再生水灌溉对土壤氮素与生物有效性影响的研究进展

随着中国水资源短缺状况的不断加剧,农业用水矛盾日益突出,再生水作为有效的水资源,受到广泛的关注。由于目前农业上普遍存在氮肥施用过量,而再生水中含有丰富的氮素,因此再生水灌溉适宜的水肥模式日益受到关注。土壤生物活性与氮素水平是评价再生水灌溉对环境安全效应的重要指标,笔者在概述国内外再生水灌溉研究现状的基础上,总结了再生水灌溉对土壤氮素生物有效性、相关土壤微生物及土壤酶活性的影响研究进展,并对未来再生水灌溉的研究发展趋势进行了展望：探明长期再生水灌溉和不同施肥水平对土壤微生物与碳、氮循环影响;加强长期再生水灌溉和不同施肥水平对土壤微生物与土壤碳库、氮库与养分交互作用综合影响研究;重视再生水灌溉下污染物监测与去除技术研究,建立建全规范的再生水监管体系和再生水安全灌溉制度、灌溉技术;进行再生水灌溉对作物-土壤-地下水环境影响的长期定位监测与评价。     

土壤重金属污染及对生物体影响的研究进展

重金属污染是当今社会世界性的环境生态问题。由于人类社会城市化进程加剧、工业生产中"三废"的不合理排放以及现代农业中各种农药化肥的大量使用,导致土壤中重金属的含量剧增,污染问题严重,其中尤以重金属镉、汞、铅等在生物体内的富集与抗生性的研究日益受到关注。笔者综述了土壤重金属污染及对生物体影响的研究进展,以期为土壤重金属综合治理与污染修复提供科学依据。     

土壤中重金属元素生物可给性研究进展

为了研究土壤重金属的生物可给性及其影响因素,综述了国内外近10年来重金属在土壤中的化学行为及其影响因素的研究,并对重金属生物可给性评价方法的研究进展进行了讨论,发现目前对透膜过程中重金属形态等微观领域的研究相对不足,特殊环境（如库区消落带、滨河湿地等）中的重金属生物可给性研究重视不够,土壤重金属的生物可给性尚未建立普适性的标准评价方法,造成科研工作之间的参考性不足,今后还需对植物根际微观区域中重金属的化学行为展开进一步研究,同时重金属生物可给性普适性分析方法的探索,仍然是科研人员的重要任务。     

生物炭对重金属镉污染土壤中玉米生长的影响

为了揭示原始生物炭和铁改性生物炭对重金属镉污染土壤中玉米生长的影响,本研究共设置5个处理,分别为：(1) CK组,土壤样品不添加任何改良剂;(2) 3%OB组,土壤样品添加3%原始生物炭;(3) 5%OB组,土壤样品添加5%原始生物炭;(4) 3%IMB组,土壤样品添加3%铁改性生物炭;(5) 5%IMB组,土壤样品添加5%铁改性生物炭。播种时间为2022年5月3日,定苗时间为2022年5月21日,收获时间为2022年9月6日。分别测定了各处理组玉米的农艺性状、土壤理化性质、土壤有效态镉和籽粒镉含量。结果显示,原始生物炭和铁改性生物炭均促进了镉污染土壤中的玉米生长,提高了镉污染土壤的pH值,升高了镉污染土壤的电导率,升高了镉污染土壤的有机质含量,降低了镉污染土壤的养分,降低了镉污染土壤有效态镉和籽粒镉含量。与原始生物炭相比,铁改性生物炭促进了镉污染土壤中的玉米生长,提高了土壤pH值,降低了土壤养分,降低了土壤有效态镉和籽粒镉含量。本研究表明,与原始生物炭相比,铁改性生物炭能有效促进镉污染土壤中玉米的生长,提高土壤pH值和养分,降低土壤有效态镉和籽粒镉含量。铁改性生物炭可能是更有利于促进...     

