不同改良剂对铅锌尾矿污染土壤中灯心草生长及重金属积累特性的影响

通过盆栽试验研究了铅锌尾矿污染土壤上施用钙镁磷肥、海泡石、碳酸钙和有机肥等4种改良剂对灯心草生长发育和产量以及重金属元素Cu、Cd、Pb、Zn积累特性的影响,并分析了施用改良剂后土壤pH值和土壤中有效态重金属含量的变化。结果表明,与对照比较,不同改良剂及其不同施用水平均能不同程度地提高土壤pH值,降低土壤中有效态重金属含量,从而显著地抑制了Cu、Cd、Pb向灯心草地上部的转移,降低了重金属在灯心草地上部植株中的积累,改善了灯心草的生长和发育,增产效果达到极显著水平(P<0.01)。改良剂的施用显著地抑制了灯心草地下部对Cd、Pb、Zn的积累,但对Cu则表现出促进作用。改良剂的不同处理间存在显著差异。总体来看,当土壤中钙镁磷肥、碳酸钙、海泡石和有机肥施用量分别为80、40、40、80g·kg-1时改良效果最佳。     

石灰和猪粪对铅锌尾矿土壤上光叶紫花苕生长的影响

通过温室盆栽,研究了改良剂石灰和猪粪对铅锌尾矿土壤上光叶紫花苕生长的影响。结果表明,施用改良剂能够使光叶紫花苕的株高、地上部鲜重、地下部鲜重、总鲜重、干重、根长、叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素含量均有所增加,施用猪粪条件下光叶紫花苕的株高、地上部鲜重、根长均显著高于对照,施用石灰条件下光叶紫花苕的株高、地上部鲜重、地下部鲜重、总鲜重、地下部干重、根长、叶绿素a含量、胡萝卜素含量均显著高于对照,说明施用石灰和猪粪能降低重金属对光叶紫花苕的毒害作用,促进其生长。     

不同有机废弃物对铅锌尾矿基质性质和植物生长的影响

为研究有机废弃物作为改良剂对铅锌尾矿污染基质修复效果的影响,采用原位基质改良方法,开展野外田间试验,研究不同处理对尾矿基质营养元素、DTPA提取态重金属、酶活性以及植被盖度、生物量、植物体内重金属含量的影响。结果表明,尾矿基质的营养元素、酶活性以及植被盖度、生物量均最低,而尾矿基质DTPA提取态重金属、植物体内重金属最高;与尾矿相比,添加不同有机废弃物后尾矿基质有机质、有效磷、铵态氮、有效钾含量分别增加了0.68～5.52、1.50～14.46、1.62～4.59、0.16～1.08倍;尾矿基质DTPA-Cd、DTPA-Cu、DTPA-Pb、DTPA-Zn分别降低了27.33%～62.06%、6.98%～35.19%、0.50%～32.41%、19.37%～43.98%;尾矿基质脱氢酶、葡萄糖苷酶、脲酶、磷酸酶分别增加了0.08～11.00、0.05～1.72、0.59～17.38、1.71～6.74倍;植被盖度、生物量分别增加了12.75～84.75、1.59～215.57倍;植物体内Cd、Cu、Pb、Zn分别降低了23.18%～82.76%、3.30%～39.52%、67.30%～81.46%、44.98%～75.60%;总体上鸡粪组、污泥组提升尾矿基质营养元素、酶活性以及植被盖度、生物量效果最明显,且均达到显著水平(P0.05)。其中鸡粪组有机质、有效磷、有效钾分别增加了5.52、14.46、1.08倍,污泥组铵态氮增加了4.59倍;鸡粪组、污泥组脱氢酶分别提高了11.00、10.12倍,脲酶分别提高了17.38、16.74倍,磷酸酶分别提高了6.74、5.94倍;鸡粪组、污泥组生物量分别增加了214.80、215.57倍,植被盖度分别增加了84.75、80.25倍。8种有机废弃物均有助于植物在铅锌尾矿基质上的定居与生长,其中鸡粪、污泥在尾矿基质的改良实践中具有较大的修复潜力。     

