重金属Cd、Zn、Cu、Pb复合污染对土壤微生物和酶活性的影响

通过野外土样采集及室内测定,研究了云南东川铜矿区土壤酶和微生物特征,并采用盆栽试验研究了重金属Cd、Zn、Cu、Pb复合污染对土壤微生物和酶活性的影响。结果表明,距离矿口越近,土壤有机质、有效N、P、K的含量、土壤pH值亦越低,土壤酶活性和土壤微生物数量、微生物生物量C和N受到的抑制程度也增强,其中土壤酶中的酸性磷酸酶和过氧化氢酶,土壤微生物中的细菌对重金属污染较为敏感。盆栽试验中,Cd、Zn、Cu、Pb复合污染使白菜(Brassica rapapekinensis)生物量明显下降,且随复合污染程度的增加,白菜生物量下降幅度增加。Cd与Zn、Cu、Pb,Zn与Cd、Cu、Pb,Cu与Cd、Zn、Pb的复合效应机制为协同效应,而Pb与Cd、Zn、Cu的复合效应机制为拮抗效应。重金属Cu、Zn、Pb、Cd复合污染使土壤酶活性显著降低,但低量的Cd、Zn、Cu、Pb复合污染刺激了细菌、真菌、放线菌、微生物生物量C和N。重金属Cd、Zn、Cu、Pb对土壤酶活性和土壤微生物数量及微生物生物量C和N的复合效应机制表现出协同和拮抗效应。     

重金属污染矿区复垦土壤微生物生物量及酶活性的研究

对铜矿废弃地复垦土壤微生物生物量及酶活性研究结果表明 ,与对照土壤相比 ,矿区复垦土壤微生物生物量C、N和P均有所降低 ,微生物商Cmic Corg可作为矿区重金属污染土壤微生物学敏感指标之一 ;酶活性变化与此相似 ,脲酶、脱氢酶和酸性磷酸酶与对照差异显著 ,其他则与对照差异明显 ,一定程度削弱了矿区土壤中C、N营养元素周转速率和能量循环     

重金属污染土壤的微生物生态效应及其修复研究进展

污染土壤微生物生物修复技术是一项非常有应用前景的环保新技术。本文综述了近年来重金属对土壤微生物生物量，种群及生化过程的影响以及微生物对重金属污染土壤的修复机理和修复研究进展，较全面的分析了重金属对土壤微生物的生态效应。     

我国南方红壤矿山复垦土壤的微生物特征研究

通过对浙江哩铺铜矿废弃地复垦土壤的微生物特征研究表明 :与对照土壤相比 ,矿区复垦土壤微生物区系发生明显改变 ,微生物总数下降了 6 8.4 %～ 80 .3 2 %。微生物特征发生了显著的改变 ,微生物基础呼吸作用增强 ,但微生物生物量却显著降低 ,微生物生理生态参数 Cmic/Corg、q CO2 值明显升高。矿区土壤在重金属胁迫下 ,削弱了土壤中 C,N营养元素循环速率和能量流动     

重金属复合污染下土壤微生物群落功能多样性动力学特征

用碳素利用法对浙江省天台铅锌银尾矿区重金属复合污染土壤微生物群落功能多样性动力学特征进行了初步探讨。研究结果表明 ,矿区重金属复合污染降低了供试土壤的微生物群落代谢剖面 ,且群落代谢剖面值与培养时间之间呈非线性关系 ,其变化过程符合微生物种群生长动态模型 (S形 )。随着重金属复合污染程度的加剧 ,土壤微生物群落功能多样性动力学参数K和r值越低 ,参数s值所需的时间则越长。上述动力学参数与群落代谢剖面各自的主成分分析结果显示 ,微生物群落功能多样性的动力学参数K值和s值能够很好地区分矿区土壤重金属污染程度 ,并且其区分效果比微生物群落代谢剖面值好。土壤微生物群落功能多样性动力学特征的变化可以较好地显示矿区重金属复合污染土壤微生物群落对碳源利用模式的差异 ,反映矿区特定生境土壤微生物群落功能多样性的变化 ,在一定程度上揭示重金属胁迫下环境微生物种群作用机理。     

