模拟酸雨下生物炭添加对土壤盐基离子淋失的影响

通过室内土柱试验,研究模拟酸雨淋洗下添加生物炭对土壤交换性盐基离子(Ca^2+、Mg^2+、K^+、Na^+)的影响。采用双因素全面试验法,在pH值3.5、5.6和7.0的3种模拟酸雨条件下,设置0、0.5%、1%和2%的4个生物炭添加量,测定淋出液及淋洗后土壤中4种盐基离子含量。结果表明:酸雨淋洗条件下,与无生物炭处理相比,较高生物炭添加量(2%和1%)会增加盐基离子的淋失总量。同一处理淋出液中,Ca^2+的淋失总量最大,Mg2+最易淋失。相同生物炭添加量下,4种盐基离子淋出总量均随淋洗液pH值升高而降低,淋洗液pH值为3.5时各盐基离子的淋出总量均最高;相同pH值淋洗液下,Ca^2+、Mg^2+、K^+的淋出总量为2%生物炭>1%生物炭>无生物炭处理>0.5%生物炭,而Na^+的淋出总量为2%生物炭>无生物炭处理>1%生物炭>0.5%生物炭。在酸雨淋洗条件下,与无生物炭处理相比,添加生物炭的处理可提高土壤pH值及交换性盐基离子的含量,生物炭添加量为2%时对土壤交换性盐基离子的提升效果最佳。淋洗后各处理土壤中4种盐基离子含量表现为Ca^2+>K^+>Mg^2+>Na^+。研究表明,在生物炭添加下,酸沉降同样会加剧土壤盐基离子的淋洗损失。与无生物炭处理相比,模拟酸雨条件下,生物炭添加量增加提高了pH值及盐基离子含量,其中以添加2%生物炭的处理效果最佳。     

酸雨淋溶条件下赤泥中重金属在土壤中的迁移特性及其潜在危害

为探讨在气候特征较特殊区域的赤泥堆场溃坝后,赤泥中重金属对土壤及地下水的影响,以我国普遍存在的联合法赤泥为研究对象开展土柱模拟实验。结果表明:赤泥经酸雨淋溶后,溶出的As、Cr、Cd、V、Mo 5种重金属主要累积在表层(0~20 cm)土壤中,平均浓度分别达到17.71、42.31、0.79、57.77、29.76 mg·kg-1,与原始浓度相比分别增加了5.83、1.36、2.21、2.34、1.89倍;Pb与Zn在0~60 cm深度土壤累积明显,平均浓度分别达到18.67、58.52 mg·kg-1,分别增加了8.76、3.86倍,Cu、Ni在土壤中含量有微量增加,累积现象不明显;赤泥经酸雨淋溶后,As、Ni酸可提取态平均占比较高,可迁移性强,Cu、Cr、Mo主要以可氧化态和可还原态存在,Pb、Zn、V主要以可还原态存在,具有较大的潜在迁移性;渗滤液中仅检出较低浓度的Mo、V、Pb、Cu,说明赤泥经酸雨淋溶后,溶出的重金属主要滞留在土壤中,对土壤造成较大的潜在危害。     

赤泥对重金属污染土壤的修复效果

采用土壤培养实验,研究添加赤泥对土壤中Pb和Zn生物有效性的影响。同时,对于添加赤泥后,长喙田菁的生长情况作出对照分析。结果表明,添加赤泥到重金属污染的土壤,可以有效降低土壤中的交换态Pb和Zn以及生物有效性Pb和Zn德含量。与对照相比,培养了1-6个月后,3%的赤泥添加和5%的赤泥添加导致土壤交换态Pb含量降低了44%和53%;土壤交换态Zn含量降低51%和56%。同时长喙田菁的生物产量也相应提高了53%和61%。     

CuCl2作浸提剂评价堆肥对土壤交换性盐基离子可溶性的影响

用０．０１ＭＣｕＣｌ２作浸提剂评价堆肥对土壤交换性盐基－Ｋ、Ｎａ、Ｃａ、Ｍｇ可溶性的影响,不同比例的堆肥与土壤混合后置于温室中培养,于培养后的不同时期定期取样分析。通过试验并进行堆肥比例和时间因素的双因子统计分析。结果表明,电导率随堆肥比例的增加和培养时间的延长而显著增加,可浸提Ｋ和Ｎａ随堆肥比例的增加而增加,随培养时间延长而下降,Ｍｇ和Ｃａ可溶性变化与Ｋ和Ｎａ有近似行为。     

