不同钝化剂对土壤中镉形态分布的影响

原位化学钝化技术具有投入成本低、处理效果好、处理方便等优点,在重金属污染土壤修复中日益得到关注。在衡水市某钢铁集团分公司炼厂排水口周边农田采集土壤样品,使用不同钝化剂恒温培养后进行镉形态分析,以筛选出对重金属镉治理效果最好的钝化剂,并提出改善土壤现况的建议。     

施用钾肥对稻田土镉污染钝化修复效应影响研究

【目的】在Cd污染农田钝化修复中科学、合理施用钾肥。【方法】采用盆栽试验的方法种植水稻,研究了施用不同量氯化钾和硫酸钾对Cd污染稻田土海泡石钝化修复效应的影响。钾肥分别为氯化钾和硫酸钾,试验中施用的氯化钾和硫酸钾分别设置高、中和低3个添加量,钝化剂为海泡石。【结果】海泡石(S)钝化修复可以增加糙米生物量,施用低量(K1L)、中量(K1M)和高量(K1H)KCl后水稻糙米生物量分别降低7.35%、11.47%和4.66%,但与CK相比无显著差异。施用低量硫酸钾(K2L)可使糙米生物量提高2.69%,施用中量硫酸钾(K2M)可使糙米生物量降低1.10%,但与CK无显著性差异,而施用高量硫酸钾(K2H)可使糙米生物量降低14.97%,且与CK差异显著。在Cd污染水稻土钝化修复下,土壤中Cd有效性随KCl施用量的增加而显著增加,与S处理相比增加幅度可达41.67%～58.33%,施用K_2SO_4同样可以增加土壤中有效态Cd质量分数,增加幅度为16.67%～33.33%,但相比KCl对土壤钝化的活化作用要弱。与S处理相比,SK1L、SK1M和SK1H处理可使糙米Cd质量分数分别增加53.38%、46.15%和200.00%;SK2L、SK2M和SK2H处理可使糙米Cd质量分数分别增加7.69%、38.46%和23.08%。在海泡石钝化修复下,KCl对水稻吸收累积土壤Cd的促进作用比K_2SO_4显著得多。【结论】在Cd污染水稻土钝化处理下,土壤中Cd有效性随KCl施用量升高而显著增加,施用KCl对水稻糙米Cd吸收累积具有明显的促进作用,特别是在施用高量KCl时,但施用低量K_2SO_4可以降低水稻根部的Cd累积量,对水稻糙米Cd吸收累积无明显影响,在施用中高量K_2SO_4时,虽然可以在一定程度上促进水稻根系对土壤中有效态Cd的吸收,但与KCl相比效果低很多。     

极性交换电场辅助植物修复稻田土壤镉污染研究

通过盆栽试验,采用太阳能供电方式,探究在干湿交替的水分条件下,水稻种植过程中极性交换电场辅助植物修复(EKPR)土壤重金属镉(Cd)污染的可行性。控制灌溉条件下,两电极板附近的土壤区域种植水稻作物,中间土壤区域种植水葱作富集植物。结果表明,交换电极使电解水反应产生的氢离子(H⁺)和氢氧根离子(OH^-)不断被中和,有效避免了土壤pH值极化。土壤电流变化范围为0.08～0.36 A,说明极性交换和较高的土壤含水率有效确保土壤中的可迁移离子数量和离子流动性,能够驱动重金属迁移。与对照处理(CK)相比,EKPR处理水葱根部干物质量显著增加34.93%;水稻根部和稻谷干物质量显著降低17.21%～30.16%、16.18%～22.28%,叶片和茎部干物质量分别提高3.82%～13.17%、7.59%～30.91%。EKPR处理水葱根部、地上部Cd含量分别提高15.49%～22.45%、33.30%～35.45%;水稻根部、稻谷Cd含量分别降低14.48%～35.06%、39.04%～57.43%。极性交换电场辅助植物修复技术可提高水葱对Cd的富集量,同...     

