老化生物炭对小白菜积累重金属的影响

[目的]生物炭对土壤中的重金属具有较强的吸附固定能力,能够降低重金属的植物可累积性。生物炭进入土壤后,在各种生物及非生物氧化作用下发生老化,而老化后的生物炭对土壤重金属的有效性以及对植物累积重金属的影响等方面的研究较少。[方法]本研究以氧化剂-干湿-冻融交替循环的方法对新鲜制备的生物炭(原始炭)进行老化,比较生物炭老化前后的阳离子交换量(CEC)、元素含量和表面官能团等参数的变化,并通过盆栽实验,探究生物炭老化前后对小白菜积累重金属(Pb、Cu、Cd)的影响。[结果]结果显示:与原始炭相比,老化作用能够增加生物炭的CEC、O/C值以及生物炭表面羟基和羰基的数量。相比未添加炭处理(对照组),老化炭的施用显著增加了土壤pH值和有机质含量(P0.05)。而老化炭对土壤重金属有效态含量表现为显著降低,且施加量越大,效果越明显。即相比对照,5%老化炭处理下土壤中Pb、Cu、Cd的减少率分别为12.42%、11.67%、11.21%。相应地,老化炭的添加显著降低了小白菜体内重金属累积量(P0.05),即未添加炭处理中小白菜体内Pb、Cu、Cd的含量分别为24.33 mg·kg~(-1)、28.8mg·kg~(-1)、0.2mg·kg~(-1),而在5%老化炭处理下小白菜体内Pb、Cu、Cd的含量各减少至3.33 mg·kg~(-1)、7.23mg·kg~(-1)、0.03mg·kg~(-1)。[结论]因此,老化生物炭依然能有效降低土壤重金属的生物有效性,说明生物炭对重金属污染土壤的修复具有一定的长期稳定性。     

生物表面活性剂对芥菜重金属镉和铅的修复效果

采用盆栽试验研究不同浓度生物表面活性剂对芥菜(Brassica juncea)重金属镉(Cd)和铅(Pb)修复效果。结果表明:表面活性剂均显著提高了土壤重金属Cd和Pb的解吸率,而对于不同浓度的表面活性剂,其对重金属的解吸率呈现不同的效果。低浓度的表面活性剂对芥菜的生长表现出促进作用,高浓度的表面活性剂对芥菜的生长有轻微的抑制作用,4~6 g/L可能是其临界值,芥菜地上部生物量反应较为敏感,说明芥菜能够发挥其地上部生物量大的优势,对重金属具有较强的抗耐性。芥菜地上部、地下部和籽实Cd和Pb含量均随着表面活性剂浓度的增加呈先增加后降低趋势,在芥菜体内分布均表现为根部地上部籽实;而土壤Cd和Pb含量随着表面活性剂浓度的增加呈先降低后增加趋势,均显著低于对照(P0.05),说明表面活性剂促进了芥菜各器官对于土壤重金属Cd和Pb的吸收。添加表面活性剂后,芥菜对土壤Cd和Pb的吸收能力较强,富集系数和位移系数均高于对照,相比可知,芥菜对Pb的富集效应高于Cd。相关性分析表明,芥菜各部分器官之间Cd和Pb含量均呈显著的线性相关,这表明在表面活性剂处理下芥菜不同器官重金属Cd、Pb含量具有一定的相关性,各个器官之间具备统一性。     

不同土地利用方式下土壤养分及重金属变化特征

以云南兰坪铅锌矿区中开采矿区、矿山废弃地、冶炼厂周边农田、纰江河周边农田为研究对象,测定土壤中氮磷含量及重金属元素,对比不同土地利用方式下土壤污染程度.结果表明:矿区30年废弃地土壤表层Cu、Cd、Pb含量分别为490.88、414.79、2564.72 mg/kg,高于其他地区,超过《土壤环境质量标准》二级标准,分别高出标准490％、41479％、733％;开采矿区中土壤Pb含量为188.44～738.74 mg/kg,其中开采矿区中农耕废弃地土壤Pb含量高达738.74 mg/kg,说明在矿区废弃地及废弃农田中土壤重金属风险较高.种植作物不会造成土壤Cu、Cd、Pb明显差异,波动范围分别为16.48～19.14、9.98～61.68、59.74～84.91 mg/kg;矿山废弃地土壤全磷最低,农田有效磷高于其他土地利用类型;Cu-Cd、Cu-Pb、Cd-Pb、Cd-Zn之间关联性较强,说明土壤中重金属同源性较高.     