有机肥料对铅污染土壤铅形态及生物有效性影响研究

为了探索不同的有机肥料对降低重金属污染土壤Pb毒性的原理和效果;运用重金属污染土壤盆栽添加3种有机肥料的试验方法,分析盆栽土壤中重金属Pb的5种形态;除有机肥料牛粪对Pb的铁锰氧化结合态无显著影响、对Pb的残渣态有显著影响外,有机肥料牛粪对Pb的离子交换态、碳酸盐结合态、有机硫化物结合态有极显著影响,有机肥料猪粪、鸡粪对重金属Pb的5种形态有极显著影响。适量有机肥可降低重金属Pb离子交换态量、碳酸盐结合态和生物活性,增加铁锰氧化物结合态、有机硫化物结合态和残渣态。3种有机肥对降低重金属污染土壤Pb毒性的效果为鸡粪＞牛粪＞猪粪。有机肥料显著改变了污染土壤中Pb的形态,降低了Pb的生物活性,有机肥料是重金属污染土壤有效的改良剂。     

生物炭对土壤微生物影响的研究进展

生物炭的施用改变了土壤的理化性质,刺激了土壤微生物的活动,从而影响土壤质量和植物生长。通过研究生物炭对土壤微生物的影响,可以更好地理解生物炭与土壤以及植物之间的相互作用具有重要的意义。然而,生物炭对土壤特性的研究比较多,但对土壤微生物的研究比较少。本文主要从以下几个方面进行相关介绍：（1）生物炭施用对土壤理化性质的影响;（2）生物炭施用对土壤微生物生长的影响;（3）生物炭施用对土壤微生物群落多样性的影响;（4）生物炭施用对土壤微生物酶活性、微生物活性和生态功能的影响。主要论述了生物炭对土壤微生物的研究进展,并对其应用前景进行了预测,为中国农田生态系统的建设和发展奠定了基础。     

土壤重金属有效性影响因素及其在作物和土壤系统迁移运转规律研究进展

土壤是植物生长发育的场所,而土壤中重金属通过植物根系被植物吸收富集到体内,影响着植物的生长。为了明确土壤重金属的影响因素以及土壤重金属在植物各部位的传递规律,通过查询大量国内外相关文献,详述了土壤中重金属的来源、作用机理、影响植物吸收重金属的主要因素等方面的研究进展。研究表明：植物对重金属的吸收除了受到土壤酸碱度、有机质等土壤理化环境的影响外,也会因污染程度、污染元素种类、耕作方式、作物基因型的不同而产生差异。此外,土壤中重金属间的加和、协同和拮抗效应也会使植物对重金属的吸收、富集产生一定程度的影响。     

土壤重金属污染对蔬菜发育及品质的影响之研究进展

随着人们对蔬菜品质的要求提高,蔬菜重金属污染逐步引起人们的关注。本文从蔬菜重金属污染现状、蔬菜对重金属的吸收与富集特征、重金属污染对蔬菜生长发育及品质等的影响,以及蔬菜重金属污染的控制途径几个方面概述了蔬菜重金属污染的研究进展,旨在为提高蔬菜品质,控制蔬菜重金属污染提供科学依据。     

有机肥对石灰性土壤中锌,锰生物有效性的影响

本研究发现，有机肥猪粪，牛粪和腐熟玉米秸秆具有一定的提供锌、锰能力；石灰性土壤施有机肥能显著提高土壤锌锰的有效性；有机肥对土壤中锌、锰具有一定的活力能力；锌肥与有机肥配施可降低土壤对锌肥的固定能力，提高锌肥的利用率。     

蚯蚓发酵液对枸杞土壤养分及微生物的影响

以2 年生‘宁杞7 号’(Lycium barbarum L.)为材料,以常规滴灌施肥为对照(CK),设计150、300、450 kg/hm2三个施肥水平,探讨不同施肥水平对土壤养分特性及微生物组分的影响。结果表明：施用蚯蚓液体肥增加有机质37.70%~51.16%,提高碱解氮、速效磷及速效钾含量,促进放线菌与真菌的繁殖,增强过氧化氢酶与脲酶活性,微生物量碳氮最高增加量分别为69.37%、58.38%,提高产量9.41%~34.07%。各性状与其产量的灰色关联度中,以脲酶最大,其次是放线菌,真菌对产量的影响最小。300 kg/hm2蚯蚓发酵液处理效果最佳,促进有机质增加,利于速效养分的释放,促进土壤微生物生长、繁殖以及酶活性。     

哈尔滨市郊菜地土壤重金属及土壤理化性质

为了解哈尔滨市郊菜地土壤环境质量,促进蔬菜生产向高产优质方向发展,合理采样并测定了菜地土壤重金属含量及理化性质指标。利用SPSS 15进行了重金属元素间以及重金属元素与土壤理化性质间的Pearson相关分析。分析结果表明,研究区菜地土壤重金属含量未超标,土壤环境质量属于清洁水平;重金属元素间相关性小,土壤重金属空间差异大,来源复杂;菜地土壤理化性质pH值、有机质、总磷、速效磷和土壤颗粒组成都适合土壤植物的生长,并且土壤的pH值和有机质影响着菜地土壤重金属的分布。哈尔滨市郊菜地在当前的利用方式下,土壤环境质量状况好,适用于种植无公害蔬菜。     