土壤铅镉污染修复中植物修复技术的研究进展

近年来,由于工业"三废"治理不彻底、化肥农药的过量使用以及剩余污泥回用农田等原因,导致我国土壤重金属污染日趋严重。重金属无法被降解,易在土壤中累积,并通过生物富集和生物放大效应对环境和人类健康造成危害。土壤重金属污染修复与治理成为研究热点。重金属污染治理包括客土法、石灰改良法、化学淋洗法、植物修复等,这些方法各具特点,均有其适用范围,得到国内外学者的普遍关注。文章针对土壤铅镉污染的植物修复技术展开综述,并对可能影响植物修复的一些因素进行了介绍,最后对本领域的研究方向进行了展望,以期为同行业的从业者提供一定的借鉴。     

污灌农田土壤-作物体系重金属污染评价

对陕西省西安市污灌区农田土壤、小麦和蔬菜等农作物样品的Cd、Cr、Cu、Pb、Zn含量进行了测定。结果表明,研究区土壤Cd、Pb平均值高于西安市和陕西省土壤背景值,Cu、Zn平均值高于陕西省土壤背景值。相关性分析结果显示,土壤Cd和Pb呈显著正相关关系,Zn与Cr、Cu分别呈显著和极显著正相关关系。结合主成分分析可知,土壤Cd和Pb主要受人为因素影响,Cr、Cu、Zn主要受成土母质影响。潜在生态危害指数法和内梅罗污染指数法的结果均表明污灌区农田土壤Cd已达到最强污染级别。污灌区小麦样品中Cr、Pb超标率分别到达70.00%和80.00%,茄果类蔬菜Cd、Cr和Pb超标率分别为66.67%、100%和66.67%,花菜类和叶菜类中Cd、Cr和Pb超标率均为100%。建议污灌区尽量避免种植重金属转移系数高的花菜类和叶菜类蔬菜,并对含Cd污水经过严格处理后再用于灌溉。     

临汾市刘村镇污灌农田土壤重金属污染评价与分布特征

为研究临汾市刘村镇污灌农田土壤重金属的累积与分布特征,以山西省土壤背景值为标准,运用单因子污染指数法及综合污染指数法,评价了刘村镇土壤中7种重金属元素的污染现状,并在ArcGIS软件的支持下绘制土壤重金属空间分布图,研究土壤中重金属的空间分布特征。结果显示:由于影响因素不同,各重金属元素的空间分布特征均存在差异。研究区内土壤Ni的污染情况较严重,Cu、As、Mn、Pb、Cr、Zn的污染程度较低。从综合污染指数来看,研究区内农田土壤重金属综合污染指数处于轻度污染水平,建议当地应采取相应的措施,加强对污染的防治,避免对人体健康造成危害。     

钝化修复对不同水稻品种镉累积效应及土壤特性的影响

为了探讨坡缕石钝化修复下不同水稻品种(T优272和丰优9号)吸收累积Cd差异,采用盆栽试验,研究了酸性Cd污染稻田土(PL1、PL2和PL3处理)对2种水稻品种重金属Cd累积效应,以及对土壤酶活性、氮磷有效性的影响。结果表明,种植的常规水稻品种T优272稻谷干物质量比低Cd吸收品种丰优9号高7.91%。坡缕石钝化修复下,T优272与丰优9号稻谷干物质量无显著差异,但土壤p H值分别较CK增加了0.33~0.46和0.40~0.53。与CK相比,PL1F、PL2F和PL3F处理土壤有效态Cd质量分数最大降低13.59%,稻米Cd质量分数降幅达20.51%~51.28%,其中PL3F处理的稻米Cd质量分数为0.19 mg/kg,低于食品安全国家标准限量值(0.20 mg/kg);PL1T、PL2T和PL3T处理土壤有效态Cd质量分数最大降低25.08%,糙米Cd质量分数最大降低37.50%,其中PL3T处理糙米Cd质量分数为0.35 mg/kg。土壤酶活性随着坡缕石添加量的增加而逐渐升高,而且种植T优272品种的土壤酶活性总体上高于丰优9号。随着坡缕石添加量的增加,钝化修复各处理间土壤碱解氮质量分数无显著差异,但土壤有效磷质量分数呈逐渐降低趋势;与CK相比,种植丰优9号和T优272品种的土壤有效磷质量分数分别降低了7.08%~18.08%和9.02%~19.59%。研究结果可为重金属Cd污染酸性水稻田土壤坡缕石钝化与低Cd吸收水稻品种联合修复提供一定的科学依据。     