重金属Cd·Pb污染土壤对紫花苜蓿种子萌发和幼苗生长的影响

[目的]研究重金属Cd、Pb单一及复合污染对紫花苜蓿种子萌发和幼苗生长的影响。[方法]以紫花苜蓿(Medicago sativa)种子为材料,采用土培方法研究了重金属Cd、Pb单一及其复合污染土壤对苜蓿种子萌发及幼苗生长的影响。用种子的发芽势、发芽率、发芽指数与活力指数4个指标衡量种子的萌发状况。[结果]中低浓度的Cd、Pb对苜蓿种子萌发影响不大,当Cd≤15 mg/kg、Pb≤600 mg/kg时,种子的发芽势和发芽率与对照相比差异较小。重金属Cd、Pb严重阻碍了幼苗期苜蓿的正常生长,苜蓿的根长、芽长与鲜重这3项指标均与重金属浓度呈极显著负相关,相关系数远小于-0.900。[结论]Cd、Pb单一及其复合污染对苜蓿幼苗生长期的毒害作用远大于对种子萌发期的影响,苜蓿种子在前期萌发阶段对重金属Cd、Pb具有较强的耐性。     

铁尾矿生态恢复中蚯蚓粪对植物生长的影响

[目的]明确蚯蚓粪在铁尾矿植被恢复中的作用。[方法]以紫花苜蓿为材料,在铁尾矿中添加5%、10%和20%的蚯蚓粪,研究蚯蚓粪对紫花苜蓿生长的影响。[结果]8 d后各处理紫花苜蓿出苗率由高到低依次为:不加肥>基肥>10%蚯蚓粪>5%蚯蚓粪>20%蚯蚓粪。25 d后各处理紫花苜蓿成活率由高到低依次为:不加肥>20%蚯蚓粪>10%蚯蚓粪>5%蚯蚓粪>基肥,30 d后10%和20%蚯蚓粪含量处理的成活率达90%以上。基肥相同条件下,紫花苜蓿的成活率与蚓粪添加量呈正比。施肥或添加蚯蚓粪可明显增加植物的株高。25 d后各处理地上部鲜重由高到低依次为:20%蚯蚓粪>10%蚯蚓粪>5%蚯蚓粪>基肥>不加肥,30 d后以10%蚯蚓粪处理最高。[结论]10%蚯蚓粪最适用于铁尾矿植被恢复。     

包钢尾矿坝土壤重金属污染诊断

通过对包钢尾矿坝5个样点的土壤进行调查取样,根据国家土壤环境质量标准(GB15618-1995),并采用单项污染指数法、综合污染指数法对该区的土壤重金属(Cu、Zn、Cd、Pb、As)含量进行评价。结果表明,依据土壤污染二级标准,尾矿坝土壤中的铜、铅、镉、锌、砷大部分在污染水平之下,都未发生污染。一级标准评价结果为铜、铅、砷都属无污染,锌为轻度污染(P锌>1),镉为中度污染(2西面>中心>东面>北面。     

湘西铅锌矿区土壤和植物重金属污染现状

调查了湖南湘西铅锌矿区植物组成,研究了尾矿区土壤及周围植物根部土壤的Pb、Zn和Cd含量和基本理化性质,分析了在这些区域自然定居的11种优势植物体内的3种重金属元素的耐性、富集特性。结果表明,矿区土壤极端贫瘠,土壤中Pb、Cd和Zn含量分别达2 789.001、59.83和2 892.00 mg/kg,重金属污染极为严重。该矿区的主要优势物种为禾本科和菊科植物,其中野菊花、狗尾巴草和五节芒3种植物地上部生物量较大且对某些重金属向地上部转运能力较强,对重金属污染土壤有一定的修复潜力;地枇杷的地上部Cd含量最大,达152 mg/kg,转运系数为1.03,是潜在的Cd超富集植物。     

