不同土壤钝化剂对农田土壤中镉的钝化效果研究

[目的]农田土壤镉(Cd)污染影响着生态环境质量、农产品安全及人体健康,如何有效降低糙米镉含量是当前研究热点,研究不同类型土壤钝化剂对土壤-水稻系统重金属镉含量的影响,拟为镉污染土壤治理提供科学依据.[方法]在江西省典型稻田开展田间小区试验,比较了12种土壤钝化剂对土壤pH、有机质、阳离子交换量、土壤镉含量、水稻产量及...     

褐煤基材料对石灰性土壤铅镉生物有效性的影响

为了解褐煤基材料对石灰性土壤铅、镉形态及其对生菜吸收铅、镉的影响,通过盆栽试验,将8种褐煤基材料分别与铅(Pb)、镉(Cd)污染土混合培养并栽培生菜共120 d,测定土壤DTPA(二乙烯三胺五乙酸)可提取态和生菜中铅、镉的吸收积累情况。结果如下:褐煤基腐植酸、去矿化褐煤、荷钙褐煤和褐煤基活性炭显著降低土壤中DTPA提取态铅含量,其3个施用量分别降低4.67%~7.97%、5.92%~11.46%、5.90%~11.80%和11.69%~26.43%,并随着材料施用量的增加,土壤中DTPA提取态铅含量逐渐减少;腐植酸树脂和腐植酸接枝共聚显著提高DTPA提取态铅含量,分别提高了5.82%~32.12%和2.55%~24.76%;硝化褐煤、磺化褐煤也有提高土壤中DTPA提取态铅含量的趋势;改性后比未改性褐煤显著影响土壤DTPA提取态铅含量,以活性炭处理降低最多,以树脂和接枝处理增加最多。褐煤、腐植酸、去矿化、活性炭和接枝降低土壤中DTPA提取态镉含量,活性炭和接枝作用达显著水平,显著降低的幅度分别是5.41%~13.51%和5.18%~27.70%;硝化、磺化、树脂显著提高土壤中DTPA提取态镉,增幅分别是7.92%~20.13%、5.74%~21.05%和21.30%~44.63%。褐煤、腐植酸、去矿化、荷钙、活性炭和接枝均能提高生菜地上部生物量,硝化、磺化和树脂则降低生菜生物量;地上部生物量与土壤中DTPA提取态铅、镉含量呈负相关。因此,褐煤基材料可显著地改变石灰性土壤中DTPA提取态铅、镉含量,显著影响生菜的生长量,且褐煤基材料对DTPA提取态铅和镉的影响存在差别。     

不同土壤钝化剂对土壤镉生物有效性的影响

[目的]寻找有效控制Cd污染土壤上小白菜对重金属Cd吸收的技术方法。[方法]2015年进行小白菜盆栽试验,选取生物质炭、凹凸棒石、石灰石作为土壤Cd钝化剂。于小白菜收获时,取样分析小白菜产量、株高,以及小白菜和土壤中Cd含量。[结果]施用3种钝化剂均增加土壤速效钾含量,提高土壤pH,促进小白菜生长;施用3种钝化剂可显著增加土壤对Cd的吸持固定,降低土壤生物有效性Cd含量,显著降低小白菜地上部Cd含量和小白菜对Cd的富集系数;3种钝化剂对Cd污染土壤的治理效果表现为:石灰石凹凸棒石生物质炭。[结论]该研究可为污染土壤上农作物的安全生产提供参考。     

