有机络合强化植物修复的环境风险研究：—Ⅰ．EDTA对复合污染土壤中TOC和重金属动态变化的影响

采用盆栽试验研究了EDTA存在条件下的土壤溶液总有机碳（TOC）和重金属浓度的动态变化。结果表明，施用3mmol/kg EDTA极显地增加了土壤溶液中TOC的含量。土壤溶液TOC随培养时间呈指数曲线下降，在加入EDTA52天后土壤溶液TOC仍然高于对照处理，施用EDTA大幅度地提高了土壤溶液Cu,Zn,Cd和Pb的浓度，这些重金属的浓度在一个月内迅速下降，以后趋向稳定。EDTA活化土壤重金属存在淋溶迁移的潜在环境风险。     

有机络合强化植物修复的环境风险研究：Ⅱ．不同质地对EDTA淋溶土壤中重金属的动态作用

通过土柱淋溶试验研究了EDTA对不同质地土壤中Cu,Zn,Cd,Pb淋溶作的影响及其动态特征。结果表明，土壤质地对EDTA淋溶重金属元素的行为有一定的影响。这些金属的淋失主要发生在淋溶初期，可能造成地下水污染的潜在风险。     

有机络合强化植物修复的环境风险研究II. 不同质地对EDTA淋溶土壤中重金属的动态作用

通过土柱淋溶试验研究了EDTA对不同质地土壤中Cu、Zn、Cd、Pb淋溶作用的影响及其动态特征。结果表明,土壤质地对EDTA淋溶重金属元素的行为有一定的影响,这些金属的淋失主要发生在淋溶初期,可能造成地下水污染的潜在风险。     

EDTA对土壤渗滤液中TOC和重金属动态变化的影响

通过盆栽试验研究了EDTA对土壤渗滤液中总有机碳(TOC)和重金属动态变化的影响.结果表明,施用EDTA极显著地增加了土壤渗滤液中TOC含量,土壤渗滤液中TOC含量随淋洗量呈指数曲线下降.在加入EDTA 48天后,土壤渗滤液中TOC含量仍然高于对照处理.施用EDTA大幅度地增加了土壤渗滤液中Cd、Ni的浓度,其浓度在1个月内迅速下降,以后趋于稳定.用EDTA强化重金属污染土壤的修复存在淋溶迁移的环境风险.防止因EDTA施用而引起地下水污染的关键时期在EDTA施入后的2周内.     

铜污染土壤修复的有机调控研究Ⅲ.EDTA和低分子量有机酸的效应

通过盆栽试验研究了EDTA和低分子量有机酸对土壤溶液性质、土壤铜形态变化和印度芥菜生长及铜吸收的影响。结果表明 ,施用pH6.3的EDTA溶液 ( 3mmolkg- 1 )显著地增加了土壤溶液铜 ,特别是难解离态铜的含量 ,其消长规律与土壤溶液TOC的变化相一致 ,也显著地增加土壤NH4NO3提取态和NH4OAc提取态铜量 ,但对芥菜生长没有显著影响。EDTA的加入显著地增加芥菜各组织铜浓度和铜吸收量 ,从而增加了芥菜的铜总吸收量 ,提高了植物修复效率。施用 3mmolkg- 1 pH6.3的草酸、柠檬酸或苹果酸对土壤铜含量及其形态分配和芥菜生长及铜吸收均无明显影响     

铜污染土壤修复的有机调控研究I.可溶性有机物和EDTA对污染红壤铜的释放作用

通过吸附-解吸试验和室内培养试验研究了EDTA和猪粪可溶性有机物(DOM)对红壤铜吸附-解吸特性的影响及对污染红壤铜的释放作用。结果表明,外加EDTA可明显降低红壤对铜的吸附率和解吸率;吸附率和解吸率与加入的EDTA含碳量的对数呈极显著的负相关。猪粪DOM在加入量小于21.9mgL^-1C时红壤铜吸附率、解吸率显著降低,符合直线方程;大于21.9 mgL^-1C时则使红壤铜吸附率、解吸率逐渐增大,可以对数方程拟合,相关性达到极显著水平。EDTA对污染红壤铜的释放作用随着EDTA:Cu摩尔比的增大而迅速增大,随着铜处理时间的延长而降低;在同一培养时间,外加铜浓度50 mgkg^-1时,EDTA对土壤铜的释放量占土壤铜总量的比例即提取效率高于100 mgkg^-1外源铜处理时的提取效率,但随着EDTA:Cu摩尔比的增大,两者的提取效率差异越来越小。     

