石灰与Cd~(2+)复合作用对三七Cd含量及其累积特征的影响

【目的】研究石灰与Cd2+复合处理条件下,三七生物量和Cd含量及累积特征。【方法】开展田间小区试验,测定不同石灰施用量[0 (CK)、750和1 500 kg/hm2]、Cd2+(0、0.6、3.0、6.0、9.0和12.0 mg/kg)处理条件下,土壤pH、土壤有效态镉含量、三七生物量、Cd含量等指标。【结果】(1)随石灰施用量的增加,土壤pH升高,土壤中有效态镉含量显著降低。当石灰施用量为1 500 kg/hm2时,与CK相比,有效态镉含量显著降低(P0.05),降低幅度为9.2%～38.1%。(2)在1 500 kg/hm2石灰和3.0mg/kg Cd2+处理下,三七主根、茎叶和总生物量分别比CK增加了74.4%、41.4%和31.1%。(3)在Cd2+为3.0、6.0、9.0和12.0 mg/kg时,施加1 500 kg/hm2石灰与CK相比,主根中Cd含量显著降低了13.0%、5.8%、13.2%和17.6%(P0.05);在Cd2+为6.0、9.0、12.0 mg/kg时,施加1 500 kg/hm~2石灰与CK处理相比,茎叶中Cd含量显著降低了13.6%、12.4%、20.8%(P0.05)。【结论】施加石灰可以显著提高土壤pH (P0.05),降低土壤中有效态镉含量,减少三七对Cd的吸收累积,增加三七生物量。     

不同原材料生物炭对土壤重金属Cd、Zn的钝化作用

以质量分数0.1％、1.0％不同原料的生物炭(砻糠炭、木炭、竹炭)作为化学钝化修复材料,以空白土壤(CK)和钙镁磷肥作为对照,通过为期90 d的土壤培养试验,研究不同钝化材料及施用量对降低农田土壤重金属镉(Cd)和锌(Zn)污染风险的效果.结果表明,相同施用量的钙镁磷肥比生物炭更有利于酸性土壤改良;各处理中1.0％木炭对土壤有机质含量提升效果最好(P<0.05);与空白对照相比,各处理对土壤Cd、Zn均表现出显著的钝化作用,相同施用量的木炭、砻糠炭比钙镁磷肥的效果更好,其中0.1％木炭钝化效果最佳.在相同施用量下,生物炭整体上更有利于降低土壤酸可提取态Cd、酸可提取态Zn含量,而钙镁磷肥更有利于增加残渣态Cd、残渣态Zn含量.     

设施菜地土壤镉钝化剂筛选及应用效果研究

针对设施农田土壤重金属污染与农产品累积风险日趋严重的问题,以设施农田镉污染土壤(0.4~0.8 mg·kg-1)为研究对象,在室内钝化剂筛选实验的基础上,通过田间效果验证,重点探究炭基、磷基、硅酸盐、黏土矿物等钝化材料施加浓度和磷基-炭基钝化材料复合配施对土壤镉修复效果及对植物生长的影响。结果表明:施加生物质炭、羟基磷灰石、蒙脱石等钝化剂可明显降低土壤有效态镉含量,其中羟基磷灰石+生物质炭配施效果最好,土壤有效态镉含量降低46.52%~58.11%。与对照相比,施加钝化剂均能抑制油菜对镉的吸收和根部向地上可食部分转移,使油菜地上部镉的含量较CK降低3.9%~51.2%,全部低于《食品安全国家标准》(GB 2762—2016)食品中污染物限量。考虑生产成本、材料来源等因素,推荐羟基磷灰石(225 kg·hm-2)与0.6%生物炭复合添加配施为优选钝化剂组合。田间效果分析也表明,土壤EC与土壤有效态镉含量呈显著正相关,进一步证明污染设施菜地中施加钝化剂降低土壤镉的生物有效性,是实现设施菜地安全生产的可行措施。     