低温菌剂降解秸秆还田对东北黑土微生物活性的影响

研究了东北黑土区低温菌剂降解秸秆还田对玉米田土壤微生物量和土壤酶活性的影响.结果表明,低温菌剂的施入较常温菌剂显著提高了土壤微生物数量、土壤酶活性及微生物碳、氮含量.经低温复合菌剂处理和低温生物表面活性剂处理后,土壤细菌数量分别高于对照(不施菌剂)5.12％和3.72％,其他处理均明显低于对照.各处理土壤真菌、放线菌的数量均高于对照,且低温复合菌土壤真菌、放线菌的数量最多,分别高于对照2.11倍和21.34％.除生物表面活性剂处理和纤维素分解菌处理土壤脲酶活性低于对照外,低温纤维素分解菌处理、低温复合菌处理、低温表面活性剂处理和复合菌处理土壤脲酶活性分别高于对照14.67％、7.43％、6.17％和1.67％.低温复合菌剂处理、复合菌处理、纤维素分解菌处理、低温生物表面活性剂处理、低温纤维素分解菌处理和生物表面活性剂处理土壤过氧化氢酶活性分别高于对照9.01％、4.71％、4.23％、3.66％、2.89％和1.48％.施菌剂能显著提高土壤微生物量以及碳、氮含量,且施加低温菌剂的处理在提高土壤微生物量方面优于常温菌剂.     

不同螯合剂处理下黑麦草对重金属Pb、Cr、Hg的吸收作用研究

为研究在不同螯合剂处理下,盆栽黑麦草对重金属Pb、Cr、Hg的吸收作用。分别用去离子水、EDTA、DPTA以及柠檬酸溶液浇灌经过处理且种植有黑麦草的土壤,测定黑麦草的总重、含水量以及植株体内3种重金属含量,同时还测定收获黑麦草后土壤中重金属含量。结果表明:各处理间黑麦草总重及含水量差别不大,其中500mg/kgDPTA和500mg/kg柠檬酸两个处理下,黑麦草总重较大,均超过370g;1000mg/kg柠檬酸处理中,黑麦草含水量最低,为49.13%;1000mg/kgEDTA处理下黑麦草植株内重金属Pb、Cr、Hg含量分别比对照高2.73、13.96、0.024mg/kg,收获黑麦草后,空白试验中土壤重金属Pb、Cr、Hg的含量依次为61.4、155.5、0.60mg/kg,1000mg/kgEDTA处理中土壤重金属含量最低,分别为57.5、141.9、0.54mg/kg,与对照相比,减幅明显。说明1000mg/kgEDTA能有效活化土壤中的重金属,提高土壤溶液中重金属的浓度,促进植物吸收、转运重金属。     

生物炭和有机肥配施对重金属Pb胁迫下烟叶生长的影响

为缓解重金属Pb对烤烟的胁迫,降低Pb对烤烟的毒害作用,采用盆栽试验模拟土壤Pb污染(200 mg/kg),设置不施肥(CK)、单施烟草专用复合肥(T1)、烟草专用复合肥+生物炭配施(T2)、烟草专用复合肥+生物炭+有机肥配施(T3)4种处理,研究了Pb胁迫下生物炭和有机肥配施对烤烟生物量积累、烟株根系活力、烟株Pb积累和土壤微生物数量的影响。结果表明,移栽后90 d,T3处理烤烟生物量比T1处理提高24.5%,且在相同施氮量情况下T3T2T1;烟株根系活力总体表现为T3T2T1CK,其中,移栽后90 d T3、T2处理较CK分别高94.9%、55.1%;移栽后90 d T3处理土壤中有效态Pb、烟茎Pb含量和烟叶Pb含量分别较CK降低15.8%、40.6%和25.0%,另外,T3处理烟叶Pb含量与T1、T2处理相比分别下降了30.0%、20.9%;T3处理在土壤pH值和土壤微生物数量方面与CK和T1处理相比有显著改善。总体上,施用生物炭以及生物炭和有机肥配施可以降低重金属Pb胁迫对烤烟生长发育的影响,降低土壤有效态Pb含量,减少Pb在根系、茎、叶中的积累,提高土壤微生物数量。     

