蚯蚓及其代谢物在重金属污染土壤修复中的应用研究进展

土壤重金属污染频繁发生,人们越来越重视重金属污染土壤的修复。近年来,随着分子生物学的发展,有许多学者对蚯蚓修复重金属污染土壤进行了大量研究。本文对重金属污染对蚯蚓的毒理性,蚯蚓对重金属污染土壤的养分循环、植物生长以及其代谢物对重金属的影响进行了探讨。结果表明,蚯蚓能够通过改变重金属污染土壤的养分循环并富集重金属,从而促进植物的生长。除此之外,蚯蚓粪在重金属污染土壤修复中也有不可估量的作用。     

有机肥中重金属对菜田土壤微生物群落代谢的影响

基于慈溪掌起镇的蔬菜施肥试验,结合常规理化分析和Micro RESPTM方法,在2年4次施肥后,分析不施肥(CK)、重金属达标商品有机肥(T1)和Pb-As-Cu-Zn添加有机肥(T2)施用土壤的基本理化性质、重金属累积以及微生物群落代谢特征,探讨重金属对施用有机肥土壤微生物群落代谢特征的影响。结果表明,T1和T2显著提高了旱地蔬菜轮作土壤有机质和部分养分含量,且二者无显著差异。但从重金属含量上看,T2土壤Cu、Zn全量以及有效态Cu、Zn、As含量显著高于T1和CK土壤。基于Micro RESPTM的微生物群落代谢特征分析指出,与CK相比,T1显著促进了土壤基础呼吸作用和微生物代谢功能多样性,T2却无类似的促进效果,可见T2土壤Cu、Zn和有效态As含量的大幅增加削弱了有机肥中有机质等养分对土壤微生物的促进作用。主成分和聚类分析进一步表明,T1与T2土壤的微生物群落水平生理指纹图谱(CLPP)存在明显差异,T2土壤中重金属及其有效性的增加诱导柠檬酸、苹果酸和草酸等羧酸代谢利用增强。综上,畜禽粪便有机肥对菜田土壤微生物群落代谢的作用同时受到有机肥本身及其残留重金属的影响,有机肥中过高的重金属残留会改变有机肥养分对土壤微生物代谢的影响。     

冻融作用对土壤理化及生物学性质的影响综述

冻融作用是作用于土壤的非生物应力,是自然界中最为平常的过程,对土壤物理、化学和生物学性质均产生重要影响。综述了冻融作用对土壤团聚体稳定性、温室气体排放、养分含量及有效性、微生物量及微生物活性的影响。冻融作用对土壤酶活性与养分有效性的影响将成为今后研究的焦点。     

蚯蚓粪作为土壤重金属污染修复剂的潜力分析

随着工农业的发展,重金属对土壤和农作物的污染问题越来越突出,对土壤重金属的修复研究也越来越重要。蚯蚓作为土壤环境中最常见的无脊椎动物在生活过程中的摄食、做穴、移动、排便等行为都会对土壤重金属产生影响。通过对蚯蚓粪作为土壤重金属污染修复剂的潜力进行总结、分析,对蚯蚓粪修复土壤重金属污染的研究方向提出了建议与展望。     

蚯蚓粪和微生物菌剂互作对蜜瓜生长和土壤养分的影响

为了缓解民勤蜜瓜种植上存在的连作障碍问题，以民勤蜜瓜银蒂为试验材料，采用大田试验，选用新型改良材料蚯蚓粪、根际促生菌、EM微生物菌剂，设置5种施肥处理，分别为OPE、OP、OE、O、CK,测定蜜瓜生长指标、产量、营养品质、土壤养分和酶活性，探讨蚯蚓粪有机肥和微生物菌剂配施在民勤蜜瓜栽培中的应用效果。结果表明，蚯蚓粪和微生物菌剂配施能够增加蜜瓜株高、茎粗、最大叶面积；蚯蚓粪和微生物菌剂配施显著提高土壤微生物活性，增加土壤酶活性，脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶表现为成熟期酶活性较开花期酶活性高；多酚氧化酶和硝酸还原酶活性则是开花期酶活性高于成熟期；蚯蚓粪和微生物菌剂配施显著提高蜜瓜土壤有机质含量(4.45%～25.62%),微生物碳、微生物氮含量均呈现增加的趋势，表现为OPE和OP处理含量最高，对其余养分的影响较小；蚯蚓粪和微生物菌剂配施能够显著提高蜜瓜维生素C含量、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量，降低蜜瓜有机酸含量和硝酸盐含量，产量较对照增加了8.93%～29.59%。利用隶属函数综合评价分析各处理间改良效果，综合评价指数排序OPE处理得分最高，其次是OP、OE、O和CK,蚯蚓粪和两种微生物...     