植被类型对土壤非水稳性团聚体交换性盐基离子分布的影响

【目的】揭示植被类型对土壤非水稳性团聚体交换性盐基离子分布的影响。【方法】选取岷江上游山地森林干旱河谷区为研究区域,从土壤团聚体角度,就天然次生林、灌草、乔灌、混交林(幼林)、岷江柏(幼林)、退耕岷江柏林6种典型植被条件下土壤非水稳性团聚体及其交换性盐基离子分布特征开展研究。【结果】不同植被条件下土壤非水稳性团聚体均以2 mm粒径团聚体为主,随着团聚体粒径的减小,其含量呈总体先降低后增加的变化趋势;不同植被条件下各粒径团聚体中交换性盐基离子平均含量表现为Ca~(2+)K~+Mg~(2+);植被类型不仅影响着各粒径团聚体的分布,同时也影响着不同粒径团聚体中Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)等盐基离子的分布。【结论】研究结果可为山地森林干旱河谷区植被恢复和土壤资源可持续利用提供一定依据。     

污水灌溉条件下Cu在农田土壤中的运移及其模拟研究

通过土柱模拟试验,分析污水灌溉条件下Cu在我国7种典型农田土壤中的迁移趋势及其对浅层地下水的污染风险.试验用添加含有Cu(20 mg·L-1)的人工污水以相当于水作4年、旱作10年的灌溉量(20 L)进行土柱淋溶实验,并应用Hydrus-1D软件对Cu在土壤中的运移进行模拟分析.结果表明:黑土、黄潮土和黄绵土对Cu的吸附性能很强,淋出液中Cu浓度低于地下水水质Ⅱ类标准,污水灌溉风险较低,进入土壤中的Cu主要积累在0～5 cm表层,确定性平衡模型(DEM)可以对Cu在黑土、黄潮土和黄绵土土壤剖面中的分布进行拟合;红壤、灰潮土和2种水稻土对Cu的吸附能力相对较弱,进入土壤的Cu含量超过了土壤对它的吸持固定能力,Cu在较短时间里即可穿透土体,对地下水及环境造成潜在危害,污水灌溉风险较大,化学非平衡两点模型(TSM)对Cu在红壤、灰潮土和2种水稻土中的运移有较好的拟舍效果.从Cu在不同农田土壤中的迁移分布及拟合过程来看,土壤对Cu的吸附性能是决定Cu在土壤中迁移的最重要因素,它从宏观上决定了Cu在土壤中迁移、积累的全过程,也是导致污水灌溉条件下Cu在7种农田土壤中迁移差异性的根本原因.     

赤泥对土壤磷素释放的影响

实验室模拟研究了0、300、500、700℃和900℃不同温度焙烧处理的赤泥对土壤有效磷释放的影响。结果表明,赤泥对土壤有效磷释放影响较大,不同温度焙烧处理的赤泥影响效果不一样,马弗炉500℃焙烧2h的赤泥施用量为405mgAl·kg-1时对土壤有效磷释放影响最大,培养3个月可抑制42.7%土壤有效磷释放。土壤有效磷含量随着赤泥加入量的增加和培养时间的延长而减少。施用赤泥导致土壤pH值略有升高,但是随着培养时间的延长,pH又逐渐降低至接近土壤培养前的值。赤泥可抑制土壤有效磷释放的特性有可能使其成为一种有潜力的降低土壤磷素流失的材料,这样既可以达到废物再利用,又可以减少磷素对环境的污染。     