3种提取剂对不同类型土壤重金属的提取效果

为了研究不同提取剂对不同类型土壤重金属的提取效果,选用3种提取剂(DTPA、HCl、EDTA)提取2种母质（红壤、紫色土）发育的稻田土壤（黄泥田、紫泥田）重金属Zn、Pb、Cd和Cu的含量,比较它们的提取效果。结果表明,提取剂的提取量和提取率大小有明显差异。DTPA提取Zn、Pb、Cd、Cu的含量均值分别为135.88、167.20、5.09、17.63 mg/kg;HCl提取Zn、Pb、Cd、Cu的含量均值分别为244.79、299.97、7.74、28.75 mg/kg;EDTA提取Zn、Pb、Cd、Cu的含量均值分别为220.31、490.33、7.22、35.46 mg/kg。3种提取剂对重金属Zn、Cd提取量大小为HCl>EDTA>DTPA,对Pb、Cu提取量大小为EDTA>HCl>DTPA。从元素的提取率看,除黄泥田DTPA提取为Cd>Cu>Pb>Zn外,一般均为Cd>Pb> Cu>Zn。就不同土壤类型而言,黄泥田重金属提取率大小均为EDTA>HCl>DTPA;紫泥田Zn、Cd提取率大小为HCl>EDTA>DTPA,而Pb、Cu为EDTA>HCl>DTPA。黄泥田、紫泥田提取Pb、Cu的提取率均为EDTA>HCl>DTPA。因此不同类型土壤应该使用不同的提取剂,暗示适当提取剂的提取量可以预测糙米中重金属的累积量。     

重金属污染土壤的修复与修复效果评价研究进展

随着工农业的迅速发展,土壤污染已经成为当今面临的一个重要环境问题,而土壤的重金属污染又是其中重要的部分。重金属污染土壤的修复方法主要有物理方法、化学方法、生物方法,并随着研究的深入,提出了联合修复方法。笔者针对中国土壤重金属污染的来源、现状和各种修复方法的机理、优缺点、修复标准、修复后的评价方法以及国内外的研究进展情况展开讨论,并提出今后研究中存在的科学问题,对未来的发展进行了展望,以期对后续的重金属污染土壤的修复研究工作有所帮助。     

根际促生菌在植物修复重金属污染土壤中的应用研究进展

近年来,由于土壤的重金属污染问题日益严重,迫切需要研发出高效的重金属污染土壤修复技术。植物修复技术与传统方法相比以其经济、环保与安全的特点,已成为解决土壤重金属污染问题的重要手段,特别是植物根际促生菌联合植物修复技术。评价了如何利用植物根际促生菌来提高植物对重金属的抗性、吸收与转运以及植物的生物量,从而提高植物修复重金属污染土壤的效率。简述了植物根际促生菌不仅可以分泌有机酸、生物表面活性剂等来提高土壤中重金属的生物有效性,从而直接影响植物对重金属的吸收,还可通过分泌植物生长激素吲哚-3-乙酸(IAA)、1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶(ACCD)、铁载体以及促进植物对矿物元素（磷）吸收等促进了植物的生长和对重金属的抗性、间接提高植物对重金属的吸收、富集。对近年来国内外根际促生菌在植物修复中的应用进行了综述,并对其研究前景进行了展望。     

5种典型重金属对一株优势菌的阿莫西林抗性影响

重金属和抗生素是普遍存在的两类污染物,其对微生物的交互影响值得关注。前期从养殖废水中筛选出来7株具有重金属和抗生素协同抗性的细菌,本研究针对其中一株G-杆菌（命名：菌株MA1）,采用最小二分法和药敏纸片法,通过抑菌环的测定,研究了Pb²⁺、Cr⁶⁺、Hg²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺对菌株阿莫西林抗性的影响。结果表明：菌株MA1对Pb²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Cr⁶⁺及Hg²⁺的耐受浓度分别为100、100、100、50、10 mg/L,且对阿莫西林具有特定耐药性。尽管Hg²⁺的抑菌效果最好,但当与阿莫西林共存时,超过5 mg/L的Hg²⁺能使菌种MA1的耐药性大大提高,而对于其他4种重金属离子,随着浓度升高,菌株MA1的阿莫西林敏感性增强,其中抑菌作用明显的Cr⁶⁺反而表现出最弱的协同杀菌能力,Cu和Zn一般被认为最容易使菌体产生重金属抗性,但与阿莫西林共存时,杀菌作用明显增强。因此,典型重金属的共存确实改变了菌体MA1对阿莫西林的敏感性。     