钝化剂对土壤性质及镉生物有效性的影响研究

为研究土壤重金属钝化稳定化技术中钝化剂施加对土壤物理化学性质及镉生物有效性的影响,通过培养试验结合定期密集采样监测方法,研究羟基磷灰石(HAP)、小麦生物炭(WB)、巯基改性坡缕石(MPG)施加对镉污染碱性土壤pH值、EC值、团聚体组成和DTPA-Cd变化规律的影响,并分析不同因子间的相关关系。结果表明:HAP显著提高土壤pH值0.16～0.30个单位(P0.01),降低土壤EC值;WB则降低土壤pH值0.09～0.32个单位,显著提高土壤有机质、增加土壤EC值(P0.05);MPG处理对土壤pH值和EC值无显著影响。与对照组(不施加钝化剂)相比,3种钝化剂施加后短时间内(5 d)土壤中2mm和2～20mm团聚体比例增加,随着钝化稳定时间的延长,土壤中20mm团聚体占比逐渐增大;对比3种钝化剂对Cd2+的钝化效果,MPG钝化效果最佳,40d后DTPA-Cd含量较对照组降低3.01 mg·kg-1。相关性分析表明,HAP和WB通过改变土壤pH值影响土壤DTPA-Cd含量,XRD表明HAP通过磷酸镉沉淀降低土壤DTPA-Cd含量,HAP和MPG处理组土壤Cd2+的稳定化导致各粒径团聚体比例的变化。研究表明,MPG可显著降低镉的生物有效性且对土壤理化性质无显著影响,可作为碱性土壤原位钝化技术中钝化剂的优先选择。     

不同钝化剂修复镉污染稻田及其对水稻吸收镉的影响

以氧化钙镁(NL)、生物炭(B)和碳酸盐岩(SRC)3种钝化剂在大冶市轻度(S1)、中度(S2)镉(Cd)污染农田土壤开展田间试验,研究不同钝化剂对土壤有效态Cd含量及对水稻子粒Cd吸收的影响。结果表明,3种钝化剂处理均显著降低水稻子粒Cd含量,与对照相比,试验点S1、S2水稻子粒Cd含量分别降低了42.88%～67.29%、38.25%～52.59%,其中试验点S2水稻子粒Cd含量达到了食品安全国家标准(GB2762—2017,Cd≤0.2 mg/kg)。NL、B、SRC处理能不同程度降低土壤有效态Cd含量,与对照相比,试验点S1、S2土壤有效态Cd含量分别降低了14.09%～17.51%、30.38%～37.60%、9.22%～10.54%。试验点S1、S2土壤有效态Cd含量与水稻子粒呈一定的正相关。施用3种钝化剂显著提高试验点S1的土壤pH,土壤pH与水稻子粒Cd含量呈显著负相关,相关系数(R2)达0.727 8。3种钝化处理下对水稻产量没有显著影响,且达到了NY/T3343—2018评价标准中重金属钝化剂施用后作物减产不超过10%的要求。3种钝化剂原位钝化修复中度、轻度Cd污染...     

石灰和有机质对不同性质镉污染土壤中镉有效性的影响

通过土培试验研究了添加不同改良剂(鸡粪、泥炭和石灰)对我国不同性质土壤(云南赤红壤、江西红壤、吉林黑土和内蒙栗钙土)镉污染的改良差异。结果表明,不同改良剂0～60 d内对四种镉污染土壤的改良效果均较为显著。鸡粪对云南赤红壤、江西红壤、吉林黑土和内蒙栗钙土镉污染的固定率分别为37.0%、52.7%、29.3%和49.6%,显示鸡粪对这四种不同性质镉污染土壤的改良效果是江西红壤≈内蒙栗钙土云南赤红壤吉林黑土;泥炭对云南赤红壤、江西红壤、吉林黑土和内蒙栗钙土镉污染的固定率分别为33.1%、51.7%、30.5%和51.2%,显示泥炭对这四种不同性质镉污染土壤的改良效果是江西红壤≈内蒙栗钙土吉林黑土≈云南赤红壤;石灰对云南赤红壤、江西红壤、吉林黑土和内蒙栗钙土镉污染的固定率分别为60.7%、55.5%、40.7%、41.7%,显示石灰对这四种不同性质镉污染土壤的改良效果是云南赤红壤江西红壤吉林黑土≈内蒙栗钙土。综上可知,在对镉污染的酸性土壤改良上,石灰好于有机质,而对镉污染的中性和碱性土壤改良上,有机质则好于石灰。     