Pb和Cd复合污染土壤酶活性和苋菜重金属富集特征

通过盆栽试验,研究了黄泥田土苋菜对Pb和Cd的吸收积累情况及土壤酶活性的变化规律。结果显示:对照CK苋菜地土壤重金属Cd、Pb的有效量均低于安全值,但处理T_1(Cd 0.6 mg/kg、Pb 300 mg/kg)、T_2(Cd 2.5 mg/kg、Pb 700 mg/kg)土壤的Pb有效量均大于高危值80 mg/kg;与CK相比,处理T_2土壤的蛋白酶活性显著(P 0.05)增强,而其过氧化氢酶活性显著(P 0.05)减弱;苋菜根系和可食部分对Pb和Cd的累积量均随处理浓度的增加而增加;与CK相比,T_1、T_2处理下苋菜可食部分Pb的含量分别提高了2.19、26.19倍,Cd的含量分别提高了2.31、10.71倍,根系中Pb的含量分别增加了9.34、10.64倍,Cd含量分别增加了2.31、28.50倍;苋菜对Cd的富集和转运系数分别为0.085～0.105和1.39～3.50,对Pb的富集和转运系数分别为0.001～0.003和0.00～0.07。     

钝化剂对土壤镉铅有效性和微生物群落多样性影响

为研究海泡石和生物炭两种钝化剂对镉铅复合污染土壤修复效果及微生物群落功能多样性的影响,以南京某蔬菜地土壤为研究对象,采用盆栽试验方法,研究海泡石和生物炭单施及配施条件下,土壤理化性质、土壤微生物群落功能多样性、土壤Cd、Pb有效态含量的变化以及萝卜和小白菜两种作物对Cd、Pb富集的影响。结果表明:海泡石和生物炭单施、混施均显著促进土壤Cd、Pb由酸溶态向残渣态转化,降低Cd、Pb生物有效性。其中,2.5%海泡石处理Cd、Pb有效态含量降幅最大,与对照相比,种植萝卜和小白菜的土壤Cd、Pb含量分别降低71.88%～75.44%和81.21%～84.52%。生物炭对土壤微生物活性影响显著,2.5%生物炭处理微生物对碳源利用能力最强,但微生物群落功能多样性未显著增加。添加海泡石和生物炭均减轻了萝卜和小白菜可食部位对Cd、Pb的富集,2.5%海泡石和1.25%海泡石与1.25%生物炭配施处理,萝卜可食部位Cd和Pb含量均满足《食品安全国家标准》(GB 2762—2017),但小白菜可食部位Pb含量超出安全标准。研究表明,从土壤环境质量和作物安全角度考虑,一般采取海泡石和生物炭配施进行重金属Cd-Pb复合污染土壤的修复,而且在中度Cd-Pb污染的菜地土壤中优先考虑种植萝卜类蔬菜。     

Pb和Cd复合污染土壤酶活性和苋菜重金属富集特征

通过盆栽试验,研究了黄泥田土苋菜对Pb和Cd的吸收积累情况及土壤酶活性的变化规律。结果显示:对照CK苋菜地土壤重金属Cd、Pb的有效量均低于安全值,但处理T_1(Cd 0.6 mg/kg、Pb 300 mg/kg)、T_2(Cd 2.5 mg/kg、Pb 700 mg/kg)土壤的Pb有效量均大于高危值80 mg/kg;与CK相比,处理T_2土壤的蛋白酶活性显著(P <0.05)增强,而其过氧化氢酶活性显著(P <0.05)减弱;苋菜根系和可食部分对Pb和Cd的累积量均随处理浓度的增加而增加;与CK相比,T_1、T_2处理下苋菜可食部分Pb的含量分别提高了2.19、26.19倍,Cd的含量分别提高了2.31、10.71倍,根系中Pb的含量分别增加了9.34、10.64倍,Cd含量分别增加了2.31、28.50倍;苋菜对Cd的富集和转运系数分别为0.085～0.105和1.39～3.50,对Pb的富集和转运系数分别为0.001～0.003和0.00～0.07。     

石灰对铅的迁移转化及生物有效性的影响

以菜心为研究对象,利用盆栽试验,在受重金属Pb(1000 mg/kg)污染的土壤中,探讨添加不同用量水平的石灰(0、345、690、1380、20703、450 mg/kg)对铅迁移转化及生物有效性的影响。结果表明:随着石灰施用量的增加,土壤pH值提高,土壤DTPA交换态的铅含量显著或极显著地减少;菜心根Pb含量和菜心对Pb的吸收总量显著或极显著地降低。     

2种稻虾共作模式对土壤有机氮矿化作用的影响

【目的】研究2种稻虾共作模式对稻田耕层下部土壤有机氮矿化作用的影响及相关微生物对矿化作用的响应机制,为稻虾共生模式中虾类对土壤氮素肥力的影响机理研究及制定氮肥施用方案提供理论依据。【方法】采用对比试验,测定分析稻—红螯螯虾共作模式（RC）与稻—罗氏沼虾共作模式（RM）耕层下部（10~20 cm）土壤有机氮矿化作用相关参...     

