不同改良剂对玉米富集重金属含量的影响

[目的]筛选出能够最大限度降低植株重金属含量,价格较低廉且当地易获得的改良剂,为复合污染土壤的修复提供理论依据.[方法]通过大田实验,以不施改良剂为对照(CK),选用不同的改良剂(煤灰、菌渣、蚕沙、煤灰/菌渣、煤灰/蚕沙)施入受污染的土壤中,用原子吸收光谱法测定砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)等重金属在玉米不同生长时期和不同部位的富集情况,分析不同改良剂的改良效果.[结果]不同改良剂均能减少玉米植株各器官的重金属含量.在单独施用一种改良剂的情况下,与CK相比,玉米苗期施用煤灰后其根部吸收Cd、Pb、Zn的比例分别降低65.45%、29.00%和54.28%,蚕沙对地上部富集重金属的抑制效果最佳,吸收As、Cd、Pb和Zn分别降低60.46%、68.87%、63.99%和19.51%;在玉米成熟期,蚕沙对玉米根、茎富集重金属的抑制效果最佳.在施用混合改良剂的情况下,玉米苗期施人煤灰/蚕沙和煤灰/菌渣两种改良剂能钝化多种重金属,尤其适用于多种重金属污染的土壤修复;煤灰/蚕沙对玉米的根富集重金属有很好的抑制作用,与CK相比,根对As、Pb、Zn的富集分别降低72.69%、35.38%和44.72%;对地上部效果最好的是煤灰/菌渣,与CK相比,地上部对As、Cd、Pb、Zn的富集分别降低76.80%、95.46%、74.38%和30.45%;在玉米成熟期,煤灰/蚕沙对玉米叶重金属的抑制作用最明显,与CK相比,叶对As、Cd、Pb、Zn的富集分别降低67.93%、83.33%、50.48%和53.63%,但测出玉米籽粒中Zn含量均超过或接近国家限量标准,不能食用.[结论]煤灰/蚕沙对玉米吸收重金属的抑制效果最佳,能极大地减少As、Cd、Pb和Zn4种重金属在玉米中的富集量并能增加玉米产量.     

长期不同施肥措施对土壤和作物重金属累积的影响

分析测定黑土、潮土和红壤在20多年不同施肥措施(不施肥、单施化肥、化肥与有机肥配施)下土壤和作物中Cu、Zn、Cd的含量,结果表明:长期单施化肥对黑土、潮土、红壤Cu、Zn、Cd含量没有显著影响;在黑土和红壤上,有机肥与化肥配施与对照不施肥相比显著提高Cu、Zn和Cd含量;红壤上有机肥和化肥配施(NPKM和1.5NPKM)处理小麦籽粒和秸秆Cu、Zn、Cd含量显著高于单施化肥处理(NPK),而且化肥配施有机肥(NPKM)与单施化肥相比(NPK)显著提高玉米籽粒和秸秆Zn、Cd含量;在潮土上,NK处理显著提高小麦籽粒和秸秆中Zn含量;黑土上各处理玉米籽粒中Cd含量无显著差异,而化肥配施有机肥比单施化肥显著提高玉米籽粒Zn含量。根据测定数据估算,在目前施肥措施和作物种植体系下,黑土对Cu、Zn、Cd的最高承载年限分别为67年、118年、9年,潮土分别为1042年、2043年、631年,红壤分别为10年、46年、0.5年。假设土地承载年限为45年且有机肥施用量低于10 t·hm-2,黑土和潮土可接受有机肥中Cd的最高限量低于我国有机肥中的平均含量,说明实际生产中施用有机肥造成土壤Cd污染的风险较大。因此,有必要尽快制定有机肥中重金属的安全限量标准,以确保土壤和农产品安全。     