不同改良处理对重金属复合污染葱生长的影响初探

采用盆栽试验与室内试验相结合的方法,研究了不同改良处理（pH改良,牛粪、钙镁磷肥、pH改良＋牛粪,pH改良＋钙镁磷肥,pH改良＋钙镁磷肥＋牛粪）对土壤Pb、Cd、Zn复合污染葱生长情况及茎叶中积累的重金属含量的影响。结果表明：对污染土壤施加改良剂后,葱的生长状态比污染土壤组好;且根茎叶中重金属Pb、Cd、Zn的含量都明显减小。对比来看,施加石灰＋牛粪改良效果最佳。     

青城子铅锌尾矿区植物对重金属的吸收和富集特征研究

通过实地调查分析了青城子铅锌矿尾矿废弃地的优势植物对Cu、Cd、Pb和Zn的吸收、转运和富集特征.结果表明,烟管头草(Carpesium cernum)对Cd、地榆(Sanguisorba officinalis)对Cd和Cu、苦荬菜(Ixeris clenticulata)对Cd、Zn地上部富集系数和转移系数均大于1.0,兴安毛连菜(Picrise davurica)、万寿菊(Tagetes erecta)、白花败酱(Palriniavillosa)的地上部Pb含量都超过1 000mg·kg-1,达到Ph超富集植物临界含量标准.同时,这些植物对重金属污染有很强的耐性能力,对污染土壤治理和植被重建具有一定的实践意义.     

石灰与泥炭配施对重金属污染土壤上小白菜生长和营养元素吸收的影响

采用盆栽方法研究了在Cd、Pb、Zn污染的土壤上,石灰和泥炭配施对小白菜生长状况及对营养元素(N、P、K)吸收的影响。结果表明,石灰(L)、石灰加低量泥炭(LP1)、石灰加高量泥炭(LP2)处理都消除了重金属的毒害症状,显著促进小白菜的生长,生物量较对照提高2—5倍。茎叶鲜重总体上看LP1>LP2>L。L、LP1、LP2处理显著降低小白菜N、K的含量,而P的含量则没有显著降低。小白菜N、P、K含量的降低主要是生长稀释效应引起的。     

广西某铅锌矿影响区农田土壤重金属污染特征及修复策略

为了解铅锌矿影响区农田土壤重金属分布特征及探究污染农田的修复措施,以广西某铅锌矿影响区为研究对象,分别采集影响区自然土壤和农田耕作层土壤样品41个和277个,同时分别采集62个蔬菜和35个粮食样品,分析重金属含量。结果表明,铅锌矿影响区耕作层土壤As、Cd、Pb、Cu、Zn和Cr含量范围分别为4.50~104.8、0.031~36.26、24.80~2989、16.90~251.6、79.90~11 500和24.0~222.0 mg·kg~(-1);与土壤基线值相比,6种重金属的超标率分别为1.4%、91.7%、60%、60%、60%和0。与《食品中污染物限量》(GB 2762—2017)中限值相比,大米样本As、Pb、Cd含量超标率分别为93%、86%、64%,玉米样本Pb、Cd含量超标率为100%、100%,叶菜类蔬菜As、Pb、Cd含量超标率分别为50%、100%、60%,根茎类蔬菜As、Pb、Cd含量超标率为23%、100%和100%,瓜果类蔬菜As、Pb、Cd含量超标率为14%、96%和100%。通过分析土壤和农产品重金属超标情况,确定As、Pb、Cd为优先控制的重金属,依据研究区土壤重金属污染空间分布特性,划为3个分区:轻度污染区(Cd污染区),建议采取活化剂+植物萃取去除污染物;中度污染区则采用钝化剂与低积累农作物结合的方式;重度污染区则不宜种植进入食物链的农作物,建议采取施加活化剂与种植超富集植物结合的方式降低土壤重金属含量。     