多氯联苯复合污染土壤的土著微生物修复强化措施研究

通过室内模拟试验,以不同C源、C/N比、水分及通透性为调控因子,对多氯联苯(PCBs)长期复合污染土壤的土著微生物强化修复进行了初步研究。结果表明,PCBs长期复合污染土壤中,在土壤水分含量为田间持水量的60%时,加入淀粉、葡萄糖和琥珀酸钠均在一定程度上增加了细菌和真菌数量,从而促进土壤中PCBs的土著微生物降解。不同种类的C源对PCBs污染土壤的土著微生物降解效果存在明显差异,且其降解效果与C源的施用剂量密切相关。当淀粉加入量为C1.0g/kg土时,土壤中PCBs的降解效果较好,而葡萄糖和琥珀酸钠加入量为C0.2g/kg土时,PCBs的降解效果明显。土壤C/N比为10:1的处理效果优于C/N比为25:1和40:1。土壤人为翻动有利于PCBs污染土壤中细菌和真菌的生长,提高土著微生物的代谢活性,从而促进土壤中PCBs的自然降解。这为进一步探讨加速土壤中PCBs降解的最适条件和研发POPs污染土壤的生物修复技术提供了科学依据。     

土壤微生物对除草剂乙草胺污染的响应和指示

采用除草剂乙草胺作为土壤污染因子, 在人工可控制条件下, 研究乙草胺对土壤微生物细菌、真菌和放线菌数量及土壤微生物量碳的影响, 并探讨这些微生物学指标对土壤中乙草胺污染状况的指示.研究结果表明: 在整个试验过程中, 除草剂乙草胺在短时间内对微生物区系能产生明显抑制作用, 但随着时间增加和污染物的分解, 微生物数量逐渐得到恢复.在短时间抑制过程中, 细菌、放线菌数量以及微生物量碳与乙草胺浓度的对数之间有很好的剂量效应关系, 第7 d细菌数量与乙草胺浓度对数的拟合公式为y = -2.97x + 12.36, R2 = 0.999 3; 放线菌数量与乙草胺浓度对数的拟合公式为y = -2.13x + 6.67, R2 = 0.956 4; 微生物量碳在第14 d与乙草胺浓度对数的拟合公式为y = -89.25x + 348.90, R2 = 0.995 4; 其相关性都达到显著水平.而真菌在受到乙草胺污染后, 受抑制现象并不明显, 真菌对乙草胺有较强的抗性.总之在短期污染条件下, 土壤中的细菌、放线菌数量以及微生物量碳可以很好地指示土壤中乙草胺的污染状况.     

重金属Cd、Zn、Cu和Pb复合污染对土壤生物活性的影响

通过野外土样采集及室内培养试验(25℃),研究了云南东川铜矿区土壤酶和微生物特征,以及模拟重金属Cd、Zn、Cu、Pb复合污染对土壤微生物和酶活性的影响。结果表明,矿区土壤(距矿口0~800 m)重金属污染严重,Pb、Cd、Zn、Cu全量和有效含量是对照土壤(距矿口10 000 m)的3.7~141.0倍和2.2~773.2倍;距矿口越近,土壤有机质、有效氮、有效磷和速效钾含量及土壤pH亦越低,土壤酶活性和土壤微生物数量、微生物生物量碳和氮受到的抑制程度也显著增强。与对照土壤相比,距矿口0~800 m的土壤蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和脱氢酶活性分别降低25.5%~47.3%、22.6%~74.2%、30.9%~83.1%、16.7%~69.1%和34.6%~92.3%;细菌、放线菌和真菌数量分别较对照下降30.5%~80.1%、8.1%~49.9%和3.3%~8.3%。土壤酶中的酸性磷酸酶和过氧化氢酶,土壤微生物中的细菌对重金属污染较为敏感。恒温(25℃)培养试验中,低量的Cd、Zn、Cu、Pb复合污染刺激了土壤酶活性和细菌、真菌、放线菌、微生物生物量碳和氮的数量,但高量的Cu、Zn、Pb、Cd复合污染使土壤酶活性、细菌、真菌、放线菌、微生物生物量碳和氮均显著下降。重金属Cd、Zn、Cu、Pb之间存在着一定的协同或拮抗作用,Cd、Zn、Cu和Pb之间在微生物生物量碳和氮上表现出明显的协同效应,Pb与Cd、Zn、Cu对细菌数量的复合效应机制为拮抗效应,Cd、Zn、Cu和Pb对真菌数量和放线菌数量的复合效应机制表现为协同效应和拮抗效应并存。     