添加生物质炭改良剂对土壤-烟草中重金属含量的影响

以贵州省遵义市务川县涪洋镇前进村科技园和湄潭县茅坪镇烤烟区土壤、烟叶为研究对象,选择生物质炭和生物质炭基肥作为改良剂,探究其对不同部位烟叶及对应土壤中As、Cd、Cr、Pb的削减效果。试验设置生物质炭（6000 kg·hm^-2）和生物质炭基肥处理（6000 kg·hm^-2）,以常规施肥处理为对照,分析添加生物质炭和生物质炭基肥对植烟土壤中重金属含量的影响。结果表明,与对照处理相比,生物质炭处理显著降低两试验点烟地土壤中As（务川：15.21%~31.71%;湄潭：13.9%~25.3%）和Pb（务川：15.37%~33.33%;湄潭：9.83%~20.7%）含量（P<0.05）,而对务川土壤中Cd含量及湄潭土壤中Cr含量无显著削减效果;同时显著降低两试验点烟叶中As（务川：中部和上部叶未检出;湄潭：中部和上部叶未检出）、Cd（务川：32.5%~41.2%;湄潭：64.0%~73.2%）、Cr（务川：8.33%~50.4%;湄潭：25.6%~62.5%）和Pb（务川：10.1%~69.8%;湄潭：19.6%~83.5%）含量（P<0.05）。生物质炭基肥处理显著降低务川试验点烟地土壤中As（11.5%~24.2%）、Cd（10.0%~33.3%）、Cr（11.0%~26.4%）和Pb（4.21%~26.1%）含量（P<0.05）,但对湄潭试验点烟地土壤中Cd含量影响并不显著;对务川试验点烟叶中Cd和Cr含量以及湄潭试验点烟叶中Pb含量无显著影响。各重金属元素主要累积在下部叶中,而上部叶累积较少。综上所述,添加生物质炭和生物质炭基肥能够显著降低两试验点土壤中As和Pb含量;生物质炭处理同时能够显著降低两试验点对应烟叶中As、Cd、Cr和Pb含量,且效果优于生物质炭基肥。     

组配改良剂对重金属污染土壤理化性质及有效养分的影响

采用水稻盆栽实验,对施用组配改良剂(石灰石+海泡石)前后盆栽土壤的酸碱性、有机质含量和营养元素有效态含量,盆栽水稻糙米Pb、Cd含量进行分析和评价。结果显示:施用组配改良剂能够降低水稻糙米Pb、Cd含量,显著提高土壤pH值(从5.57到7.34)和土壤CEC(添加量达到16 g·kg-1时,比对照提高217%);但是施用组配改良剂对土壤有机质含量影响未达显著水平,其变化率在-2%到7%之间。另一方面,施用组配改良剂对土壤中营养元素(Ca、Mg)有效态含量有提高作用,最多比对照分别提高293%和22%;组配改良剂添加量与土壤中碱解N、有效P、速效K含量无显著相关性;施用组配改良剂会降低微量营养元素Fe有效态的含量,但添加量与有效态含量并无显著相关性。因此,本研究表明,施用这种组配改良剂到重金属污染土壤,能够有效改善土壤环境,提高保肥能力,降低糙米Pb和Cd的含量。     

3种改良剂对滨海盐碱地土壤理化性状及玉米生长的影响

为探讨不同改良剂对滨海盐碱地的改良效果及其对玉米生长的影响,采用盆栽试验研究了钙制剂（GZJ）、糠醛渣（KQZ）和风化煤（FHM）对中度滨海盐碱土理化性质及对玉米株高、叶绿素和产量的影响,试验处理（用量）分别为GZJ1（15 t·hm^-2）、GZJ2（22.5 t·hm^-2）、KQZ1（30 t·hm^-2）、KQZ2（45 t·hm^-2）、FHM1（30 t·hm^-2）和FHM2（45 t·hm^-2）。结果表明,与不添加改良剂（CK）相比较,3种改良剂均能提高盐碱土阳离子交换量（CEC）,增幅为17.53%~49.45%,3种改良剂均能降低土壤容重和含盐量,两个用量的糠醛渣和较高量的风化煤均能降低土壤容重,降幅为7.80%~12.06%,降低土壤含盐量效果显著的是两个用量的风化煤和较低量的钙制剂,降幅为13.19%~19.33%;钙制剂和糠醛渣能显著提高水稳性团聚体（0.25~0.5 mm和0.5~1 mm）数量的百分比,分别提高了5.36~6.59个百分点和1.92~2.81个百分点,降低微团聚体（<0.25 mm）数量的百分比,降低了9.93~11.52个百分点。施用30 t· hm^-2糠醛渣改善盐碱地土壤理化性质的综合效果最好。糠醛渣和风化煤明显增加玉米不同时期的株高和叶绿素含量（SPAD值）,玉米成熟期株高增加了9.71%~13.09%,拔节期SPAD值提高了10.13%~16.44%。3种改良剂明显增加玉米穗粒数和单株产量,分别增加了15.97%~37.43%和25.86%~49.65%,30 t·hm^-2糠醛渣增产效果最好。研究表明,钙制剂、糠醛渣和风化煤对中度滨海盐碱地均具有改良作用,均能提高玉米穗粒数和产量,3种改良剂不同用量间的改良效果无显著差异。糠醛渣的综合改良效果优于风化煤和钙制剂,30 t·hm^-2糠醛渣综合改良效果最佳。     