蚯蚓粪作为土壤重金属污染修复剂的潜力分析

随着工农业的发展,重金属对土壤和农作物的污染问题越来越突出,对土壤重金属的修复研究也越来越重要。蚯蚓作为土壤环境中最常见的无脊椎动物在生活过程中的摄食、做穴、移动、排便等行为都会对土壤重金属产生影响。通过对蚯蚓粪作为土壤重金属污染修复剂的潜力进行总结、分析,对蚯蚓粪修复土壤重金属污染的研究方向提出了建议与展望。

     

玉米、大豆间作对根际土壤微生物数量和酶活性的影响

通过盆栽实验,研究了玉米间作大豆对根际土壤微生物数量和酶活性的影响。结果表明:在玉米喇叭口期和大豆分枝期,玉米、大豆间作的玉米地上生物学产量高于单作玉米38.73%,大豆地上生物学产量较单作大豆降低了8.12%,差异不显著。与单作相比,间作体系中的玉米、大豆根际土壤养分有效性、根际土壤微生物数量、根际土壤酶活性均显著高于相应单作根际土壤。间作体系中玉米取得间作优势,养分利用率提高主要是根际土壤养分有效性的提高,而根际土壤养分有效性高受根际土壤中微生物数量和酶活性的影响。     

根分泌物的生态效应

本文综述了根分泌物的生态作用,其中主要包括根分泌物对根际微生物的影响、在植物营养生态中的作用、特别是对土壤养分有效性的直接和间接影响;根分泌的粘胶物质对土壤结构的影响;根分泌物与重金属钝化间的关系、化感作用等几方面内容.     

林下蚯蚓养殖对胶园土壤速效养分、酶活性和橡胶树细根根密度的影响

本研究旨在探讨林下蚯蚓养殖对胶园土壤速效养分、土壤酶及橡胶树吸收根的短期影响。以牛粪作为原料,于2017年4~11月在胶园(4龄)铺设粪垄养殖蚯蚓,并测定相关指标。结果表明,与对照(CK)相比,铺设粪垄无蚯蚓养殖(WQ)和铺设粪垄蚯蚓养殖(Q)处理可显著提高土壤硝态氮(除WQ外)、速效磷、速效钾、土壤微生物量碳和橡胶树吸收根密度,而对土壤铵态氮无显著影响。另外,Q处理的土壤脲酶、酸性磷酸酶和蔗糖转化酶活性显著低于CK处理,而Q处理的土壤过氧化氢酶则显著高于CK处理(p0.05)。综上所述,在胶园养殖蚯蚓短期内可增加土壤微生物量碳,提高土壤速效养分含量和土壤过氧化氢酶活性,以及促进橡胶树细根生长,但降低了土壤脲酶、酸性磷酸酶和蔗糖转化酶的活性。     

豆科禾本科作物间作的根际生物过程研究进展

间作作为一种可持续发展的种植模式不仅具有产量和养分获取的优势,而且能够保证粮食安全、降低作物减产风险。在众多间作组合中,豆科禾本科作物间作由于种间促进及生态位互补作用,而在世界范围内被广泛应用。根际是作物-土壤-微生物相互作用的界面,是养分、水分及有害物质从土壤进入作物系统参与食物链物质循环的必经门户,在根际中所发生的生物过程不仅决定着养分的供应量和有效性,而且也影响着作物的生产力和养分利用效率。因此,本文从豆科禾本科间作的根际生物过程角度出发,综述了豆科禾本科间作对根系形态、根际微生物、根系分泌物及其生态效应的研究进展,为豆科禾本科间作体系在修复重金属污染土壤、提高土壤中养分有效性以及植物遗传改良等方面的应用提供理论依据。     