不同钝化剂对土壤镉有效性及稻米安全生产的影响

重金属污染既可以导致土壤理化性质改变,又会对人体造成危害,为了降低土壤中重金属有效态浓度,选择典型Cd污染农田土壤,通过施加不同剂量的生物炭、硅肥、粘土矿物复合钝化剂、氯铝酸钙、钙镁磷肥、生石灰、锌肥来降低土壤中Cd的有效性,从而减少稻米对重金属的吸收,保证稻米的安全生产。试验结果表明：在pH值6.9、Cd浓度3.59mg/kg的土壤中施加氯铝酸钙600kg/亩和钙镁磷肥100kg/亩效果较好,Cd浓度分别降低82.7%和79.7%,对照处理（不添加钝化剂）水稻籽粒Cd浓度为0.39mg/kg,施加粘土矿物复合钝化剂300kg/亩或600kg/亩、氯铝酸钙300kg/亩或600kg/亩、钙镁磷肥200kg/亩后,水稻籽粒中的Cd浓度均降到0.20mg/kg以下,达到了安全生产的目的。     

偏酸性土壤施石灰对苜蓿的影响

试验结果表明,在南方偏酸性土壤上种植苜蓿,增施石灰能有效提高产草量,而石灰的用量以4500 kg·hm-2为最经济.     

石灰性土壤有机—无机肥配施对土壤供磷的影响

田间试验结果表明，有机肥料（马粪）与无机肥配合施用可以显提高土壤的供磷水平，石灰性土壤无机磷组成以Ｃａ－Ｐ为主，其中Ｃａ２－Ｐ是土壤有效磷库的主体；Ｃａ８－Ｐ对土壤效磷库超重要调节作用，Ａ１－Ｐ在供磷上也有一定意义。有机－无机肥配合施用能提高土壤速效磷，尤其是Ｃａ２－Ｐ和Ｃａ８－Ｐ的含量，降低土壤对磷的吸附，显提高土壤微生物体磷和磷酸酶的活性。     

钝化剂对镉污染温室黑土镉生物有效性及白菜生长的影响

为探究钝化剂对镉污染温室黑土镉生物有效性及白菜生长的影响,对镉中轻度污染的北方温室黑土施加炭基肥和菌糠生物炭,研究生物有效性及不同镉积累能力白菜的生长与镉吸收能力。结果表明,炭基肥和菌糠生物炭均可显著降低土壤中有效态镉含量（P<0.05）,分别降低2.5%和1.72%,其中炭基肥效果更好。与不施加钝化剂组相比,在施加炭基肥和菌糠生物炭后,北辰和金峰生物量、株高和根长均显著增加（P<0.05）,增量分别为37.7%、7.6%、35.2%和23.1%、5.2%、28.3%。两种白菜可食用部分对镉的积累显著降低（P<0.05）;钝化剂对镉在植株体内迁移无显著影响。综合试验结果,在中轻度镉污染温室土壤环境中,炭基肥可促进白菜生长,有效降低土壤中有效态镉含量,同时显著降低高积累白菜北辰可食用部位镉含量,使其低于食品安全国家标准,实现安全生产。     

电动修复对Cd污染土壤肥力的影响

以上海潮土为对象,研究了电动力学(1V·cm-1)对土壤肥力的影响。修复前后测量的指标有土壤有机质(SOM)、pH、电导率(EC)、氧化还原电位(ORP)、有效N、速效P、速效K。结果表明,Cd浓度约为100mg·kg-1的模拟污染土壤经电动力学处理60h后,Cd的平均去除效率为68%。土壤中有效N、速效P和速效K分别平均提高为原来的1.45、4.25和3.29倍,同时TOC增加了3.96%。总之,电动力学修复后,土壤的肥力有了明显提升,表明电动力学在有效去除土壤中Cd的同时还能提升土壤的肥力,是一种可行的土壤修复技术。     