不同改良处理对重金属复合污染葱生长的影响初探

采用盆栽试验与室内试验相结合的方法,研究了不同改良处理（pH改良,牛粪、钙镁磷肥、pH改良＋牛粪,pH改良＋钙镁磷肥,pH改良＋钙镁磷肥＋牛粪）对土壤Pb、Cd、Zn复合污染葱生长情况及茎叶中积累的重金属含量的影响。结果表明：对污染土壤施加改良剂后,葱的生长状态比污染土壤组好;且根茎叶中重金属Pb、Cd、Zn的含量都明显减小。对比来看,施加石灰＋牛粪改良效果最佳。     

赤泥、骨炭和石灰对玉米吸收积累As、Pb和Zn的影响

为探索添加剂(赤泥、骨炭和石灰)对土壤重金属的钝化效果,筛选有效的土壤重金属钝化剂,在温室条件下通过土壤盆栽试验研究赤泥、骨炭和石灰对玉米吸收积累Pb、Zn和As的影响.结果表明,施用不同的改良剂均显著地提高了玉米地上部生物量,其中5％骨炭处理玉米地上部生物量最大,比对照处理提高5.3倍.污染土壤中施用不同的改良剂(5％赤泥、5％骨炭、5％石灰、2.5％赤泥+2.5％骨炭),可导致玉米地上部Pb和Zn含量分别比对照降低70.9％～89.1％和78.3％～89.7％,根部Pb和Zn含量分别降低50.0％～67.5％和91.0％～94.3％.应用改良剂对玉米植株As含量影响不一样,与对照处理相比,5％赤泥和2.5％赤泥+2.5％骨炭处理显著地降低了玉米地上部和根部的As含量,而5％骨炭和5％石灰处理显著地提高了玉米地上部的As含量.不同的改良剂应用均显著地降低土壤中Pb和Zn的植物有效态含量,提高土壤中As的植物有效态含量.研究结果表明赤泥、骨炭和石灰是较具有潜力的修复重金属污染酸性土壤的改良剂,为重金属污染土壤钝化修复提供了新材料.     

玉米籽粒重金属累积量与土壤重金属DTPA态含量的相关性分析

采集玉米籽粒及对应土样,分别测定籽粒Cu、Pb、Ni、Zn、Cr五种重金属元素的含量和土壤中五种重金属 DTPA态的含量并分析其相关性。结果表明,玉米籽粒中Pb、Ni、Cr含量与土壤相应元素DTPA态极显著正相关,Cu、Zn的相关性不显著;将 Cu、Zn分别与另四种重金属元素进行偏方差分析,结果反映其它四种重金属元素含量与籽粒中Cu含量相关性不显著;土壤中Cu含量与籽粒中Zn含量显著正相关。依据模拟的回归模型,可以通过检测土壤重金属DTPA态的含量来预测玉米籽粒是否有重金属超标的风险。     

改良剂对铅锌尾矿砂重金属形态的影响

采用改良剂(有机肥、泥炭、土壤)与铅锌尾矿砂混合的试验方法,通过改进BCR法连续提取As、Zn、Pb、Cu的化学形态,评价改良剂对尾矿砂中As、Zn、Pb和Cu的移动性和生物有效性的影响,降低铅锌尾矿砂的重金属污染风险.结果表明,尾矿砂中As、Zn、Pb和Cu总量高,分别为255.44、9 445.67、1 296.02和61.93 mg/kg,重金属主要以残渣态＞可氧化态＞可还原态＞弱酸提取态的形式存在.改良剂与铅锌尾矿砂混合后,As、Zn、Pb、Cu的总量、弱酸提取态所占比例得到降低,其中有机肥和泥炭能显著提升重金属的可氧化态所占比例,使重金属稳定性得到增加,达到降低重金属危害的目的.     