外源镉对暗棕壤呼吸强度和土壤微生物群落的影响

通过实验室模拟袁研究了不同浓度的外源重金属镉对暗棕壤呼吸强度和土壤微生物群落的影响。结果表明,在相同培养天数内,随土壤外源镉含量的增加土壤呼吸强度均呈明显减弱趋势;当土壤外源镉含量为0.5~3.0 mg/kg 时,随着培养天数的增加,特别是在培养14d后,土壤呼吸强度亦呈减弱趋势,而在土壤外源镉含量为5.0~10.0 mg/kg时,随培养天数的增加土壤呼吸强度变化不显著。在相同培养天数内,随土壤外源镉含量的增加,土壤微生物群落呈明显减少趋势,且均显著低于对照;而对于所有外源镉处理,随培养天数的增加,土壤微生物群落亦呈显著减少趋势;10mg/kg外源镉处理培养7、14、21、20、42d土壤微生物群落数量分别为对照的46.43%、32.26%、28.74%、27.39%和24.62%,说明较高浓度的镉污染对土壤微生物生长具有显著的抑制作用。     

重庆市商品粮基地土壤重金属污染现状与评价

对重庆市17个商品粮基地103个水稻土进行采样分析和评价。结果表明,调查土壤中Cd、Cu、Zn、Pb、Hg5种重金属平均浓度分别为（0．390±0．180）、（18．526±10．400）、（89．382±22．800）、（55．069±17．600）、（0．098±0．076）mg／kg。17个商品粮基地间的Cd、Cu、Pb、Hg含量各自存在极显著差异（P〈0．01）,而Zn含量差异不显著（P=0．05）。环境质量综合评价显示,重庆市商品粮基地部分水稻土受到重金属污染,污染程度为潼南〉秀山〉綦江〉永川〉合川〉荣昌〉大足〉南川〉江津〉梁平〉垫江〉长寿〉铜梁〉开县〉忠县〉渝北〉巴南,主要污染物为Cd。     

外源铅砷对青稞生长品质及铅砷积累的影响研究

旨在研究外源铅(Pb)、砷(As)污染条件下对青稞生长品质以及铅砷富集等的影响,为农田土壤重金属复合污染防治以及改善人体饮食健康提供数据支撑。以青稞为供试作物,设置不同浓度Pb (480、720、960、1200、1440 mg/kg)、As (30、60、90、120、140 mg/kg)以及空白对照组(共计11个处理),通过室外露天盆栽试验有针对性的检测外源铅砷胁迫下青稞生长和品质以及重金属的数据。外源铅、砷造成青稞根长、茎粗、株高、穗长、穗粒数、千粒重、地上及地下部干物质量与空白对照相比均降低了9.28%～66.58%。青稞的β-葡聚糖在铅浓度960 mg/kg时与空白相比下降了33.58%,水分与空白相比均低于空白;灰分、蛋白质与空白相比均高于空白;脂肪在铅浓度1440 mg/kg时与空白相比下降了54.16%,在铅浓度480 mg/kg条件下时与空白相比升高了13.75%。外源铅不同浓度处理下,青稞根、茎叶、籽粒中的铅含量均高于空白;外源砷不同浓度处理下,青稞根、茎叶、籽粒中的铅含量均高于空白。外源铅砷抑制了青稞生长、降低了青稞品质;青稞对铅的富集能力强于砷,且各器官铅、砷含...     

山西省灵石县农田土壤重金属含量及来源调查

为调查灵石县农田土壤重金属污染状况和来源,测定了灵石县20个土壤样品Hg,Cd,Pb,As,Cr,Cu,Zn共7种重金属含量,并采用累积性指数、地累积指数、相关分析及主成分分析法进行分析。结果表明,20个土壤样点的Hg,Cd,Pb,As,Cr,Cu,Zn含量分别为(0.116±0.099),(0.072±0.007),(25.26±4.64),(7.08±2.90),(63.88±15.31),(23.20±3.46),(60.82±13.98)mg/kg;20个样点土壤重金属整体处于无—中度污染水平,但与山西省土壤背景值相比,Hg为中度累积。土壤中Hg主要来源于工业排放,而Pb,Cr则主要来源于工业和交通运输业,其余元素主要为自然来源。     