不同有机酸对石灰性土壤镉污染修复效应研究

【目的】 研究不同有机酸和滴灌技术结合对土壤镉污染的修复效应。【方法】采用盆栽试验,将有机酸溶液分时期滴入土壤中,测定玉米和小白菜土壤的不同形态镉含量。【结果】不同分子量有机酸对小白菜土壤镉修复效果为柠檬酸>酒石酸>草酸>黄腐酸,玉米为柠檬酸>草酸>黄腐酸>酒石酸。混合酸与单施有机酸中,对小白菜土壤镉修复效果为酒石酸>草酸+黄腐酸>酒石酸+黄腐酸>草酸>黄腐酸,玉米为草酸>黄腐酸>草酸+黄腐酸>酒石酸>酒石酸+黄腐酸。硝酸浸提有机肥对玉米和小白菜修复效果均较好。【结论】在小白菜土壤中,单施柠檬酸与单施酒石酸修复效果较好,玉米为单施柠檬酸和单施草酸修复效果较好;有机肥硝酸浸提液对两种作物修复效果均较好。     

稻田镉(Cd)污染的土壤修复技术研究进展

自从20世纪50年代中期日本”骨痛病”发生以来,镉污染尤其食物的镉污染等引起了全世界的普遍关注。近几年来,镉米在中国部分地区也相继发现,促使中国对镉污染的研究予以高度重视。主要回顾了中国关于稻田镉污染控制及其防治研究的现状,简要介绍了镉污染治理途径及其原理、优缺点和可行性,并对今后的研究方向提出了一些看法。     

石灰性褐土中磷锌镉相互作用对其有效性的影响

采用室内培养的方法,研究了石灰性褐土中磷、锌、镉相互作用对土壤中磷、锌、镉有效性的影响。结果表明:(1)磷锌共同培养时,施锌提高了土壤速效磷含量,且随培养时间的延长而降低。在相同锌浓度处理下,土壤中的有效锌含量随施磷量的增加而增加,不同锌浓度处理下,有效锌含量随土壤培养时间的延长而显著降低。(2)磷镉共同培养时,施镉对土壤速效磷含量影响不明显;施磷降低了有效镉含量,但效果不显著;且都随时间的延长而降低。(3)锌镉共同培养时,在培养的前30d,土壤中有效锌含量随施镉浓度增加而降低,但在30d后,有效锌含量有增加的趋势。土壤中有效镉含量在不同锌-镉处理下随培养时间变化有较大差异:在Cd3处理下,加入高浓度锌后显著降低土壤有效镉含量;Cd30处理下,在培养前30d,锌的施入对土壤中有效镉含量影响不明显,但30d以后,土壤有效镉含量随施入锌浓度的增加而显著降低。说明两者的竞争机制随时间的延长发生变化,且施锌能明显降低镉的毒性。     

土壤CdZnPb复合污染对植物吸收重金属的影响

以潮褐土为供试土壤，用油菜作指示植物，通过模拟试验研究了土壤镉铅锌复合污染对植物吸收重金属的影响。结果表明，在土壤Cd、Zn、Ph复合污染处理条件下，植物Cd、Zn、Ph吸收的线性方程分别为：YCd=1．26 0．12XCd-1．78XZn，YZn=0．97 0．06XZn和YPb=1．26 0．001XPb分别达到了极显著水准，并发现土壤Cd含量和Zn含量对植物Cd吸收量产生Cd—Zn复合效应，但二者对植物Zn的吸收未产生复合效应，不仅土壤Ph对植物Cd和Zn的吸收量未产生影响，而且土壤Cd含量和Zn含量对植物Ph的吸收量也未产生影响。     