重金属污染土壤的植物强化修复研究进展

随着工农业生产的快速发展,土壤重金属污染日益严重,土壤重金属污染的高效快速修复技术备受关注。在各种土壤重金属污染修复技术中,植物修复技术因其清洁、简单、高效、低消耗等优点,得到人们的认可,具有良好的发展前景。论文综述了土壤重金属污染来源及现状,植物修复技术的基本原理及特点,植物强化修复技术的研究进展,分析了当前植物强化修复技术中存在的问题,并指明了植物强化修复技术的发展方向,以期为土壤重金属污染的快速、绿色修复提供理论依据。     

重金属复合污染对水稻土微生物生物量和群落结构的影响

以浙江富阳小冶炼厂附近水稻土为例,采用氯仿熏蒸法、稀释平板培养法和磷脂脂肪酸(PLFA)技术研究了重金属复合污染对水稻土微生物生物量和群落结构的影响。结果表明,自然状态下铜、锌、镉、铅复合污染降低了土壤微生物量。土壤微生物群落结构对重金属复合污染产生了响应,约41.82%的土壤微生物群落结构的改变可由重金属污染来解释。污染程度高的土壤中,含脂肪酸12∶0,i15∶0,i17∶0,18∶0,i16∶0,19∶0相对较高的微生物占优势,而在污染程度低的土壤中,含脂肪酸20∶2ω6,9 c,20∶0,16∶1ω9 c,a15∶0,a16∶0,18∶1ω7,10M e16∶0,10M e19∶0的相对含量较高的微生物占优势。反映在具体类群上,随着污染程度的增加,微生物向着Cm ic/Nm ic低、真菌相对含量增加,放线菌与革兰氏阴性菌含量相对减少的趋势发展。     

农艺措施强化重金属污染土壤的植物修复

作为植物修复强化技术,农艺措施可有效提高土壤重金属污染的修复效率。本文从土壤管理和植物管理两大方面综述了农艺措施强化重金属污染土壤植物修复的研究进展,重点讨论了施肥、蚯蚓强化以及植物栽培管理措施用于强化植物修复的基本原理与相关应用,并提出今后研究的方向。     

土壤重金属污染植物修复的紫云英调控研究

有机调控是植物修复土壤重金属污染的有效措施之一,为研究绿肥--紫云英的调控效果,实验于2004年3-12月选取江西省贵溪市冶炼厂周边受重金属污染的大田进行研究.结果表明,紫云英处理显著降低土壤重金属浓度和土壤综合污染指数,下降幅度与CK比呈极显著差异:除土壤Zn、Cd浓度和土壤重金属多因子综合污染指数的下降幅度显著低于有机试剂处理,其他与有机试剂处理均无显著差异;紫云英处理与“紫云英 有机试剂“的交互作用处理相比,土壤重金属浓度和土壤综合污染指数的下降幅度无显著差异.海洲香薷对Cu、Zn、Pb、Cd都有不同程度的富集,富集系数评价表明,紫云英处理、有机试剂处理及其交互作用处理与CK相比,海洲香薷对重金属元素的富集有显著提高,紫云英处理对植物富集重金属的影响介于有机试剂处理与其交互作用处理之间.     

EDTA与EDDS螯合诱导印度芥菜吸取修复重金属复合污染土壤研究

盆栽试验比较研究了EDTA和易降解的EDDS对复合污染土壤中Cu、Zn、Pb、Cd的活化能力及印度芥菜对4种重金属的吸收与转运特征。结果表明:施用量相同的条件下,EDDS活化土壤Cu的能力与EDTA相当;而EDDS活化土壤Zn、Pb、Cd,尤其是活化土壤Pb、Cd的能力小于EDTA,这与两种螯合剂与不同重金属形成螯合物的稳定常数相一致。向复合污染土壤中施入3mmol/kg和6mmol/kgEDDS均可诱导印度芥菜叶中超量积累Cu。本研究中3mmol/kgEDDS的不同施用方式(单次施,分2次和4次施)对印度芥菜叶片Cu含量的影响差异不显著。各处理印度芥菜叶中的重金属浓度要远高于茎中的浓度,茎中的Cu浓度随土壤溶液Cu浓度线性增加,而叶中Cu的浓度随土壤溶液Cu浓度先增加后下降。     

重金属-有机复合污染土壤的电动强化修复研究

许多污染场地都呈现重金属和有机污染物叠加的趋势,给修复带来了困难和挑战。以红壤为供试土壤,以铜和芘为代表性污染物,研究了添加表面活性剂羟丙基-β-环糊精（HPCD）和氧化剂H2O2对电动修复该复合污染土壤的影响,其目的是实现重金属和有机污染物的同时去除。结果表明,在所有的处理中,芘和铜都有向阴极迁移的趋势;当提高土柱的pH时降低了芘的氧化和降解,同时也阻碍了土壤中铜的迁移和去除;阳极加10%HPCD,阴极控制酸性条件pH3.5有助于土壤中污染物的解吸和迁移,芘和铜的去除率分别可达到51.3%和80.5%;由于H2O2的不稳定性,添加6%H2O2并未明显提高芘和铜的去除率。     