组配改良剂对土壤和水稻糙米重金属积累的影响

[目的]研究组配改良剂对Cd污染稻田的修复效果。[方法]在湖南省长沙县春华镇污染稻田进行了组配改良剂的田间试验,设4个处理,分别为T_1:未添加改良剂(CK);T_2:生石灰(0.1%)翻耕整地时混施;T_3:TH01(0.4%)+生石灰(0.1%)翻耕整地时混施;T_4:翻耕整地时混施TH02(0.4%),分蘖前期撒施生石灰(0.1%)。研究添加改良剂对水稻产量、重金属含量和土壤重金属含量的影响。[结果]4个处理间水稻分蘖情况、子粒生物量差异不明显;T_3处理子粒的Cd含量最低,且T_3、T_4处理水稻子粒的Cd含量分别降低了45.22%、38.14%,而与T_2处理相比,T_3、T_4处理水稻子粒Cd含量分别降低36.16%、27.91%;不同生长期水稻茎叶、根Cd含量与土壤醋酸铵Cd含量呈线性相关关系。[结论]可在孕穗期后水稻进入灌浆期前采取农艺措施或添加稳定剂降低稻田土壤醋酸铵Cd含量,从而降低水稻子粒Cd含量。     

不同种类有机物对污染农田土壤重金属活性的影响

为了解施用不同种类有机物对污染农田土壤重金属行为的影响,布设了田间小区试验,观察研究施用6种不同类型有机物对土壤水溶性重金属和农作物对重金属吸收等的影响。试验设7个处理,分别为对照（不施有机肥）、施新鲜水稻秸秆、新鲜鸡粪、鸡粪堆肥、新鲜猪粪、猪粪堆肥和商品有机肥,动态检测土壤中水溶性重金属含量、田面水中重金属浓度及收获水稻籽粒中重金属含量的变化。结果表明,与不施有机物的对照处理比较,施用各类有机物在试验前期均可明显提高土壤中水溶性重金属和田面水中重金属的含量,总体上以施用新鲜猪粪的最高,其次为新鲜鸡粪,施用商品有机肥的最低。土壤中水溶性重金属含量随试验时间增长逐渐下降。施用各类有机物对水稻籽粒中重金属的积累影响不明显。土壤中水溶性重金属及田面水中重金属含量均与相应的水溶性碳（DOC）浓度呈显著相关性,表明因有机物施用增加土壤中DOC浓度可能是土壤中水溶性重金属含量增加的主要原因;而不同有机物对土壤重金属活性影响的差异可能与有机物本身的分解程度及可释放DOC大小有关。但施用有机物引起的农田土壤水溶性重金属含量的增加是暂时的,对水稻生长后期籽粒中重金属积累的影响不明显。     

改良剂对复合污染土壤重金属形态的影响

通过室内培养试验,研究粉煤灰、石灰和改性污泥3种改良剂对铜矿区污染土壤重金属的钝化效果和作用机理。结果表明,3种改良剂均可有效地钝化土壤中的Cu,使土壤重金属的TCLP浸出质量分数降至国际标准以下,其作用效果依次为石灰粉煤灰改性污泥。两种碱性物质显著提高土壤p H,通过吸附和共沉淀作用将交换态和碳酸盐结合态Cu转化为铁锰氧化物结合态和残渣态。改性污泥通过络合和配位作用提高土壤Cu有机结合态和残渣态的比例。     

焦作博爱农场与中马村矿土壤及玉米重金属污染分析

对博爱农场和中马村矿的土壤及玉米中Cu、Cr、Pb、Zn的调查研究和对比分析表明,博爱农场三分场土壤及玉米中的重金属略高于四分场;农场除三分场玉米由于受到外界影响Pb超标以外,其他重金属在玉米中的含量均低于国家粮食限量标准;中马村矿土壤重金属整体高于博爱农场,玉米中Pb含量全部超标,其他重金属在玉米中的含量也有部分超出正常标准值。     

肥料中重金属含量及其对干旱灌溉农区玉米吸收累积的影响

对干旱灌溉农区市售磷肥和复合肥中重金属Pb、Cd、As含量及其对玉米籽粒中含量影响进行了研究,结果表明:目前市售磷肥和复合肥中重金属含量差异很大,个别产品已超过了标准;施用不同种类磷肥对玉米籽粒中Pb、As含量影响很大;不同玉米品种对磷肥中Pb、As吸收累积程度不同、差异显著,且同一品种对Pb、As吸收累积能力也有显著差异。     