北京市耕作土壤重金属统计分布复杂性特征初步研究

为了深入探讨重金属空间分布,用频率分布、双峰拟合和分离的方法研究了北京市耕作土壤重金属Cu、As、Cd、Pb的统计分布特征。结果表明,4种重金属都呈明显的双峰分布,可以用双高斯密度函数很好地拟合经对数变化的实际测量数据,证明北京市耕作土壤中重金属Cu、As、Cd、Pb都包括2个相对独立的对数正态分布总体。根据拟合频率密度函数求得的重金属Cu、As、Cd、Pb的2个子总体的几何均值分别为：(23.35±6.39) mg/kg和(95.84±38.73) mg/kg、(9.35±2.20) mg/kg和(23.67±6.16) mg/kg、(0.1208±0.0334) mg/kg和(0.3548±0.2344) mg/kg、(20.07±6.07) mg/kg和(82.55±39.33) mg/kg,都表现为明显的低值组和高值组。从统计学的角度,可以解释重金属含量呈双峰分布的原因,但从其空间分布上来看,双峰的成因较为复杂。     

农田土壤重金属污染监测技术发展趋势

农田土壤作为人类各种粮食作物赖以生存的自然环境,其生态环境问题一直是环境科学界研究的热点。随着世界工业化和城市化进程整体快速推进,环境污染日益加剧,土壤的重金属污染甚为严重,为了更好地对土壤环境进行监测评估和控制,研究和开发有效的检测土壤重金属方面的仪器和监测方法是十分必要的。为此,简述了国内外常用的实验室监测农田土壤重金属污染的技术及其监测局限性,同时重点介绍了基于激光诱导击穿光谱法和磁化率法这2种现场快速监测技术的研究发展现状及对其未来发展需要解决的关键问题进行了探讨。最后对比分析了实验室及现场快速这2种监测方式自身的优劣势,进而探讨了未来区域农田土壤重金属污染监测技术的发展趋势。     

长期污水灌溉条件下土壤重金属形态及生物活性的研究

摘 要: 通过野外调查和实验分析,对孝义市污灌区土壤中Ni、Cr、Pb、Cu、Zn、Cd 6种重金属的含量、形态分布和生物活性进行了研究。结果表明,孝义市污灌区土壤中重金属都未超过国家二级标准,但Ni、Cr、Pb比当地背景值都有所增加。土壤中重金属各形态的分布存在很大差异。Ni、Cr、Zn主要以残渣态的形式存在。Pb主要以残渣态和铁猛氧化态存在。Cu主要以残渣态和有机结合态的形式存在。Cd在残留态中比例最小,碳酸盐结合态和交换态含量比例很高。与对照相比,污灌降低了重金属残留态所占比例,改变了土壤中重金属存在形态,提高了重金属的生物有效性和迁移能力。污灌区土壤中重金属活性系数的大小顺序为：Cd＞Pb＞ Cu ＞Cr ＞Zn ＞Ni;迁移系数的大小顺序是：Pb ＞Cd＞ Cu ＞Cr ＞Zn＞Ni,土壤中Cd 、Pb的生物活性最高, 生态污染风险最大,应引起足够重视。     

重度盐渍化土壤灌溉碱性淡水与施用改良剂效果研究

摘要：试验采用了灌水和施用改良剂相结合的方法对重度盐渍化土壤进行改良。试验采用2因素3水平组合设计,3个灌水量,3个改良剂施用量,12个处理,3次重复。结果表明：灌水量525m3/hm2土壤全盐量由1.72%降至0.48%～0.64%、灌水量750m3/hm2土壤全盐量降至 0.4%～0.6%。改良剂不同施用量与对照相比,土壤ESP下降幅度为2.83%～26.44%;土壤HCO3-下降幅度9.13%～43.47%;土壤Cl-下降幅度19.6%～29.9%;土壤SO42-增加幅度10.36%～58.22%;土壤Ca2+增加幅度0.68%～62.24%。灌水量750m3/hm2洗盐效果明显,改良剂施用量4500kg/km2防碱效果明显。但从节水和土壤盐分积累分析,灌水量525 m3/hm2、改良剂施用量3000 kg/km2为宜。