废弃铅锌冶炼企业重金属复合污染土壤淋洗修复效果研究

采用不同浓度的EDTA溶液对废弃铅锌冶炼企业重金属复合污染的土壤进行土柱淋洗修复试验,研究在不同浓度、不同淋洗速率和不同淋洗时间条件下,EDTA淋洗剂对土壤中重金属的去除效果,并采用连续分级的方法研究淋洗前后土壤中重金属的形态变化.结果表明:(1)用EDTA溶液对表面积为350 cm2,高度为15 cm,重金属铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)含量分别为462.76、2 043、3 260 mg/kg的土壤进行淋洗修复,当淋洗剂浓度为0.01 mol/L、淋洗速率为1 mL/min、淋洗时间为24 h时,淋洗效果最佳,对Cu、Pb、Zn的去除率分别达到57.01％、47.5％、61.6％.(2)用EDTA溶液对重金属污染的土壤进行淋洗,能有效去除土壤中的可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态以及有机结合态重金属,平均去除率分别为76.02％、60.9％、57.69％;而对残余态重金属的去除效果不太明显.由于以可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态存在的重金属的移动能力及生物有效性都比较高,对环境危害大,EDTA淋洗可以有效去除这几种形态的重金属.因此,用EDTA溶液淋洗法修复重金属污染的土壤是切实可行的.     

铅锌矿尾渣土壤中重金属的形态及潜在生态风险

采用优化的BCR连续萃取方案对湖南永州铅锌矿尾渣土壤中Pb,Zn,Cu,Cd进行形态分析,并利用Lars Hakanson潜在生态危害指数法对4种重金属的生态危害进行了评价.结果表明:永州铅锌矿尾渣土壤中Pb,Zn,Cu,Cd等4种重金属的含量分别为6 884.1,2 948.31,547.85,105.88 mg/kg,达到严重污染程度,从高到低为:Cd,Pb,Cu,Zn.矿区土壤中的重金属易形成稳定的化合物或牢固存在于粘土矿物晶格中,酸溶解态或其他自由形式的金属含量低,不利于植物修复技术的实施,但可采用化学方法进行修复.     

动物尸体无害化处理物对油菜生长及重金属富集特征的影响

采用室内盆栽试验,以畜禽养殖场动物尸体无害化处理物为有机肥,研究了单施化肥(NPK)、化肥+单倍有机肥(NPK+M)、化肥+倍量有机肥(NPK+2M)三种施肥方式对油菜生长、叶片生理特性及植株和土壤中重金属积累的影响,探讨施用动物尸体无害化处理物在蔬菜种植方面的安全性。结果表明:与NPK处理相比,NPK+M和NPK+2M处理可显著提高油菜地上部干重50.53%~221.05%(P0.05);同时,NPK+2M处理还可使油菜中叶绿素含量(SPAD)及净光合速率(Pn)显著提高22.85%和21.98%(P0.05);NPK+2M处理条件下三种主要抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性均达到最高,同时膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量较NPK处理显著降低(P0.05)。与NPK相比,NPK+M和NPK+2M处理土壤中Cr、Cu、Cd、Pb的浓度均出现不同程度的增加,其中NPK+2M处理条件下Cr、Cd元素含量与NPK处理相比有了显著提高(P0.05),而Cu、Pb元素含量与NPK处理相比无显著差异(P0.05),NPK+2M处理土壤中Cr、Cu、Cd、Pb含量远低于《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)中Ⅱ类土壤污染物限量标准。NPK+2M处理的油菜植株地上部、地下部重金属含量与NPK处理相比均无显著增加(P0.05),其地上部Cr、Cd和Pb含量远低于《食品安全国家标准》(GB 2762—2012)对新鲜蔬菜中重金属污染物含量的限制。     