水分管理对重金属污染土壤植物修复效果的影响研究综述

随着人们生活水平的提升、工业化进程和城市化的不断发展,土壤重金属污染已成为当今社会发展面临的一个很严峻的环境问题,因此加强土壤重金属污染的修复刻不容缓。近年来兴起的植物修复技术相比于其它修复技术有着良好的发展前景,但植物修复效率一直是困扰该技术的难题。大量研究表明,水分管理会引起土壤理化性质及重金属形态的改变,同时改变植物体内重金属的含量和迁移。本文在前人的研究基础上,综述了水分管理对土壤物理、化学、生物学性质以及植物本身的影响,分析了不同水分条件下植物的修复效率,提出了未来发展建议,为保证我国粮食安全和农业绿色发展提供理论基础和实践依据。     

土壤重金属复合污染的化学固定修复研究

本文研究糠醛渣、磷矿粉、风化煤3 种修复剂对重金属复合污染土壤的化学固定修复效果.结果表明:糠醛渣、磷矿粉、风化煤3 种修复剂都可一定程度地降低复合污染土壤中的Cu、Zn、Pb、Cd含量,其中以风化煤降低土壤有效态Zn、Cu的效果较好,在风化煤添加量为80 g/kg时土壤有效态Zn的含量降低了37.22%,土壤有效态Cu的含量降低了31.22%;磷矿粉处理修复Pb的效果比糠醛渣、风化煤好,在磷矿粉添加量为80 g/kg时,土壤有效态Pb的含量降低了23.79%;3 种修复剂都能显著降低土壤有效态Cd,在磷矿粉添加量为40 g/kg时,土壤有效态Cd的含量降低最显著,较对照降低了83.09%.在本试验条件下,3 种修复剂对4 种重金属复合污染土壤的修复效果,以Cd 较好,其次是Zn,对Pb的修复效果较差.     

酶强化茶皂素修复重金属污染土壤的研究

以多种重金属污染的土壤为材料,研究了生物酶、茶皂素和两者组合等处理方式对重金属的去除效果。结果表明:酶和茶皂素对土壤中重金属有良好的去除效果,起到协同、互补作用。采用响应面法优化反应条件,得到p H值4.0、反应温度35℃、茶皂素溶液和酶溶液配比3∶1的最佳淋洗修复条件,此时Cd、Cr、Cu、Ni、Zn去除率分别为88.87%、81.64%、43.33%、47.16%、62.03%,去除率的大小顺序为CdCrZnNiCu。酶与茶皂素组合淋洗液能有效去除酸提取态、可还原态和可氧化态的重金属,表明组合液在重金属污染土壤修复方面具有较好的应用前景。     

有机物料对污染土壤上水稻重金属吸收的调控效应

采用重金属污染水稻土开展盆栽试验,研究施用有机碳源、菜籽饼和猪粪对不同水稻(汕优63,简称“SY63”;中浙优1号,简称“ZZY1”)重金属吸收的调控效应.结果表明,在重金属污染土壤上ZZY1具有一定的耐性,相同处理时ZZY1糙米、砻糠、秸秆中重金属含量均低于SY63品种,糙米中Cd含量较SY63低57.5％ ～ 83.8％,Cu含量低37.8％ ～ 69.1％,Zn含量低0.88％ ～ 31.7％,食物链风险较SY63品种低.3种有机物料中,施用菜籽饼使两水稻品种糙米中重金属含量明显低于其他处理;与对照相比,施用菜籽饼使SY63糙米中Cd、Cu和Zn含量降低73.5％、52.6％和32.1％,ZZY1糙米Cd含量降低30.5％.在供试重金属污染土壤上可选择具有一定重金属耐性的水稻品种ZZY1进行粮食生产,同时施用适量的菜籽饼以增强其抵御重金属毒害的能力,降低糙米中Cd、Cu和Zn含量及其食物链污染风险.     