湖南省衡东县稻田土壤、稻米镉污染及治理修复技术

通过对湖南省衡东县稻田土壤和稻米Cd的污染普查,分析了造成Cd污染的原因,提出了切断污染源、建立监测体系、推行物理修复方法、调整种植制度和采用综合农艺技术等修复治理措施。      

改性纳米碳黑对钝化修复Cd污染土壤中速效氮的影响

采用盆栽试验,在Cd模拟污染土壤中施入硝酸-高锰酸钾改性纳米碳黑(MBC)钝化重金属,分别种植重金属耐受植物黑麦草(Lolium Perenne L.)和重金属超积累植物红叶菾菜(Beta vulgaris L.var.cicla L.),研究了MBC在钝化修复Cd污染土壤过程中对土壤速效氮的影响。结果表明,MBC在土壤中能够有效降低土壤中DTPA-Cd质量分数,且植物和MBC联合作用更能有效地降低其质量分数。MBC能够明显增加土壤中速效氮量,更稳定地为植物生长提供营养物质。黑麦草和红叶菾菜对土壤速效氮量影响效果差异不显著,MBC可应用于有植物种植的轻污染土壤修复中,不会影响土壤中速效氮养分的量。MBC添加到土壤中会减缓土壤速效氮量的下降速率,有利于土壤养分的保持。研究结果可以为重金属原位钝化技术提供理论支持,为改性纳米碳黑成功地应用于重金属轻微、轻度污染农田土壤修复提供科学依据。     

底泥修复技术与资源化利用途径研

阐述了当今污染底泥修复技术方法，以及污染底泥资源化利用途径。目前物理修复主要有疏浚、掩蔽和引水等方法，化学修复和生物修复方法。物理修复效果明显，但投入大；生物修复投入低，修复面积大，但速度慢等特点。底泥资源化利用途径有土地利用，填方材料，建筑材料，污水处理材料等。并且对各种修复技术和资源化利用途径进行了比较探讨，分析了各种技术方法的优点与不足。     

不同土壤改良剂对新疆盐碱土壤的改良效果研究

通过土柱模拟试验,研究了不同土壤改良剂对新疆盐碱土壤的理化性状的影响。2种改良剂均能使重度盐渍化土壤迅速脱盐降低土壤盐碱性,改善盐碱土土壤性质。旱地龙能显著降低CO32-、HCO3-、Cl-含量,禾康能显著降低SO42-、K++Na+、Mg2+含量。通过田间试验对比分析2种改良剂应用效果,结果表明,施用FA旱地龙增产21.1%,施用禾康增产17.8%。     

不同改良剂对滨海盐渍土的改良效果

为了探究不同改良剂对滨海盐渍土的改良效果,以河北省中捷友谊农场学院路的滨海盐渍土为研究对象,试验设定5种不同的改良处理:TR1(有机改良剂+天然沸石)、TR2(园林废弃物+天然沸石)、TR3(有机改良剂+园林废弃物+天然沸石)、TR4(天然沸石)、TR5(有机改良剂)以及CK(对照),进行田间试验,分别于改良1个月后以及改良1a后取样,分析并测定土壤8大离子质量分数以及土壤全盐量。结果表明:改良1个月后,5种改良处理均能显著地降低土壤Ca~(2+)、Mg~(2+)和SO_4~(2)质量分数和全盐量;TR2处理和TR4处理能显著降低土壤中K~+质量分数;除TR5处理外,其他4种处理均能显著降低土壤中Na+和Cl-质量分数;只有TR5处理能够显著降低土壤中HCO_3~-质量分数和pH值。改良1a后,5种改良处理均能显著地降低土壤K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2)质量分数和全盐量;除TR5处理外,其他4个改良处理均能显著降低Na~+质量分数;改良后土壤pH值和HCO_3~-质量分数均无显著变化。因此,有机改良剂、天然沸石和园林废弃物作为改良土壤降盐材料均有助于滨海盐碱地改良,达到降盐效果。     