有机酸对猪粪中重金属的浸提

为了解有机酸对猪粪中重金属的去除效果,以天津某畜禽养殖场猪粪为研究对象,利用化学浸提法,考察了柠檬酸、草酸、酒石酸和苹果酸四种有机酸对去除猪粪中重金属Cu、Zn和Mn的影响,确定了最佳有机酸种类和运行条件,并分析了有机酸的浸提成本和后续猪粪的农用性能。结果表明,柠檬酸和草酸对重金属的去除效果较好,在最佳条件下,柠檬酸对重金属Cu、Zn和Mn的去除率分别为57.90%、73.76%、79.56%,草酸对重金属的去除率分别为62.72%、59.39%、40.04%。有机酸以去除有机结合态Cu为主,而碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和有机结合态的Zn、Mn重金属浓度都显著降低。重金属去除成本随固液比的降低而升高,固液比为1∶5时,柠檬酸和草酸对重金属的处理成本分别为126.07、384.24元·t~(-1)。浸提后猪粪中有机质、氮、磷、钾含量分别约为815.80、17.61、5.49、0.36 g·kg~(-1)。研究表明,柠檬酸和草酸浸提能较为有效地去除猪粪中的重金属,且浸提后的猪粪仍具有较高的营养价值和肥力。     

杨树吸收富集矿山流域污染土壤重金属的研究

为探究杨树修复矿山流域重金属污染土壤的性能,选取安徽省铜陵市某矿山流域,对其中8个采样点内人工林美洲黑杨（Populus deltoides W. Bar-tram ex Marshall）和立地土壤进行取样,测定了土壤和杨树不同部位Cd、Zn、Cu、Pb和As的含量。参考农用地土地管控标准(GB15618—2018)可知,所有采样点土壤中Cd和Pb的含量均超过农用地风险筛选值;矿山和流域下游土壤中Cd、Pb和As的含量超过农用地土壤风险管控值,Zn和Cu的含量超过农用地风险筛选值。杨树在重金属不同污染程度上的立地土壤中均生长良好,表现出较强的耐受性。从8个样点重金属的平均富集系数（BCF）和转运系数（TF）来看,杨树对Cd的富集转运能力最强,平均BCF达到5.5,平均TF达到1.83,不同部位中树叶富集转运能力相对最强而树枝和树干最弱;对于其他重金属,除树叶Zn的平均BCF达到1.63外,杨树不同部位Pb、As、Zn和Cu的平均BCF均小于1,其中Pb和As的平均BCF均小于0.01,表现出极差的富集能力;杨树对Pb的平均TF小于1,对As、Zn和Cu的平均TF均大于1,在低富集能力水平下表现出较好的转运能力。因此,杨树可作为以Cd-Zn为主的重金属污染土壤的修复树种。     

铅锌尾矿重金属胁迫下秸秆对蓖麻生理特性和重金属积累的影响

采用盆栽试验,研究在铅锌尾矿重金属胁迫下,秸秆对蓖麻幼苗生物量、叶片内丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性以及重金属积累的影响。结果表明:在铅锌尾矿砂中添加秸秆能显著增加蓖麻的株高、根长和生物量;使蓖麻叶片中MDA含量和SOD、CAT、POD活性分别比对照降低了48.08%、7.28%、28.60%和4.74%;铅锌尾矿砂中有效态Pb、Zn、Cd含量显著降低,且蓖麻对Pb、Zn、Cd的积累量也显著下降;蓖麻叶片POD、SOD活性与叶片中Pb、Zn、Cd含量呈极显著正相关,蓖麻积累的重金属含量与尾矿砂中有效态重金属含量呈显著或极显著正相关。     

铅污染下旱地红壤酸性磷酸酶活性的变化

采用磷酸苯二钠比色法测定旱地红壤酸性磷酸酶活性,研究外添不同含量单一重金属Pb在不同培养时间土壤酸性磷酸酶活性的变化.结果表明:当Pb含量低于200 mg.kg-1时,土壤酸性磷酸酶活性随Pb浓度的提高而增强;当Pb含量高于200 mg.kg-1时,土壤酸性磷酸酶活性则随Pb含量的提高而逐渐降低,且Pb含量越高土壤酸性磷酸酶活性越低.Pb含量为200 mg.kg-1时酸性磷酸酶活性达到峰值,因此200 mg.kg-1可作为酸性磷酸酶活性转变的Pb表征临界浓度.此外,培养20 d前土壤酸性磷酸酶活性随培养时间的延长而逐渐增强,培养20 d后随培养时间的延长土壤酸性磷酸酶活性逐渐下降.因此第20天酸性磷酸酶活性最强,可作为受Pb胁迫的临界期.