蚯蚓对土壤中重金属的富集作用研究

通过向供试土壤中添加CuSO4、ZnSO4、Pb(Ac)2、Hgcl2:以模拟受污土壤,研究接种于其中的微小双胸蚯蚓对重金属的富集.作用.以不加重金属盐类为对照,分别研究了不同培养时间和不同重金属浓度对富集中的影响.结果表明,蚯蚓对各种重金属的富集量随着培养时间的增加而变化,且对不同重金属最大富集量的出现时间也不相同.在第2周时蚯蚓对Cu、Pb富集量达到最大,而对Zn的富集量在第4周时达到最大.与Cu.Zn、Pb的富集量相比,蚯蚓对Hg没有明显的富集作用,且对Hg的最大富集量时间不明显.在其耐受浓度范围内,蚯蚓对重金属的富集量随着重金属浓度的增加而增加,且蚯蚓对重金属的吸收顺序为:Zn>Cu>Pb>Hg.说明了微小双胸蚯蚓对Cu,Zn、Pb、Hg4种元素有一定的忍耐和富集能力,但其对重金属的忍耐和富集能力是有选择性的,说明不同重金属表现出的毒性是不一样的.研究结果初步推断,影响蚯蚓对重金属富集作用的主要原因可能是体内酶的作用,不同重金属可以从多方面干扰了动物机体内的生理生化功能.     

不同改良剂对铅锌尾矿污染土壤中灯心草生长及重金属积累特性的影响

通过盆栽试验研究了铅锌尾矿污染土壤上施用钙镁磷肥、海泡石、碳酸钙和有机肥等4种改良剂对灯心草生长发育和产量以及重金属元素Cu、Cd、Pb、Zn积累特性的影响,并分析了施用改良剂后土壤pH值和土壤中有效态重金属含量的变化。结果表明,与对照比较,不同改良剂及其不同施用水平均能不同程度地提高土壤pH值,降低土壤中有效态重金属含量,从而显著地抑制了Cu、Cd、Pb向灯心草地上部的转移,降低了重金属在灯心草地上部植株中的积累,改善了灯心草的生长和发育,增产效果达到极显著水平(P<0.01)。改良剂的施用显著地抑制了灯心草地下部对Cd、Pb、Zn的积累,但对Cu则表现出促进作用。改良剂的不同处理间存在显著差异。总体来看,当土壤中钙镁磷肥、碳酸钙、海泡石和有机肥施用量分别为80、40、40、80g·kg-1时改良效果最佳。     

不同重金属对山桃花粉萌发和花粉管伸长的影响

为了准确经济地测量大气层中重金属的污染程度,现以山桃花粉为试材,研究了Pb、Hg、Co、Cu等重金属对其花粉萌发和花粉管伸长的影响。结果表明:随着重金属Pb、Hg、Co、Cu浓度的增加,对花粉萌发和花粉管的伸长都有抑制作用。在4种重金属中,以Hg对山桃花粉萌发的影响最大,最低浓度下其萌发率为0,而Co对山桃花粉萌发及花粉管伸长的影响最小。     

不同改良剂对紫花苜蓿生长和盐渍化土壤的影响

以松嫩平原大庆市盐碱地为研究对象,采用完全随机区组试验设计,在试验地施用4种土壤改良剂(腐殖酸、沸石、硫酸铝和微生物菌剂),研究4种改良剂对紫花苜蓿生物量和土壤化学性质的影响.结果表明:经多重比较,4种改良剂均有效增加紫花苜蓿生物量,提高土壤有机质质量分数和降低土壤pH值.生物菌剂施加量为450 g·m-2时,改良效果...     

不同振荡方式对土壤有效态重金属提取的影响

为探讨不同振荡方式对土壤有效态重金属提取的影响,选用0.43 mol·L-1 HNO3和0.01 mol·L-1 CaCl2作为提取剂,利用行星轮旋转振荡仪、往复式振荡器、回旋振荡培养箱3种设备,设置6种不同振荡方式,对4种典型历史污染农田土壤进行有效态重金属提取。结果表明:回旋振荡(CYO)下HNO3提取的4种土壤重金属总摩尔浓度均显著高于往复振荡(RCO)和行星轮旋转振荡(RTO1);行星轮旋转振荡(RTO1)下CaCl2提取的重金属总摩尔浓度均高于回旋振荡(CYO)和往复振荡(RCO)。行星轮旋转振荡下不同旋转方式和转速处理之间也存在差异:对于4种土壤,公转30 r·min-1方式下的土壤HNO3提取态重金属总摩尔浓度最低;对于浙江富阳、广东乐昌、浙江台州3种土壤,公转30 r·min-1方式下CaCl2提取的重金属总摩尔浓度最高。试验结果说明不同振荡方式对土壤有效态重金属提取具有一定的影响,因而在有效态重金属提取方法制定及实验室间比对时需考虑不同振荡方式的影响。