含镉水灌溉对盆栽土壤镉及其在水稻中累积分布的影响

为研究含Cd水灌溉是否会对已受重金属Cd污染的土壤及污染土壤中种植的水稻各器官中Cd的累积产生影响,采用盆栽试验,种植中稻,设2个处理C1、C2,灌溉水中Cd~(2+)质量浓度分别为0.01、0.05 mg/L,同时以含Cd~(2+)极低的自来水灌溉作对照(CK),全生育期淹水培养。结果表明,含Cd水灌溉增加了土壤总Cd量、Cd有效态量、Cd毒性浸出量,且随着灌溉水中Cd~(2+)的升高而增加。与CK相比,C1和C2处理使水稻根、茎叶、壳、糙米中Cd的累积量分别增加1.11和3.02倍、1.84和2.57倍、0.15和1.48倍、0.15和1.53倍,糙米中Cd量均超过《食品安全国家标准》(GB2762-2012)(0.2 mg/kg)。含Cd水灌溉提高了水稻Cd累积量,应严格控制灌溉水中Cd进入土壤-水稻系统。     

新型土壤改良剂对夏玉米生理生长特性的影响

通过大田玉米试验,验证新型土壤改良剂对夏玉米生育期土壤水分、紧实度及玉米生理生长特性的影响。结果表明,施用改良剂PJG和PFL夏玉米全生育期平均株高、叶面积分别高于对照20.7%、19.75%和51.88%、72.37%;2种改良剂对干物质积累的影响存在差异,影响效果依次为茎干重>叶干重>根干重。夏玉米光合速率和叶绿素含量受土壤改良剂影响较大,PJG和PFL分别高于对照29.96%、24.48%和73.36%、68.53%。在0~10 cm土层内,施用PJG和PFL后土壤紧实度分别低于对照44.44%和42.91%。施用改良剂PJG后,0~20 cm土层土壤含水量维持在田间持水量的77.9%左右,未施用改良剂土壤,夏玉米生育期表层土壤含水量起伏变化较大。土壤改良剂PJG在夏玉米的施用效果略好于PFL。     

不同改良剂对盐碱地土壤微生物与加工番茄产量的影响

在田间试验区设置对照组（CK）、有机肥复配脱硫石膏（T1）、生物炭（T2）及脱硫石膏（T3）4个处理,分析不同改良剂对中度盐碱地表层20cm内土壤微生物数量、理化性质及加工番茄产量的影响,从而确定最适宜的改良剂。结果表明：各改良剂均能降低土壤电导率和pH值,提高土壤有机质、水解氮、速效磷、速效钾含量,并提高加工番茄产量,其中生物炭处理对加工番茄产量的影响最为显著,较对照处理增加了55.96%;各处理的土壤细菌和放线菌数量在整个生育期内均呈抛物线形变化,最大值均出现在开花着果-着果盛期,土壤真菌数量在全生育期呈下降趋势;施加生物炭、脱硫石膏、有机肥复配脱硫石膏均可增加土壤细菌、放线菌、真菌数量,其中细菌和放线菌数量均以生物炭处理的增幅最大,较对照组分别增加了1.6～7.8倍和2.0～6.1倍;土壤耕层细菌、放线菌数量均与土壤pH值和电导率呈负相关,与土壤有机质、水解氮、速效磷、速效钾含量呈正相关,说明土壤微生物数量随土壤盐渍化程度的增加呈减少趋势,与大部分土壤养分之间具有很好的正相关性,且细菌和放线菌数量多的土壤,其土壤理化性质较好,作物产量也较高,因此可以将土壤细菌和放线菌数量作为评价土壤健康状况的重要生物指标。综上所述,生物炭处理（T2,22.5t/hm2）最有利于降低中度盐碱地土壤电导率和pH值,促进土壤微生物的生长繁殖,提高土壤养分及加工番茄的产量。     

不同耕作方式对夏玉米田土壤水分调控效应

基于田间试验,研究不同耕作方式对豫东雨养区土壤水分调控效果。试验结果表明,秸秆覆盖还田免耕处理,对夏玉米生长主要根层的土壤水分的调控能力作用较为显著,在连续干旱1个月后(播后30d),0～60cm土壤含水率分别比深耕和深松高19.7%、4.5%,夏玉米单株干物质累积量、群体叶面积指数指标均优于其他2个处理,产量和水分利用效率比深耕处理提高31.2%和16%。