黏土矿物与肥料对菜田土壤镉污染的钝化修复作用

研究黏土矿物海泡石、磷肥骨粉以及有机肥腐植酸的单一和复配处理对生菜生长、镉吸收的影响,对比不同钝化处理对菜地土壤镉污染的钝化修复作用。结果表明,除海泡石以外,骨粉、腐殖酸和复配处理均可显著提高生菜地上部生物量;施用钝化剂可明显降低生菜茎叶的镉含量,海泡石与骨粉或腐植酸复配处理的降低效果显著强于钝化材料单一处理,生菜茎叶镉含量最大可降低39.7%,同时低于食品安全标准的限量值;添加海泡石后土壤p H值显著升高,而添加腐植酸后土壤p H显著降低;海泡石及其复配处理显著降低土壤有效态镉含量,最大降幅可达54.12%;土壤有效态镉含量和生菜地上部镉含量有极显著的相关性。总体上来看,海泡石与骨粉复配处理的钝化修复作用最佳。     

VIP+n技术在轻度酸性镉污染农田的应用

[目的]研究VIP+n技术对攸县轻度酸性镉污染农田早晚两季的修复效果。[方法]对攸县约33.33 hm~2示范项目进行布点采样、结果分析与实施监管。[结果]采用VIP+n技术能明显提高酸性土壤pH,缓解土壤酸化,降低土壤中有效态镉含量(降低幅度为44.50%～81.33%),且对土壤有机质含量不产生明显影响;同时降低稻米镉含量,使种植示范区水稻稻米中的镉含量均达到我国《食物中污染物限量》,不减少水稻产量。[结论]VIP+n技术成本相对较低,降镉效果明显,具有复制和推广的意义。     

硅硫材料对复合污染土壤镉砷赋存形态的影响

为探究含硅含硫材料对极重度(矿区)镉砷复合污染土壤镉、砷形态动态变化的影响,以及轻、重度镉砷复合污染耕地土壤与淹水条件下含硅含硫材料对土壤镉、砷形态变化的影响,本试验采集三种不同污染程度土壤(极重度矿区污染土壤、重度污染耕地土壤、轻度污染耕地土壤),通过室内土壤培养的方法模拟施用含硅含硫材料,研究单一施用(G、S)、混合施用(GS)和混合施用结合淹水处理(GSI)对轻、重度耕地土壤镉砷赋存形态的影响,单一施用(G1、G2、S1、S2)、混合施用(GS1、GS2)以及不同施用浓度处理对极重度矿区污染土壤镉砷赋存形态的影响。结果表明:含硅、含硫材料均能降低矿区镉砷复合污染土壤中弱酸可溶态镉含量,降低幅度为6.42%～13.46%,残渣态含量上升幅度为89.84%～248.57%,显著降低土壤中镉的有效性,其中施用量高的含硅含硫材料处理(GS2)效果最为明显。硅硫材料各处理使土壤中残渣态砷上升了4.74%～13.98%,降低了土壤中砷的有效性,其中施用量低的含硅含硫材料处理(GS1)效果最为明显。硅硫材料对轻、重度污染土壤中弱酸可溶态镉含量均有降低,降低幅度为10.14%～29.93%,残渣态含量上升幅度为21.89%～60.8%,所有处理中含硅含硫材料结合淹水处理(GSI)效果最好,但砷在淹水处理下反而使残渣态分别下降了16.51%～23.96%。含硅含硫材料可降低三种类型土壤镉、砷生物有效性,含硅含硫材料混合处理优于单一处理,耕地土壤GSI处理降低土壤镉砷有效性效果最好。     

醋糟生物炭对石灰性土壤镉形态转化和小麦镉积累的影响

[目的]醋糟生物炭的制备及应用是有效处理酿醋产业副产物醋糟的方式之一,本文旨在探究醋糟生物炭对石灰性土壤中镉钝化效果的影响。[方法]采用盆栽试验,研究醋糟生物炭（施加量为0.5%和2%）对镉污染土壤理化性质、土壤镉形态及有效性和小麦吸收转运镉的影响。[结果]施加醋糟生物炭后土壤pH值无显著变化,但生物炭能显著提高土壤有机质和全氮含量,且当生物炭施加量为2%时其含量分别较对照增加了101.53%～109.54%和54.85%～61.14%。在镉污染浓度分别为2、4和8 mg·kg-1的土壤中,施入2%生物炭时,土壤DTPA提取态镉较对照分别显著降低了64.66%、13.47%和20.35%。当土壤镉污染浓度达到8 mg·kg-1时,与对照相比,施加2%生物炭可显著促使土壤可交换态镉（35.48%）和碳酸盐结合态镉（18.90%）向铁锰氧化物结合态镉（54.96%）、有机结合态镉（133.50%）和残渣态镉（4.56%）转化。此外,施加生物炭可有效降低小麦植株的镉含量,其中生物炭施加量为2%时,小麦地上部和地下部镉含量分别较对照降低了30.41%～51.73%和11.98%～38.93%。...     