EDTA和柠檬酸对污染土壤中重金属的解吸动力学及其形态的影响

利用批处理振荡解吸平衡法研究了0.05 mol/L的乙二胺四乙酸钠(EDTA)和柠檬酸对污染土壤中Cd,Pb,Cu,Zn的解吸动力学特征,并采用优化的BIER(European Community Bureau of Reference)连续提取法分析了EDTA和柠檬酸处理前后土壤中重金属形态和生物有效性的变化.结果表明,污染土壤中重金属Cd,Pb,Cu,Zn的解吸率随着解吸时间的延长而不断增加,但解吸速率随解吸时间的延长而不断降低.EDTA对Pb,Cu的解吸能力显著大于柠檬酸,柠檬酸对Zn的解吸能力显著大于EDTA,柠檬酸和EDTA对Cd的解吸能力相差不大.EDTA和柠檬酸对4种重金属解吸能力的顺序分别为:Pb＞Cd＞Zn＞Cu和CA＞Zn＞Pb＞Cu.双常数方程是描述污染土壤中Cd,Pb,Cu,Zn解吸动力学过程的最佳方程.EDTA去除的重金属主要以酸提取态和可还原态存在,柠檬酸去除的重金属主要以酸提取态存在.EDTA和柠檬酸处理后.污染土壤中Cd,Pb,Cu,Zn的生物有效性降低.     

茶皂素对污染土壤中重金属的修复作用

采用振荡离心的方法研究了生物表面活性剂茶皂素在不同浓度、pH值和离子强度下对污染土壤中重金属去除效果的影响;并采用BCR法研究了茶皂素处理前后土样中各形态的重金属含量变化。试验结果表明:随着茶皂素浓度的增加,重金属的去除率随之增加,在茶皂素浓度为7%时,对供试土样中重金属的去除率达到最大值,去除率分别为Cd 96.36%,Zn 71.73%,Pb 43.71%,Cu 20.56%;随着土壤环境pH值的增加,重金属的去除率随之减少,适宜的pH范围在5.0左右;离子强度对Pb,Cu的去除效率影响不大,Zn,Cd的去除率随着离子强度的增加而减少。比较茶皂素处理前后土样中重金属各形态含量的变化,发现酸溶态的重金属更易被茶皂素去除,其次为可还原态、可氧化态和残渣态的重金属很难被去除。     

镉污染土壤的植物修复及其EDTA调控研究II. EDTA对镉的形态及其生物毒性的影响

本文通过温室盆栽试验研究了10~200 mg/kg共20个浓度梯度的Cd处理下,EDTA加入土壤后对Cd的形态及其生物毒性的影响。在收获前一周加入EDTA,收获后测定植物根和地上部的生物量,以及H2O、NH4NO3和EDTA 3种提取剂提取的Cd浓度。结果表明,EDTA加入土壤一周后,土壤水溶态Cd增加了400倍以上,交换态Cd增加了40倍以上,印度芥菜根和地上部的生长都受到抑制。可能的原因是EDTA增加了土壤中镉的移动性,提高了Cd对植物的毒性。     

生物质炭添加对重金属污染稻田土壤理化性状及微生物量的影响

分析了生物质炭添加对红壤性水稻土理化性状、重金属含量及微生物生物量的影响。通过田间小区长期定位试验,一次性施入不同量生物质炭(0,10,20,30,40t/hm2),于2017年9月采集各处理表层土样(0—15cm),研究土壤理化性状、重金属含量及微生物生物量的变化。结果表明:生物质炭添加对土壤理化性状、重金属含量及微生物生物量均有显著影响。与对照相比,供试土壤的pH、EC和有机质含量随生物质炭添加量的增加而增大,增幅分别为5.11%~18.43%,37.62%~104.31%和1.72%~22.41%,而有效磷和铵态氮含量随生物质炭添加量的增加呈先增大后减小趋势,分别在生物质炭添加量为10t/hm2和30t/hm2时达到最大值。随生物质炭添加量的增加,土壤有效态Cd和有效态Pb含量均呈降低趋势,而土壤有效态As含量呈先增加后减少的趋势,三者均在生物质炭添加量为40t/hm2时达到最小值。土壤微生物生物量碳、氮和微生物商随生物质炭添加量的增加均呈先升高后降低的趋势,均在生物质炭添加量为20t/hm2时达到最大值。相关分析表明,生物质炭添加量分别与土壤有效态Cd和Pb含量之间呈极显著负相关(P0.01);通径分析表明,生物质炭主要是通过直接作用影响土壤有效态Cd含量,而土壤pH、EC、有机质、微生物生物量碳、氮和有效磷主要是通过间接作用影响土壤有效态Cd含量。因此,添加适量生物质炭不仅可以改善土壤重金属污染现状和土壤理化性状,提高土壤养分含量,还可以改良土壤生物学性质,增加土壤微生物量。研究结果可为提高稻田土壤肥力和改善土壤重金属污染状况提供科学依据。