镉污染稻田土壤调理剂效果研究

为了验证土壤调理剂对降低稻米镉含量和提高水稻产量的作用,于2018年7月-11月进行了该产品在水稻上的田间试验.结果表明:与不施土壤调理剂的对照相比,施用土壤调理剂能改善水稻多项经济性状,水稻株高、有效穗、穗长、穗总粒数、穗实粒数、结实率和千粒重均有所增加.根据水稻产量构成性状计算的理论产量看,稻谷增产率在11.1％-...     

不同土壤调理剂对轻度镉污染稻田修复效果比较

为探究轻度镉(Cd)污染稻田的治理修复方法,选用天象土壤调理剂(TX)、秸秆炭材料(JGT)和3种森美思纳米材料(SAX1、PX4、WH4P),在安徽铜陵矿区附近Cd轻度污染水稻田开展了连续两年的田间小区试验,研究了5种土壤调理剂对Cd轻度污染稻田当年与次年土壤有效态Cd含量、土壤pH、水稻产量和Cd含量的影响.结果表...     

膨润土对轻度镉污染土壤钝化修复效应研究

通过盆栽和大田小区试验,研究了膨润土对Cd污染土壤修复效应。结果表明,盆栽和大田条件下施用膨润土后土壤Cd交换态含量分别较对照降低了41.3%~86.1%和7.9%~24.6%,铁锰氧化物结合态(OX)和残渣态(RES)Cd含量则有所上升。水稻各部分Cd含量总体上随膨润土投加量的增加而降低,与对照相比,盆栽条件下根、茎、叶、糙米中Cd含量最大降幅分别达到46.0%、49.8%、54.2%和71.8%,大田小区条件下水稻各部分Cd含量最大降幅分别达到35.3%、48.8%、36.0%和40.9%。投加不同浓度膨润土后,水稻幼苗叶片SOD酶活性和可溶性蛋白含量在一定程度上有所促进,而POD酶活性和MDA含量则表现为明显的抑制效应(P0.05)。在盆栽和大田实验中,施用膨润土显著提高土壤过氧化氢酶活性(P0.05),与之相反,在盆栽实验中,土壤Cd蔗糖酶活性较对照处理显著降低(P0.05),降幅达44.3%~52.3%,而大田条件下各处理间差异不显著(P0.05);脲酶活性随膨润土施加量的增加呈现出先降低后增加的趋势。     

有机肥添加对镉污染稻田土壤养分及镉有效性的影响

通过田间小区定位试验,一次性添加不同量的有机肥(0、10、20、30 t hm~(-2)和40 t hm~(-2)),于水稻不同生育期(分蘖期、扬花期和收获期)采集各处理耕作层和犁底层的土壤样品,研究其土壤理化性质、有效态Cd含量及Cd迁移状况的变化。结果表明:随着有机肥添加量的增加,各水稻生育期的耕作层土壤中pH、铵态氮和有效磷含量均呈先增大后减小的趋势,有机质和硝态氮含量呈上升趋势。添加适量(≤20 t hm~(-2))的有机肥可以降低土壤中有效态Cd的含量,在有机肥添加量为20 t hm~(-2)时耕作层和犁底层中有效态Cd含量达到最小值,降幅分别为31.26%(扬花期)和65.99%(收获期);但当有机肥添加过多时(≥30 t hm~(-2)),土壤中有效态Cd含量反而会增加。相关分析表明,耕作层中土壤的有效态Cd含量与该土层土壤的pH和有效磷含量呈显著负相关关系,与犁底层中土壤有效态Cd含量呈显著正相关关系。添加适量的有机肥可以抑制土壤中Cd向下层土壤的迁移,在有机肥添加量为20 t hm-2时这种抑制作用最为显著。因此,添加适量的有机肥可以改善Cd污染土壤的养分状况,减小稻田土壤中的有效态Cd含量,抑制土壤中Cd的迁移;20 t hm~(-2)的有机肥添加量可作为研究区周边Cd污染稻田修复的参考标准。     