土壤改良剂对污染土壤及栽培蕹菜Pb、Cd含量的影响

为了研究受酸性尾矿渣冲刷造成的低浓度Pb、Cd污染土壤的钝化效果,筛选出降低土壤及蕹菜体中有效态Pb、Cd含量的改良剂。通过盆栽试验研究了尾矿污染土壤中施用石灰、钙镁磷肥、泥炭、活性炭和聚丙烯酸钠5种改良剂对蕹菜(water spinach)的生长发育、Pb、Cd含量特性的影响,分析了施用改良剂后土壤pH值和有效态Pb、Cd含量的变化。研究表明,复合改良剂的施用不仅可以明显提高蕹菜地上部鲜质量,还可以降低蕹菜中铅、镉的含量。施加1%生石灰后的土壤pH值的均值为5.95,明显高于未修复的土壤,结合蕹菜鲜质量及其体内Pb、Cd的含量,施用1%生石灰、0.2%钙镁磷肥、6%泥炭、0.4%活性炭和0.1%聚丙烯酸钠后改良矿区污染土壤的效果最好。总体上讲,施用改良剂对轻微Pb-Cd污染的酸性农田土壤有修复作用,能够确保蕹菜的种植安全性。     

施用有机肥对高粱苗期吸收汞的影响

[目的]探索施用有机肥对高粱吸收重金属汞的影响。[方法]以高粱(青选一号)为试材,采用盆栽试验研究不同汞水平下施用有机肥对土壤汞的形态转化及植物吸收汞的影响。[结果]同一汞水平、不同有机肥水平下,高粱苗期土样中的汞全量差异不显著;同一有机肥水平下,随着汞施用量的增加,土样中汞全量递增。施用有机肥可明显降低土壤中有效态汞的含量。高粱幼苗茎叶和根的汞含量随着汞施入量的增加而增加,茎叶的含量明显小于根。同一汞水平下,不施有机肥和施用有机肥的高粱幼苗茎叶和根的汞含量差异显著。[结论]施用有机肥明显降低了高粱幼苗茎叶和根中汞的含量。     

新型硅酸盐钝化剂对镉污染土壤的钝化修复效应研究

通过活化蒙脱石中硅(Si)元素制备新型硅酸盐土壤重金属钝化剂,并在高效钝化重金属的同时为作物生长提供营养成分。采用盆栽试验研究了新型硅酸盐钝化剂对土壤pH和镉(Cd)形态分布的影响,同时考察了钝化剂对小白菜生物量、株高及Cd含量的影响,探讨了钝化剂对土壤镉污染可能的钝化机理及效果。结果表明,在Cd含量为3 mg·kg~(-1)和5 mg·kg~(-1)污染土壤上施加新型硅酸盐钝化剂均可显著增加小白菜的生物量并降低其重金属含量,土壤Cd含量为3 mg·kg~(-1)时施加5‰硅酸盐钝化剂可使小白菜生物量增加25%、Cd含量降低59.17%;添加5‰钝化剂可使土壤pH升高约1.4个单位,且土壤中弱酸溶解态镉含量分别降低19.8%和9.40%。由此可见,新型硅酸盐钝化剂可有效降低酸性镉污染土壤中可迁移态Cd含量并促进作物生长。     