内蒙古草原白乃庙铜矿区土壤重金属污染特征研究

对位于内蒙古荒漠草原上的白乃庙铜矿采选矿区土壤和尾矿区周围土壤重金属污染状况进行了调查研究。结果表明,矿区土壤中Cu、Cr、Ni、Fe和Mn浓度均高于内蒙古土壤平均值。单因子指数法评价结果表明,五个调查区域土壤都受到了重金属Cu、Cr、Ni、Mn、Fe的污染,其中Cu为重污染,Cr、Ni、Mn、Fe为轻污染,Pb为安全级别,Zn和As只对某些区域有轻污染。综合污染指数法评价结果表明,五个调查区域的土壤重金属污染等级均属重污染,主要贡献元素是Cu,其次是Cr、Ni、Mn、Fe,这与尾矿砂中这些重金属的浓度是相对应的。由于周边地形复杂,多为低山丘陵,所以该地区主导风向对于尾矿库区不同方向土壤重金属污染水平的影响差异并不显著。     

北京市边缘区土壤重金属污染的初步研究

基础资料为采集于北京城市边缘区的29个土壤剖面表层和底层58个样品6种重金属全量分析数据,以本区重金属自然土壤元素背景值作为评价标准,计算出各样点剖面表层和底层土壤单因子污染指数。应用对应因子分析手段, 初步揭示了北京市边缘区土壤重金属污染的空间分异特征。结果表明,北京市边缘区土壤重金属总体污染状况不明显,只有Hg元素属于轻微污染范围。不同样点间重金属污染水平比较显示,Hg污染水平差异明显,Pb、Cd、As、Zn、Cu污染差异不大。     

重金属和生物有机肥对苹果根区土壤微生物的影响

通过土壤追施Cd ,Cu和生物有机肥,研究了重金属对红富士苹果根区微生物的危害以及生物有机肥减轻重金属对土壤微生物危害的效应。结果表明:施用生物有机肥后,果园根区土壤细菌、真菌和放线菌数量显著增加,细菌占绝对优势;土壤Cd浓度在10 30mg/kg范围内,随Cd浓度的增加,细菌数量大幅度减少;Cu元素对土壤微生物的危害情况与Cd相似,但程度比Cd轻;从生物有机肥中提取的有机质对Cd和Cu有明显的吸附作用,在pH值6～8的范围内,吸附率随pH升高而提高;在中性微酸的条件下(最适宜苹果栽培的土壤酸碱条件) ,有机质对Cu2 吸附率远高于对Cd2 的吸附率;生物有机肥明显减轻Cd ,Cu对土壤微生物的危害,并且对Cu污染土壤的改善效果更好     

九华铜矿重金属环境污染状况研究

选择江苏九华铜矿区,对其周边土壤和作物的重金属污染状况进行了研究.结果发现,约有一半的采样点土壤全Cu含量超过我国土壤环境质量三级标准(400 mg/kg),其DTPA提取态Cu含量的平均值为117 mg/kg.通过对矿区土壤重金属间的相关分析表明,土壤Cu与Zn、Pb、Cd、Co之间呈极显著的正相关关系(p＜0.01),而与Cr、Ni无显著相关,说明了该铜矿区土壤还伴有外源Zn、Pb、Cd、Co的污染.土壤复合污染指数(PI)＞1.0的土壤样品占57.3%.矿区周围作物可食部位Cu、Zn、Pb、Cd和Cr的含量均较高.     

蚯蚓在土壤重金属污染及其修复中的应用研究进展

蚯蚓作为主要的大型土壤动物类群,对土壤环境改善起到了重要的作用,本文在系统分析、归纳总结国内外相关领域研究成果的基础上,综述了蚯蚓在土壤重金属污染及其修复中的应用研究进展,主要包括:蚯蚓作为土壤重金属污染的指示生物,蚯蚓对重金属的富集与释放,重金属对蚯蚓生理生态的影响研究,蚯蚓在土壤重金属污染修复中的作用机制,蚯蚓与植物、微生物的协同作用,以及蚯蚓粪作为重金属污染修复剂的潜力分析等.在此基础上,概括提出了蚯蚓在重金属污染土壤修复领域面临的主要问题.     