植物修复镉污染土壤的差异性研究

以茶花凤仙和百日草为供试植物,对不同镉浓度条件下两种植物的生物量、镉含量及其对镉的吸收、富集状况进行了研究.结果表明,不同程度镉浓度处理的土壤中生长的茶花凤仙和百日草对镉的吸收和富集特性不同,生物量随土壤镉浓度的升高而升高,但达到一定浓度时,生物量又随土壤镉浓度的升高而降低.茶花凤仙在低浓度区域,富集镉的能力要强于百日草,但是在高浓度区域时,茶花凤仙富集镉的效果却低于百日草的富集效果.本试验中所选的两种植物,百日草和茶花凤仙均没有达到超积累植物要求的标准.     

土壤有机质对镉污染土壤修复的影响

镉是生物非必需具生物毒性元素,有机质作为修复镉污染土壤的重要改良剂之一而备受关注。土壤有机质通过对土壤理化性质、对镉的吸附-解析、络合作用、生物有效性作用影响镉污染土壤修复效果。主要阐述了土壤有机质对镉污染土壤修复的影响作用机制,探讨了有机质的适用条件、影响因子,分析了工程应用过程存在的问题,以期为重金属污染土壤修复技术研究提供新的思路。     

紫云英-赤泥联合修复对中轻度镉污染稻田土壤性质和水稻产量的影响

通过盆栽试验,研究了紫云英（Astragalus sinicus L.,CMV）-赤泥（RM）联合修复对中轻度镉污染稻田土壤性质和水稻产量的影响。结果表明,在水稻不同生育期,联合修复法CMV-RM1和CMV-RM2处理的土壤p H值增幅均低于RM1和RM2处理。在整个生育期内,CMV-RM1和CMV-RM2处理的pH值高于对照,差异均达显著水平（P<0.05）,但CMV-RM1与CMV-RM2处理间差异不显著。不同时期CMV-RM1和CMV-RM2处理的土壤有机质、阳离子交换量、碱解氮含量均较其它处理高,但CMV-RM1与CMV-RM2处理之间差异不显著。与对照、单纯添加赤泥处理（RM1、RM2）以及翻压紫云英处理CMV相比,CMV-RM2、CMV-RM1处理的株高、有效穗数、每穗粒数、结实率、千粒重、产量均高于其他处理,但CMV-RM2、CMV-RM1处理之间差异均不显著。因此,与单独添加赤泥或单纯翻压紫云英修复相比,CMV-RM联合修复是修复镉污染酸性水稻土的一种经济、高效、可重复的修复方法。从既达到修复效果,又尽可能减少化学修复剂使用量上考虑,建议采用CMV-RM1处理。     

影响土壤中镉的植物有效性的因素及镉污染土壤的植物修复

阐述了镉的来源及其对人类的危害,并对影响土壤中镉的植物有效性的土壤因素中的pH、氧化还原电位(Eh)、有机物质、营养物质浓度对镉的植物有效性的作用作了详细的阐述。此外对其它如EDTA、淤泥等对土壤中镉的植物有效性的影响和镉污染土壤的植物修复等方面也进行了综述,并对镉污染土壤的修复治理与趋势进行了展望。     

水分和有机物料对镉污染土壤的改良效应

通过室内培养和盆栽试验相结合的方式,系统研究了3种土壤水分含量条件下,添加不同有机物料对镉(Cd)污染土壤的改良效应。研究结果表明:淹水、田间持水量和65%相对含水量条件下添加有机物料均有利于污染土壤中可交换态Cd含量的降低,铁锰氧化物及有机结合态Cd含量的增加。随土壤中水分含量的增加,影响程度增加,即淹水>田间持水量>65%相对含水量。3种水分条件下,添加蚯蚓粪处理Cd活性降低明显,其次为猪粪处理,草炭处理相对较差。淹水条件下,油菜体内Cd的含量最低,田间持水量和65%相对含水量条件下油菜部分发育指标差异不显著。添加不同有机物料各处理促进油菜生长的顺序大致为:蚯蚓粪>草炭>CK>猪粪。     