赤泥对重金属污染稻田土壤Pb、Zn和Cd的修复效应研究

[目的]研究赤泥对矿区重金属污染稻田土壤中Pb、Zn和Cd的修复效应,阐明其对重金属污染土壤的修复机理及肥效机制。[方法]通过土壤培养试验,研究了赤泥对土壤pH值和电导率(EC)的影响,探讨了其对土壤Pb、Zn和Cd重金属的修复效应。[结果]赤泥能显著降低土壤中交换态Pb、Zn和Cd含量,当赤泥用量为4%(W/W)时,培养30、60和90 d后,交换态Pb含量分别比不施赤泥的对照处理下降了39.25%、41.38%和50.19%;交换态Zn含量分别比对照下降了49.26%、57.32%和47.16%;交换态Cd含量分别比对照处理下降了19.53%、24.06%和25.70%。施用赤泥对土壤5种形态Pb、Zn和Cd所占总Pb、Zn和Cd的比重有明显影响,不同赤泥处理均降低了土壤中交换态Pb、Zn和Cd占总Pb、Zn和Cd的比重,且该3种重金属各自所占比重均随赤泥施用量的增加而下降。[结论]该研究为赤泥在稻田土壤上的合理施用以及其减少稻田土壤重金属污染的研究提供参考依据。     

凹凸棒石施用对镉污染土壤理化性质及小白菜生长的影响

[目的]明确凹凸棒石对重金属污染土壤中镉的治理效果。[方法]以小白菜为试验材料,开展小白菜盆栽试验,分析施用凹凸棒石后小白菜的长势、土壤养分和土壤重金属镉含量。[结果]适量添加凹凸棒石可有效增加小白菜的产量,提高酸性土壤的p H,但过量[≥2.0%(m/m)]添加会导致土壤速效养分降低;施用凹凸棒石对镉污染土壤的修复具有显著效果,可有效降低土壤有效镉含量和小白菜对镉的吸收。[结论]试验推荐凹凸棒石添加比例为1.0%。     

生物炭和海泡石复配对镉和锌复合污染土壤的钝化修复

为修复四川某垃圾填埋场周边镉(Cd)和锌(Zn)复合污染土壤，选用生物炭和海泡石2种钝化材料，研究不同复配比例(质量比分别为1∶1、1∶2、2∶1)、施加量(1%、3%)和钝化时间(45、90 d)对污染土壤中Cd和Zn的钝化效果，分析复配钝化剂施加前后对污染土壤中Cd和Zn有效性和形态分布的影响，并通过其稳定性指数(IR值)和移动性指数(MF值)探究土壤Cd和Zn稳定性和移动性的变化。结果显示，土壤中Cd和Zn的钝化效果随钝化培养时间和施加量的增加而显著升高，其中在钝化培养90 d,3%施加量下，生物炭与海泡石复配比例为2∶1时，对土壤中Cd和Zn的钝化效果最好，其钝化率分别为31.1%和23.1%。施加复配钝化剂培养后，土壤中Cd和Zn的弱酸提取态和可还原态占比降低，而可氧化态和残渣态占比上升。与对照相比，复配钝化剂的施加使土壤中Cd和Zn的稳定性增强，移动性减弱；其中在3%施加量下，生物炭与海泡石复配比例为2∶1时土壤中Cd的M_F值降低17.5%、I_R值升高9.0%，土壤中Zn的M_F值降低6.1%、I_R<...     

不同秸秆炭的制备及其对镉污染黄壤中镉的钝化效果

为优化秸秆炭的生产工艺及修复治理镉污染黄壤提供依据,选择水稻秸秆和玉米秸秆为试验材料,筛选优化秸秆炭的产炭温度与时间;并研究不同秸秆炭施用量(土壤重量的1%、2. 5%和5%)对镉污染黄壤中镉的钝化效果。结果表明:不同热解条件下,秸秆炭的产率为8. 7%～30. 5%,以400℃热解炭化2 h的产炭率最优,为30. 5%,较相同温度下热解炭化3 h和1 h的产炭率分别提高5. 8%和9. 3%; 1%、2. 5%和5%的3个施用量处理的水稻秸秆炭土壤可交换态镉含量较对照(不施用秸秆炭)分别降低34. 00%、54. 67%和41. 00%,玉米秸秆炭各处理土壤可交换态镉含量较对照分别降低14. 00%、42. 33%和52. 67%,土壤螯合态镉和残渣态镉的含量有所增加;在一定用量范围内,施用2种秸秆炭均能够降低黄壤中镉的有效性,以2. 5%的水稻秸秆炭和5%的玉米秸秆炭施用水平对其钝化效果最佳。     