模拟酸雨对土壤磷元素淋失的影响

用不同酸度的模拟酸雨,通过严格的土柱淋洗试验,研究了在不同酸度的模拟降水下,重庆市施用不同肥料的蔬菜地的土壤(紫色土壤)中磷元素(P元素)淋失量的变化情况。结果表明,不同酸度的降雨对土壤磷元素的淋失量的影响不同,总体上酸雨引起的磷元素淋失量的大小顺序为LpH5.5>LpH4.5>LpH3.5>LpH6.5;在同种酸度下,施用了化肥和混合肥(化肥+有机肥)的土壤,磷元素的淋失量相对较大,而不施肥的对照土壤和加了有机肥的土壤,磷元素淋失量较小。     

模拟酸雨对羟基磷灰石稳定化污染土壤磷/镉释放的影响

通过室内土柱淋溶实验,以0.5%的质量比向镉污染土壤中添加羟基磷灰石(HAP),考察p H值为3.5、4.5和5.6的模拟酸雨对土壤磷和镉释放的影响。结果表明:淋出液p H随着酸雨p H降低逐渐下降,HAP处理使淋出液p H较未处理土壤淋出液显著增加0.3~1.5个单位。淋出液总磷和正磷酸盐含量均随酸雨p H的降低而增加,且HAP处理显著增加了淋出液中总磷和正磷酸盐含量;总磷含量在第1~3 L和4~6 L分别是《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)五类水标准(总磷含量0.4 mg·L-1)的2.70~3.55倍和1.25~2.15倍,对地表水表现出较大的富营养化风险。较未处理土壤,HAP处理显著降低了淋出液中Cd含量,随酸雨p H降低,未处理土壤淋出液Cd含量逐渐增加,而HAP处理土壤淋出液Cd含量逐渐降低。因此,HAP能够显著减少酸雨淋溶对污染土壤中Cd的淋失,但需防止磷素释放造成地表水体富营养化。     

模拟降水量条件下不同种植方式集雨效应研究

针对阴山北麓旱作区雨水蓄积利用效率低的问题,探讨本地区主要种植方式对降水的蓄积效应及降水后土壤水分变化动态。本研究采用模拟降水试验方法,对降水后农田土层水分含量的变化情况进行监测和分析,结果表明:1)在4mm降水下,粘壤土不同处理土壤贮水量显著高于对照;在12mm降水下,沙壤土不同处理土壤贮水量显著高于对照。不同降雨量粘壤土和沙壤土贮水量增量表现一致,大小顺序均为垄作全膜垄作半膜平作全膜平作半膜平作(CK)。以8mm降水为例,粘壤土各处理中,垄作全膜处理下土壤贮水增量为6.5mm,是对照的1.76倍,沙壤土各处理中,垄作全膜种植方式贮水增量是对照的3.2倍。2)垄作全膜能够将12mm以上降水蓄积在粘壤土表层,使该层土壤水分变化较小,土壤含水量基本维持在15.0%~16.5%,沙壤土蓄积雨水效果较差。3)在降水后5d内,粘壤土土壤水分变化为0~20cm土壤含水量呈降低趋势,降水后第3天该土层土壤含水量下降变缓,20~30cm土壤含水量先增加后降低,在降水后第3天达到最高,30~50cm土壤含水量均呈增加趋势;沙壤土土壤水分变化为0~30cm土壤含水量下降趋势较明显,30~50cm土壤含水量表现为先增加后降低。因此,在本地区生产条件下,垄作全膜不仅具有良好的集雨效果,而且能够将积蓄雨水主要分布于土壤表层30~50cm,从而对有限的降水资源进行再分配,提高作物的水分利用效率。     

土壤铅镉的磷酸盐钝化及其在模拟酸雨下的淋溶特征

为探究磷酸盐在不同水分条件下对土壤铅(Pb)、镉(Cd)的钝化效果及其在酸雨淋溶下修复时可能造成的重金属淋失风险,选择安徽铜陵某矿区周边Cd、Pb污染水稻土为研究对象,对比磷酸氢二铵(DAP)和磷酸三钙(TCP)在不同用量及不同土壤含水率下对Cd、Pb的修复效果,并探讨模拟酸雨条件下含磷钝化剂施用后对Cd、Pb修复稳定性的影响。结果表明:施用两种磷肥均能降低土壤中有效态Cd、Pb含量,DAP使土壤有效态Cd含量降低了41.87%～65.62%,有效态Pb含量降低了38.83%～76.98%;TCP处理下有效态Cd、Pb含量分别降低了39.55%～56.17%、37.52%～66.46%。75%最大田间持水量下有效态Cd含量分别下降了21.22%(TCP)、23.45%(DAP),有效态Pb含量分别下降了14.22%(TCP)、9.28%(DAP)。磷肥对Cd、Pb的固定作用随着酸雨淋溶量增加而减弱,两种磷肥处理下,土壤5～55 cm深度范围内Pb的平均含量分别为47.23 mg·kg^-1(DAP)和53.21 mg·kg^-1(TCP),不同酸...     