中国北方碱性农田土壤镉污染修复：现状与挑战

中国土壤镉污染面积广、程度深，但针对于我国北方碱性农田土壤镉污染治理的理论研究及技术研发却较为薄弱。基于VOSviewer软件，分析了近20年来国内外关于碱性土壤镉防控领域的研究方向、主推技术与国际研究格局。在此基础上，系统梳理了碱性土壤中镉的转化过程及影响因素，结合原位化学钝化技术、植物修复和农艺调控措施，进一步总结了碱性土壤镉治理的科学与技术问题。我国碱性农田镉污染治理面临关注度不高、技术研发滞后以及转化困难、土壤-作物（小麦）镉吸收机制不清晰等诸多问题。因此，亟需提高碱性农田土壤镉污染防治的重视程度，研发、试点具有针对性的技术推广模式，构建土壤-作物（小麦）镉精准防控体系，以推动碱性土壤镉污染修复技术与理论的发展及粮食的安全生产。     

氧化钙改性坡缕石对水稻土中Cd污染的钝化效果研究

在钝化实验和盆栽实验中利用土壤理化性质、Cd形态分布、有效态Cd、以及玉米幼苗生长等因素来分析5种比例氧化钙改性坡缕石(1∶1、2∶1、3∶1、4∶1和5∶1,质量比)的施加对水稻土中Cd污染的钝化效果.结果表明:氧化钙改性坡缕石可以显著提高土壤pH、阳离子交换量和电导率.与对照相比,5种氧化钙改性坡缕石使DTPA提取...     

两种不同土壤对水稻镉吸收及其动态积累特征的影响

  目的  探究水稻在不同土壤上的镉吸收转运动态特征。  方法  选择我国轻中度镉超标水稻土红砂泥（普通铁聚水耕人为土）和油泥土（普通铁渗水耕人为土）,采用盆栽试验种植水稻,分别在水稻幼苗期、分蘖中期、孕穗中期和成熟期分析不同器官镉累积的动态特征。  结果  水稻种植前油泥土CaCl₂提取态镉浓度（0.02 mg kg?1）比红砂泥（0.15 mg kg?1）低86.7%,导致苗期至分蘖中期油泥土水稻植株体内镉的平均累积速率（0.09 μg plant?1 d?1）比红砂泥（0.32 μg plant?1 d?1）低71.9% ,但分蘖中期至孕穗中期油泥土水稻植株体内镉平均累积速率（0.038 μg plant?1 d?1）比红砂泥(0.073 μg plant?1 d?1)低47.9%,表明分蘖中期之前是土壤类型影响水稻植株体内镉积累的关键期。到了成熟期,由于红砂泥上水稻植株体内镉向糙米的分配比率（11.0%）低于油泥土（16.6%）,加之两种土壤上成熟期水稻植株体内镉累积量均下降,且红砂泥上水稻植株体内镉累积量下降率（28.9%）高于油泥土（18.2%）。油泥土水稻糙米镉累积量比红砂泥低44.4%。  结论  土壤差异除了通过影响土壤有效态镉浓度而影响水稻对镉的吸收外,也通过影响水稻植株体内镉的转运过程,进一步影响糙米镉含量。     

巯基膨润土钝化修复镉污染水稻土的研究

通过田间种植水稻试验,探究了巯基膨润土(Bent-SH)对镉污染土壤的修复效果及钝化机理.结果表明:添加Bent-SH对土壤理化性质的影响很小,土壤有效态镉含量随Bent-SH添加量的增加逐渐降低,与对照相比,其最大下降率为48.57％.添加Bent-SH降低了土壤镉的迁移能力,降低了大米、秸秆对土壤镉的吸收,其最大下...     