纳米矿物基土壤调理剂对水稻的降镉效果

将纳米矿物基土壤调理剂应用于湖南省株洲市镉污染稻田进行修复效果验证。结果表明:施用矿物基土壤调理剂对水稻产量无显著影响,但可显著降低稻米中的镉含量,并在一定程度上减少土壤有效态镉含量。施用该土壤调理剂100~300 kg,土壤有效态镉含量下降18.52%~31.48%,稻米镉含量则下降19.23%~38.46%,降镉效果随其施用量的增加而增强。     

不同作物栽培模式下施用改良剂对重金属铅、镉的影响

[目的]研究水稻栽培和丝瓜栽培两种作物栽培模式下施用改良剂对土壤理化性质及重金属铅、镉的影响,为降低土壤重金属污染风险提供科学依据.[方法]在水稻栽培(R)和丝瓜栽培(V)两种作物栽培模式下,分别设不施改良剂(CK)、施用活性炭(AC)和石灰(L)等3个处理,共6个处理.通过单因素方差分析,研究不同作物栽培模式下改良剂因素对土壤理化性质及重金属铅、镉的全量和有效态含量及其在作物可食用部分中含量的影响.[结果]与水稻栽培模式相比,丝瓜栽培模式的土壤pH较高,有机质和重金属有效态含量较低;施用改良剂能促使土壤pH显著增加(P<0.05).丝瓜栽培模式下,活性炭可降低土壤有效态铅和有效态镉的含量,石灰可降低土壤有效态铅含量.与镉相比,铅在水稻和丝瓜可食用部分中含量较低,改良剂对降低作物铅的效果不明显;活性炭增加水稻可食用部分镉含量,石灰降低水稻可食用部分的镉含量.[结论]选择适宜种植作物并兼施土壤改良剂可有效降低重金属铅和镉的污染风险.     

修复肥料和紫云英对水稻吸收积累镉的影响

为探讨修复肥料和紫云英对镉污染稻田的修复效果,在大田试验条件下,设置修复肥料和紫云英处理,并与应用较为广泛的石灰进行安全利用效果对比,研究对镉污染稻田水稻不同部位镉吸收转运、有效态镉含量、镉化学形态和酶活性等的影响。结果表明：修复肥料和紫云英联合施用可以使水稻产量较不添加土壤调理剂增产9.01%,施用修复肥料或紫云英也有一定增产效果;修复肥料和紫云英单施及二者联合施用均有效降低糙米镉含量,联合施用的降镉效果最好,达到了28.64%,石灰处理后糙米镉含量也均低于GB 2762—2017限量值;修复肥料和紫云英联合施用水稻根际和非根际土壤pH值分别提高0.20和0.32个单位,效果好于石灰处理（分别提高0.08个和0.23个单位）,修复肥料单施和与紫云英联合施用根际和非根际土壤有效态镉含量分别降低32.25%和40.54%,降镉效果接近石灰处理（27.87%和42.85%）;修复肥料和紫云英联合施用降低了土壤弱酸提取态和可还原态镉含量,提高了残渣态镉含量。此外,修复肥料和紫云英的联合及单独施用在一定程度上提高了土壤蔗糖酶、脲酶、蛋白酶和过氧化氢酶活性;紫云英和修复肥料单施和二者配施的投入产...     