模拟酸雨对玉米幼苗根部土壤的影响

以玉米为试材,研究模拟酸雨对玉米幼苗根际土壤若干肥力因素、氮素生理类群细菌和土壤酶活性（蔗糖酶和脲酶）的影响.结果表明,随着模拟酸雨强度的增强,全氮、全磷、全钾和速效磷的含量呈先增加后降低的趋势;而碱解氮和速效钾的含量则随着pH值的降低而降低.模拟酸雨能抑制氮素生理类群细菌的生长和繁殖;随着酸度的增加,蔗糖酶活性呈降低的趋势,而脲酶活性则先增加后降低.     

模拟降雨对百菌清在小白菜上的淋失效应

为探究降雨对露地蔬菜上农药沉积的淋失影响,以百菌清为供试农药,以小白菜为代表作物,采用人工模拟降雨研究了不同降雨强度、雨滴大小、降雨间隔、降雨次数、降雨连续性、小白菜生育期及室内外生长环境对百菌清在小白菜上沉积量的淋失影响.结果表明:百菌清在小白菜上的残留量随着降雨强度增大而降低;随着雨滴直径增大而降低;随着降雨间隔时间增加而升高;随着降雨次数的增多而降低,达到一定次数趋于稳定;且间断降雨对百菌清的淋失作用大于连续降雨.小白菜生长前期百菌清淋失率远低于生长中后期.施药24 h后,室内生长小白菜上百菌清的淋失率高于室外.百菌清施药后48h内,残留量受降雨影响较大;48h后在小白菜上具有较高的抗雨刷性.     

我国酸雨中盐基离子的重要性

从中国南方两城市与欧洲两城市酸雨化学组成的比较，南方森林土壤模拟浸泡试验， MAGIC模型模拟预测 3个方面讨论了我国酸雨中盐基离子的重要性，尤其是对土壤酸化过程的影响。结果表明，我国酸雨中高含量的盐基离子（ Ca2＋、 Mg2＋、等）既缓冲了酸雨本身的酸度，也缓解了土壤的酸化过程。虽然作用的效果相反，但盐基离子与酸性阴离子（、 等）一样，都是土壤酸化的重要影响因素。     

模拟酸雨对茶园土壤磷素溶出特征与形态的影响

为进一步探讨酸雨与土壤磷素流失之间的内在联系,通过土柱淋溶试验,研究模拟酸雨对茶园土壤磷素溶出动力学特征和形态变化的影响。试验共设置4个处理：T1,pH值为3.5的模拟酸雨;T2,pH值为4.5的模拟酸雨;T3,pH值为5.5的模拟酸雨;CK,pH值为6.5的蒸馏水。结果表明,T1、T2、T3处理的土壤可溶性总磷(TDP)累积溶出量均显著(P<0.05)大于CK处理,增幅分别为17.3%、38.8%、20.4%。T1和T2处理的可溶性有机磷(DOP)累积溶出量显著(P<0.05)大于CK处理。回归分析表明,淋出液中总磷(TP)、可溶性无机磷(DIP)的累积溶出量与淋洗液体积的关系符合一级动力学方程(R²>0.999)。与CK相比,T1、T2、T3处理的DIP最大溶出量分别增加了16.0%、49.9%、16.0%,T2处理的TP最大溶出量增加了13.35%。模拟酸雨淋洗结束后,土壤中NaHCO₃提取的无机磷、NaHCO₃提取的有效磷的质量分数较CK显著(P<0.05)增加,NH₄