不同水肥管理模式对太湖地区稻田土壤氮素渗漏淋溶的影响

针对当前我国水稻生产中日益严重的水资源短缺及稻田土壤氮素渗漏淋溶引发的面源污染问题,本研究通过设置2种灌溉方式及4个施氮水平的双因子交互试验,探讨了不同水肥处理对稻田土壤氮素渗漏淋溶的影响.结果表明,稻田20 cm处渗漏水中NH+4-N浓度与施氮量呈正相关关系,减少氮肥施用量,可降低2％～35％的NH+4-N浓度,而80 cm处NH+4-N浓度与施氮量无相关关系;稻田20 cm、80 cm处渗漏水中NO3-N浓度均与施氮量呈正相关关系;控制灌溉显著提高了稻田80 cm处渗漏水中NO-3-N浓度,增幅达31％,但由于其水分渗漏量少,NO3-N淋溶量较常规灌溉仍降低16％～ 49％; NO3-N是稻田中氮素渗漏淋溶的主要形式,占氮素渗漏淋溶总量的77％～92％;减氮施肥条件下,NO3-N渗漏淋溶量降低14％～56％.控灌减氮措施可很好地协调产量效益与水体环境效益,是适宜太湖地区的环境友好型水肥管理模式.     

Nitrogen Loss from Paddy Field with Different Water and Nitrogen Managements in Taihu Lake Region of China

High rates of nitrogen (N) fertilizer were applied to a paddy field in the Taihu Lake region of China to maximize crop production. Excessive N input has resulted in serious agricultural nonpoint pollution. Water and N management are two important approaches to regulating N loss from paddy fields. This study aimed to determine N losses through ammonia volatilization, runoff, and leaching from a paddy field during the rice-growing season in Taihu Lake region. Field experiments with two water and two N managements were conducted. The N exported to the environment through ammonia volatilization, runoff, and leaching from the paddy field was 37.2 kg N ha^?1 to 102 kg N ha^?1, with ammonia volatilization accounting for 69.6% to 83.5% of N loss. Ammonium and dissolved organic N significantly contributed to N loss through runoff and leaching. Controlled irrigation and site-specific N management (CS) significantly decreased N losses through ammonia volatilization, runoff, and leaching. Compared with the N and irrigation water inputs in traditional water and N management, those generated by controlled irrigation and site-specific N management were reduced by 34.6% to 43.0% and 59.2% to 63.3%, respectively. Moreover, the reduction in N and water input in the CS paddy field enabled the maintenance of high rice yield; it significantly increased N use efficiency by 15.1% to 34.9% and decreased the N exported to the environment by ammonia volatilization, runoff, and leaching by 53.1% to 56.1%. Therefore, the joint application of controlled irrigation and site-specific N management efficiently reduces agricultural nonpoint pollution through N loss from paddy fields.     

海泡石对典型水稻土镉吸附能力的影响

通过吸附解吸实验研究了添加海泡石后典型水稻土对Cd的吸附解吸特性及其对吸附溶液pH值变化的响应。结果表明,Freundlich方程可以较好地拟合红黄泥、黄泥田和红沙泥3种典型水稻土对Cd的等温吸附过程（R2〉0.962）。在溶液初始Cd浓度相同的情况下,添加海泡石可使3种水稻土对Cd的吸附量增加20%以上,增强土壤对Cd的吸附强度,有效降低吸附Cd的解吸率,其效果随海泡石添加量的增大而增强。3种水稻土吸附Cd的解吸率均高于70%,而且都随吸附量的增加而上升。溶液的pH值是影响土壤吸附Cd的一个重要因素,在低pH值的条件下（pH〈4）,随着溶液pH值的降低,土壤对Cd的吸附量迅速降低,当溶液pH值高于5时,pH值的变化对吸附量的影响较小。在溶液初始pH值2-8范围内,添加海泡石均能有效提高3种水稻土对Cd的吸附能力。     

Predicting the Phytoextraction Duration to Remediate Heavy Metal Contaminated Soils