灰潮土田稻麦油轮作锌肥效应研究

在江汉平原灰潮土田和利用其耕层土壤进行田间和盆栽试验，对水稻，小麦和油菜施用锌肥，结果表明：（１）３种作物施用锌肥增产效果显著，其中中稻和油菜的增产率比小麦的高，水稻的常规品种又比杂交品种的增产率高。（２）施用锌肥具有一定的后效作用；在水旱轮作中，锌肥以施在水稻上的为好；如果中稻和油菜轮作，两者都应施用锌肥；如果是中稻和小麦轮作，则可以只在水稻上施用锌肥。     

不同磷含量对石灰性潮土吸附、解吸有效性锌的影响

以不同磷含量的石灰性潮土为材料,通过对锌的吸附、解吸试验,研究了磷对石灰性土壤中锌有效性的影响,结果表明,随着石灰性土壤中磷含量的提高,土壤对锌的吸附量和吸附能力显著降低,而KCl对锌的解吸量却明显增加,从而得出石灰性土壤中施磷促进了土壤中锌的有效性是施磷促进作物对锌吸收的一个原因.     

不同水分管理下镉污染红壤钝化修复稳定性及其对氮磷有效性的影响

采用连续两年盆栽试验,研究在不同水分管理(淹水灌溉、干湿交替灌溉和湿润灌溉)条件下,生物炭和鸡粪复配对红壤镉污染钝化修复效应和稳定性及其土壤氮磷有效性的影响机制.结果表明,经过连续两年钝化修复处理,与第一年实验各相应处理相比,第二年的稻谷产量增加幅度为2.7%~5.1%(P>0.05).长期淹水灌溉、干湿交替灌溉和湿润灌溉下,钝化处理后土壤交换态镉含量显著降低,连续两年钝化修复土壤有效镉含量间变化无显著性差异(P>0.05).钝化处理可以显著降低稻米中Cd含量,第一年降低率为34.5%~44.4%,第二年降低率为31.7%~45.0%,水稻根镉含量最大分别降低了33.6%和25.1%(P<0.05).钝化处理下,与对照组相比,长期淹水处理、干湿灌溉和湿润灌溉下水稻根表Fe(Ⅱ)含量分别增加27.3%、59.1%和65.0%(P<0.05).相关性分析表明,水稻根表Fe(Ⅱ)含量和根表Cd含量呈显著负相关性(r=0.61),糙米中Cd含量和根表Cd含量呈显著正相关性(r=0.56),与根表Fe(Ⅱ)含量呈显著负相关性(r=0.51).连续两年钝化修复,各处理的土壤碱解氮和有效磷含量间无显著变化.     

3种含磷材料修复铜镉复合污染土壤的研究

以冶炼厂附近的实地污染土壤为材料,采取室内模拟法研究了磷酸二氢钙(CDP)、钙镁磷肥(CMP)和骨粉(BM)3种典型含磷材料对铜(Cu)、镉(Cd)复合污染土壤的修复效果。结果表明,3种含磷材料添加后均可使土壤中Cu、Cd等重金属从有效性高的形态向有效性低的形态转变;其中,以CMP的钝化效果最好,且随着含磷材料比例的增加,钝化效果逐渐增强。例如磷与重金属的摩尔比为4.0的钙镁磷肥处理后,土壤中无机结合态Cu和残渣态Cu的百分比之和最高可达78.91%,有效态Cd百分比从10.37%降到了0.19%,残渣态Cd的百分比则从66.53%增至84.84%。     

新型镉污染土壤修复剂的制备及其应用研究

随着工业的快速发展,大量重金属镉进入土壤,致使土壤中重金属镉超标,从而导致农作物中镉含量超标,严重危害人们的身体健康。因此,对重金属镉污染土壤进行治理和修复已成为目前重要的环境保护任务。本文首先制备了一种新型重金属镉污染土壤修复剂,然后研究了其对重金属镉污染土壤的修复效果。结果表明,制备的新型镉污染土壤修复剂对污染土壤中重金属镉具有良好的修复效果,在最佳的试验条件下,污染土壤中镉的去除率可以达到37.72%。