生物炭基复合材料对酸性污染土壤汞钝化的初探

【目的】探究不同生物炭与聚丙烯酰胺（PAM）复合对汞污染土壤的钝化修复效果。【方法】以贵州万山汞矿区中度汞污染酸性土壤为研究对象,将玉米秸秆生物炭、牛粪生物炭、药渣生物炭分别与聚丙烯酰胺按7∶3质量比混合处理,得到了玉米秸秆生物炭基复合材料、牛粪生物炭基复合材料、药渣生物炭基复合材料,通过土培盆栽试验,以不施用生物炭基复合材料为对照（CK）,研究了3个施用比例（1%,3%,5%）生物炭基复合材料对土壤有机碳含量、pH、汞形态、有效态汞含量和小白菜各部位汞含量及土壤酶活性的影响。【结果】与单一生物炭相比,生物炭基复合材料比表面积和孔径明显增加。施用生物炭基复合材料可有效提高土壤有机碳含量和pH值,且以施用比例为5%药渣生物炭基复合材料处理最佳,此时土壤有机碳含量和pH分别较对照提高426.36%和20.95%。不同种类生物炭基复合材料及其施用比例处理土壤中不同形态汞的比例存在差异,3种生物炭基复合材料处理的水溶态汞、可交换态汞所占比例分别较对照降低60.35%～87.03%,40.54%～75.58%,强有机结合态汞和残渣态汞分别较对照增加41.99%～125.96%,25.77%～34.18%,其中药渣生物炭基复合材料处理更有利于促进土壤水溶态汞、可交换态汞向残渣态和强有机结合态汞转化。与对照相比,不同种类生物炭基复合材料处理土壤有效态汞含量均显著降低了41.33%～74.67%,且土壤有效态汞含量随着生物炭基复合材料施用比例的增加而下降;施用生物炭基复合材料显著降低了小白菜地下根部及茎叶部的汞含量,且当施用比例为5%时,药渣生物炭基复合材料处理小白菜根部汞含量和茎叶汞含量分别较其他2种生物炭基复合材料下降幅度大。相关性分析结果表明,小白菜根部及茎叶部汞含量与土壤有效态汞含量均呈极显著正相关关系,而与土壤pH、有机碳含量呈显著或极显著负相关关系。与对照相比,施用生物炭基复合材料均可显著提高土壤酶活性,且随着施用比例的增加,土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性呈现先增后减的趋势,而土壤脲酶活性则表现为逐渐增加的趋势。【结论】生物炭基复合材料对中度汞污染酸性土壤具有明显的钝化修复效果,其中以施用比例为5%的药渣生物炭基复合材料的修复效果较优。     

蔬菜专用功能复合肥钝化土壤镉的效果初探

设置习惯施肥与施用蔬菜专用重金属钝化复合肥两个处理,在轻度镉污染(土壤活性态镉含量为0.31±0.029 mg/kg)园地上连续种植3季小白菜,探讨施用蔬菜专用重金属钝化复合肥降低小白菜中镉含量的效果。结果表明,两个处理3季小白菜的产量无明显差异;与习惯施肥相比,施用蔬菜专用重金属钝化复合肥处理第1、2、3季小白菜的镉含量分别降低了13.6%、29.7%与33.6%,差异达极显著水平;土壤pH值分别提高0.09、0.19与0.27;土壤活性态镉含量分别降低了16.2%、31.3%与34.0%,差异均达到极显著水平。可见,施用蔬菜专用重金属钝化复合肥,可有效提高土壤pH值、降低土壤中有效态镉含量,是其减少小白菜吸收累积镉的重要原因。因此,施用蔬菜专用重金属钝化复合肥,是降低轻度污染园地小白菜镉含量的经济、有效途径之一。     

污灌区镉污染菜地的植物阻隔和钝化修复研究

为了比较植物阻隔、化学钝化及其联合修复措施对污灌区镉污染菜地的修复效果,通过大田试验,研究施用黏土矿物海泡石、膨润土和鸡粪对普通油菜和镉低积累油菜生长和镉吸收的影响,并通过重金属形态分析探讨其作用机理。结果表明,施用鸡粪可显著提高普通油菜和镉低积累油菜的地上部生物量,最大增产率分别为42.8%和127.8%,而施用黏土矿物则没有显著的增产作用。黏土矿物和鸡粪配合施用显著降低普通油菜地上部镉含量,最大降幅为50.5%,使其低于食品安全标准(GB 2762—2012)规定的叶菜类镉含量限值0.2 mg·kg-1;所有钝化处理均显著减少低积累品种地上部镉含量,使其符合食品安全标准要求。施用鸡粪显著降低土壤有效态镉含量,最大降幅为37.0%,而单独施用黏土矿物对土壤镉有效性没有显著影响;施用黏土矿物和鸡粪促进土壤镉由活性高的可交换态向活性低的残渣态或有机结合态转化,从而显著降低了镉的生物有效性。总之,种植镉低积累品种同时施用黏土矿物和鸡粪,即联合应用植物阻隔和钝化修复措施,可以更好地保障污灌区镉污染菜地的安全利用。