The applicability of phytoextraction to remediate soils contaminated with heavy metals (HMs) depends on, amongst others, the duration before remediation is completed. The impact of changes in the HM content in soil occurring during remediation on plant uptake has to be considered in order to obtain a reliable estimate of the phytoextraction duration. To simulate the decrease in the HM content in soil and to assess the resulting decrease in the uptake of HMs by plants, contaminated soil was mixed with uncontaminated, but otherwise similar soil. Uptake of Cd, Pb, and Zn by the indicator plant Lupinus hartwegii and the Zn hyperaccumulator Thlaspi caerulescens (La Calamine ecotype) was a log-linear function of the in-situ measured HM soil solution concentrations. Over a wide range in dissolved Cd and Zn concentrations, uptake of these HMs by T. caerulescens was (much) greater than by L. hartwegii. Experimentally derived regression models describing the relationships between soil, soil solution, and plant were implemented in a HM mass balance model used to obtain estimates of the phytoextraction duration. For our target soils, estimates of the Cd phytoextraction duration using L. hartwegii or T. caerulescens increased significantly by more than 100 or 50 years when experimental soil—soil solution—plant relationships were used instead of the assumption of constant plant uptake of Cd. The two approaches gave similar results for phytoextraction of Zn by T. caerulescens.     

土地利用方式改变对紫色水稻土不同形态钾演变特征的影响

近年来紫色水稻土区农业种植结构发生很大变化,深刻影响了土壤钾素的赋存形态和动态平衡。厘清土地利用方式改变对紫色水稻土不同形态钾演变特征的影响,对紫色水稻土区钾肥管理和环境保护具有重要意义。运用时间序列方法,分析了紫色水稻土在撂荒、旱作和改为鱼塘后土壤不同形态钾的动态变化特征和影响因素。结果表明紫色水稻土利用方式改变后,土壤水溶性钾与土壤水分状况密切相关。撂荒和旱作均会降低土壤水溶性钾含量,改为鱼塘后能提升土壤水溶性钾含量。3种土地利用方式均能提升土壤交换性钾和非交换性钾含量,提升幅度和提升速率为旱作>撂荒>养鱼。紫色水稻土改为鱼塘5 a后或撂荒12 a后土壤不同形态钾之间可以达到大致的平衡,而旱作20 a后土壤不同形态钾之间仍未达到大致的平衡。紫色水稻土利用方式改变后土壤黏粒含量和黏粒矿物的动态变化与土壤中的钾平衡有关。土地利用方式改变导致的土壤有机质（SOM）损失可能会影响土壤钾的赋存形态和动态平衡,进而引起土壤黏粒的富集和黏粒矿物的变化,今后要加强这方面的研究。     

Using the Landfarming Technique to Remediate Soils Contaminated with Hexachlorocyclohexane Isomers

The purpose of the present study is to simulate concentrations of ozone and its precursors (NO and NO₂) in an area under the influence of the Candiota coal-fired power station by applying numerical models. The photochemical simulations were conducted during two distinct periods: in summer (from 24 to 26 January 2003) and in winter (from 10 to 12 August, 2004). With the RAMS atmospheric model (Regional Atmospheric Modelling System) we obtained meteorological fields to initialize the CIT photochemical model. The emission data were based on the AP-42 and only compounds emitted during coal burning were considered. The simulated results revealed high ozone levels in warmer periods, being related to high temperatures and water vapor concentrations. The simulated concentrations are located far from the emitting source, favoring reaction and mixing time between precursors to form ozone. Simulated winds of small intensity favored ozone transport, mixing and accumulation in areas far from the emitting source.     

利用方式改变对水稻土发生学特性的影响

长期种植蔬菜和苗木改变了水稻土(水耕人为土)周期性的灌溉和排水的管理方式及土壤的水分、通气状况,因而对水稻土发生学特性产生了显著的影响。长期种植蔬菜和苗木,耕作层厚度增加,犁底层变薄;铁锰斑数量明显增加,氧化铁晶胶比明显提高;长期种植蔬菜还可引起土壤酸化。随着种植蔬菜等其它旱作时间的增加水稻土逐渐失去其原有的特性。但长期种植蔬菜是否已改变了土壤类型还有待于进一步研究。