南通市城市边缘带土壤重金属污染现状及评价

通过对不同土地利用方式下的7个样区进行系统的采样测定,对南通城市边缘带土壤重金属富集与污染状况进行了分析与评价。结果显示,研究区土壤未发生明显的重金属污染。但3个样区的土壤有轻度的重金属污染现象,Zn是发生富集最普遍的元素,约76%的样点土壤Zn富集指数>1,18%的样点土壤出现Zn的轻度污染。Cu、Pb等重金属元素导致的污染也在零星样点被发现。方差分析表明,土地利用方式不是导致研究区土壤重金属含量空间差异的主要因素,而土壤类型、样区空间环境与土壤重金属含量及富集、污染有相对密切的关系。     

土壤酶对重金属污染的响应及指示研究进展

土壤酶在关键元素生物地球化学循环、动植物健康维持、环境污染净化等方面起着不可替代的重要作用,同时还是土壤污染程度评价的辅助指标之一。然而,由于土壤物理、化学和生物学性质的差异,以及研究方法的多样化,导致重金属与土壤酶活性之间的关系十分复杂,阻碍了土壤酶在土壤质量和健康评价中的应用。系统阐述了重金属污染对土壤酶的生态毒理效应,及其对土壤酶催化动力学特征的影响,构建了土壤-重金属-微生物对土壤酶作用的概念模型,并探讨未来的研究趋势和方向。土壤酶活性测定高效、便宜,且对重金属污染敏感,是极具潜力的土壤重金属污染评价的生物学指标,但仅采用土壤酶活性可能高估或低估重金属的生态毒性,加之当前对土壤酶的选择、活性的测定均缺乏统一的标准,致使难以建立重金属毒性阈值与土壤理化性质或土壤重金属有效性之间的定量关系,最终导致土壤酶在土壤污染生态风险评价中存在争议。未来亟需通过新技术和数学模型,深入揭示不同类型土壤中酶对重金属胁迫的响应机理,构建土壤性质与毒性阈值关系的经验模型,可为加强土壤酶在土壤质量和健康评价中的应用提供重要的理论依据。     

藏中矿区重金属污染对土壤微生物学特性的影响

土壤微生物对土壤重金属污染反应敏感,是探讨矿区土壤重金属污染生态效应的有效指标之一。通过野外调查与采样和室内分析,研究了藏中矿区重金属污染对土壤蔗糖酶、脲酶、脱氢酶和酸性磷酸酶活性、微生物生物量C（MBC）、N（MBN）和P（MBP）、土壤基础呼吸、代谢商（qCO2）及可矿化N的影响。研究表明,矿区土壤重金属Cu、Zn、Pb、Cd全量和有效含量均高于对照土壤;随着矿区土壤重金属含量增加,土壤酶活性、微生物量C、N和P、可矿化N均逐渐降低,土壤基础呼吸和qCO2则逐渐升高;土壤重金属与土壤蔗糖酶活性、脲酶活性、脱氢酶活性、酸性磷酸酶活性、MBC、MBN、土壤基础呼吸、qCO2及可矿化N具有显著的线性相关;脱氢酶活性对土壤重金属污染最为敏感,表明脱氢酶活性可作为藏中矿区土壤环境质量变化的有效指标。     

土壤吸附铜离子的研究进展

对土壤吸附Cu的研究进行了综述。主要讨论了吸附速率,吸附等温线,表面络合模式和影响吸附量的因子等方面的问题。目前对土壤吸附Cu的速率研究主要有两种方法:一是根据实验数据绘制吸附量随时间变化的曲线,根据所绘制的曲线斜率来研究吸附动力学过程;二是选择经验性的化学动力学方程对数据进行拟和,依据较高的相关系数和较低的标准误差选择最优方程,根据吸附速率系数来进行定量的研究。土壤对Cu吸附的定量描述,经验性的吸附等温式仍不失为一个十分有用的方法;考虑到土壤性质和环境因子对吸附的影响,模型中应该加入这些参数使其更能反映土壤对重金属的吸附过程,但这方面的研究相对较少。土壤表面电荷特征、低分子有机酸对土壤吸附Cu的影响和吸附过程中Cu形态的变化等方面研究也较少。     

北疆栽培红花(Carthamus tinctorius L.)土壤微生物数量及其影响因子分析

研究了北疆4个红花主产区及石河子大学实验站共5个区红花种植土壤微生物数量及组成,并用去趋势典范对应分析(DCCA)微生物数量与土壤养分、土壤水分和pH等环境因子的相互关系。结果表明:各区3大类土壤微生物数量均为细菌>放线菌>真菌;土壤微生物数量在不同区域表现为塔城>托里>161团>红旗农场>实验站。微生物数量与土壤理化因子间的DCCA分析表明:土壤环境因子中含水率、有机质、有效氮是决定五地微生物群落群分布的主导因子,微生物数量与土壤含水率呈极显著正相关,与土壤有机质、有效氮及有效磷含量呈显著负相关。