土壤有机物-重金属复合污染的生物有效性研究进展

有机物-重金属复合污染物及其与土壤环境因子间的作用具有普遍性和多样性,其生物有效性与单一组分污染不同,单一污染理论常常无法解决复合污染问题。基于土壤有机物-重金属复合污染的生物有效性研究现状,从生物有效性变化类型、机制及影响因素3个方面,综述土壤有机物-重金属复合污染的生物有效性研究进展,并提出该领域研究中的不足和展望。     

土壤重金属污染的微生物修复研究进展

从利用微生物降低重金属的毒性、微生物展示技术用于土壤重金属污染的治理、生物表面活性剂去除土壤重金属、植物根际宜生菌对重金属的修复等方面对土壤重金属污染微生物修复的研究进行了综述,以期为同类研究提供参考.     

西南茶区重金属含量及土壤-茶树系统重金属研究现状与趋势

西南茶区地处中国西南部,主要产茶地区为云南、贵州、四川和重庆,是中国最古老的茶区。为了解中国西南茶区的重金属含量现状,笔者回顾和综述了国内外有关茶园土壤重金属方面的研究文献,并提出了土壤-茶树系统重金属的研究方向。总结如下：西南茶区重金属含量状况总体良好,部分茶区镉、汞含量超标(GB 15618—2008);土壤重金属主要以水溶态、交换态、有机结合态、铁锰氧化态、碳酸盐态、残渣态几种形态存在,水可溶态和交换态的生物有效性较高,且受土壤pH值的影响较大。茶园的管理模式、土壤理化性质、茶园园龄和茶树树龄等都会影响土壤-茶树系统重金属的迁移。因此加强土壤-茶树系统重金属迁移规律的研究,构建土壤-茶树重金属污染预测预警尤为重要。     

陕北地区土壤环境污染现状及对策

以陕北土壤实际分析了增加土壤重金属与有毒元素导致土壤硝酸盐积累、破坏土壤结构、促进土壤酸化、降低土壤微生物活动不良影响;提出了强化环境保护意识、加强土壤肥料的监测和管理、增施有机肥、推广配方施肥技术、施用硝化抑制剂、改进施肥方法等一系列防治措施。     

农灌区土壤重金属形态分布及潜在生态风险

在对关中盆地典型农灌区土壤柱状样品进行重金属含量和形态分析的基础上,采用Hakanson潜在生态风险指数法评价了灌区土壤中重金属的潜在生态危害程度.结果表明,关中盆地农灌区土壤中Cd和Pb含量超过陕西省黄土母质背景值,并在土壤剖面上,Cd、Pb和Cr含量总体呈现波动的增加趋势.Cd、Cr和Pb的优势结合态主要以残渣态为主,其次为铁锰氧化物结合态和有机质结合态;生物有效态含量为泾惠渠灌区＞交口灌区＞洛惠渠灌区.从重金属潜在生态危害程度来看,重金属的潜在生态危害大小顺序为Cd＞Pb ＞Cr,交口灌区和洛惠渠灌区重金属的生态危害程度为强度,所以进行前期治理和预防显得非常必要.     

氮肥类型对东南景天生长及重金属积累的影响

【目的】研究氮肥类型对东南景天套种玉米模式下生长特性及重金属锌、镉积累的影响,为植物修复实践过程中合理使用氮肥、减少修复成本和环境污染奠定基础。【方法】通过大田试验,在重金属污染的矿区采用东南景天套种玉米模式,施用同氮素水平下有机肥（鸡粪）、硫酸铵和尿素3种类型氮肥,测定土壤pH、有机质含量、重金属有效态、东南景天和玉米地上部生物量及重金属锌、镉含量的变化。【结果】施用有机肥增加土壤有机质含量,提高土壤镉的生物有效性,对土壤pH和锌的生物有效性则无影响;施用硫酸铵和尿素均降低土壤pH和土壤镉的生物有效性,提高了土壤有机质含量和土壤锌的生物有效性。氮肥类型对东南景天中锌、镉以及玉米镉积累影响不显著,但两种化学氮肥均显著增加了玉米锌的累积量;不同类型氮肥对东南景天和玉米生长均有显著促进作用,有机肥处理两种作物的地上部生物量均显著高于其他处理（P〈0．05）。【结论】有机肥对东南景天修复土壤重金属污染效率的促进作用优于硫酸铵和尿素。     

长江下游南京段典型潮土镉富集以及生物有效性影响因素研究

以长江下游南京段某典型潮土分布区为研究区,通过2014年与2003年两期表层土壤镉等相关成分变化、土壤剖面对比、地球化学统计分析等方法研究了潮土镉富集机制及其生态有效性的主要影响因素。结果表明:相对于2003年,研究区表层潮土2014年镉平均含量增加了40.9%。以中国土壤环境质量标准(GB 15618—1995)为参照,有超过50%的土壤样品达到镉轻度污染水平,且有约25%土壤样品的生物有效镉含量接近或高于当地潮土镉背景值。地学统计分析与实际调查表明,土壤镉与硫以及有机碳呈显著正相关关系,镉最主要的外源可能是受粉煤灰影响的大气降尘。潮土镉活化主要受碳酸盐、Ca、Mg、p H和有效Fe的影响,其中碳酸盐的影响最为重要。研究区含碳酸盐土壤与贫(无)碳酸盐土壤(含量<5 g·kg-1)的Cd含量没有显著差异,但生物有效镉含量以及镉活化率却存在显著性差异,贫(无)碳酸盐土壤的生物有效镉含量和镉活化率分别是含碳酸盐土壤的2.5倍和近2倍。研究区表层土壤发生了酸化(p H平均水平从2003年的7.72下降到2014年的6.96),为控制酸化及预防可能的土壤重金属生态风险,应及时开展土壤生态平衡修复工程。     

我国菜田土壤重金属污染现状及检测技术分析

为解决我国菜田土壤污染问题,该文分析了园艺作物生产过程土壤重金属检测以及保障"菜篮子"产品可持续生产系统的重要意义。通过对我国东北、华北、南方、西部等地区的菜田重金属污染已有的调查研究工作进行综述,论述了我国菜田土壤重金属污染现状,并对污染总体情况、布局及趋势进行了分析;针对菜田土壤重金属含量的有效检测问题,介绍了现有重金属含量检测方法,并进行了现有常规及新型重金属检测手段的对比,提出了目前土壤重金属含量检测中面临的主要问题,为我国菜田园艺作物生产过程重金属污染检测和防治工作提供参考依据。     

土法冶炼铅锌矿废弃地重金属污染及优势植物相关分析

从地球化学特征探讨土壤重金属及其与植物中重金属污染的相互关系。通过生物地球化学的方法,测定土壤与植物重金属含量。野马川和妈姑镇废弃地均受到重金属严重污染,Zn、Cd和Pb的污染相对严重,含量特征表现为ZnPbCuAsCd。植物体内重金属离散程度顺序为ZnPbCuAsCd,与土壤重金属含量顺序一致。植物中重金属元素与土壤中重金属元素的含量呈正相关关系(P0.05)(元素As除外)。土壤受重金属污染,优势植物节节草(Hippochaete hiemale)和大叶醉鱼草(Buddleja davidii)中重金属含量最高,在重金属污染区生态恢复过程中可作为重点推荐植物。     

食用菌修复重金属污染土壤研究进展

以食用菌修复土壤重金属为研究内容,对食用菌富集重金属机理、食用菌吸附重金属能力、用于修复重金属污染土壤的食用菌种类及食用菌对重金属污染土壤的修复技术的研究成果进行总结与评估,分析其中存在的问题,探讨未来发展研究方向,以期为土壤重金属综合治理与污染修复提供理论参考依据。同时根据当下农业生产中存在土壤重金属污染的热点问题,提出几项具有可行性的土壤修复应用技术,为食用菌修复土壤重金属提供研究及应用思路。