铅镉复合污染对台湾相思生长和元素吸收的影响

采用盆栽试验,研究不同浓度Pb、Cd复合污染对台湾相思生长、根系形态、养分元素和重金属元素吸收的影响。结果表明：台湾相思株高生长在1500 mg/kg Pb, 25 mg/kg Cd和1500 mg/kg Pb, 50 mg/kg Cd下受显著抑制,与CK相比分别减少了30.15%和34.23%,而各处理对地径生长均无显著影响。复合污染条件下各部位生物量、总生物量和根长均受显著抑制,根平均直径受显著促进,对根体积则无显著影响。植株各部位养分元素中,仅根部N含量在1500 mg/kg Pb, 50 mg/kg Cd处理下受显著促进,较CK增加42.00%。复合污染处理显著增加台湾相思根、茎及叶的Pb、Cd含量,其中根Pb含量随污染浓度升高呈现先升后降的趋势,并在1500 mg/kg Pb, 25 mg/kg Cd 处理下达到显著最大值（289 mg/kg）,叶Pb含量和根Cd含量随污染浓度升高而显著增加。台湾相思对Pb、Cd复合污染具有较强的耐性,且对Pb、Cd具有一定的吸收能力,能够通过改变根系形态及豆科植物具有的根瘤来抵抗重金属污染,在中低浓度Pb、Cd污染土壤的生态修复方面具有一定的应用潜力。     

不同母质发育水稻土对Cd、Pb吸附解吸特性及其影响因子分析

为了解Cd、Pb在土壤中迁移转化规律,探明不同水稻土对Cd、Pb吸附解吸的影响,以红壤、紫色土母质发育的水稻土为对象,研究Cd、Pb在两种土壤中的吸附解吸行为,分析红壤、紫色土对Cd2+、Pb2+吸附解吸特性及其与土壤理化性质的关系。结果表明,两种土壤对Cd2+的吸附用Langmuir、Freimdlich模型均有较好拟合,相关系数在0.95以上;而Pb2+的吸附则用Freimdlich模型拟合较好,相关系数在0.99以上。随着溶液中Cd2+、Pb2+含量的增大,红壤、紫色土对Cd2+、Pb2+的吸附量增大;解吸量亦随吸附量的增加而增加。红壤、紫色土对Cd2+、Pb2+的最大吸附量分别为2871.34 mg/kg和4353.69 mg/kg,10914.65 mg/kg和14249.07 mg/kg;最大解吸率分别达到3.12%和2.43%,1.02%和0.33%。紫色土对Cd2+、Pb2+的吸附量大于红壤,解吸率低于红壤;同等浓度下,红壤、紫色土对Pb2+的吸附量高于Cd2+。研究表明土壤粘粒、有机质、CEC含量是影响红壤、紫色土吸附解吸差异的主要因素。     

上海闵行地区狗牙根草坪草与藓类植物生长小环境因子的比较分析

研究狗牙根(Cynodon)草坪中藓类植物与狗牙根草坪草生长的小环境因子的差异,有利于狗牙根草坪中藓类植物的防治。于2013年至2014年采用配对取样法,分析了着生狗牙根草坪草的土壤(简称"狗牙根土壤")和着生藓类植物的土壤(简称"藓类土壤")中的相对含水量、电导率、pH值以及土壤和狗牙根及藓类植物体中的23种无机元素的相对含量和9种环境污染元素(7种重金属元素、Al和As)的绝对含量。分析结果表明,大雨后6d内藓类土壤的相对含水量(24.7%)均高于狗牙根土壤(23.5%);藓类土壤的pH值(7.93)显著低于狗牙根土壤(8.03);2类土壤的提取液的电导率(EC)没有显著差异。9种环境污染元素的绝对含量以藓类土壤(6.7~10 608.5mg/kg)和藓类植物(2.3~1 906.6mg/kg)中的Al离子和Fe、Zn、Cr、Cu及Ni重金属离子分别显著高于狗牙根土壤(1.4~2 730.9mg/kg)和狗牙根植物(0.16~80.5mg/kg);藓类植物体内的Pb(3.4mg/kg)含量显著高于狗牙根草坪草(0.2mg/kg),而在2类土壤中含量几乎为零;狗牙根草坪草中检测到Cl、Br元素相对含量为分别8.5%和0.2%,但在藓类植物体和2类土壤中均未检测到;藓类植物体中检测到Ti、Sr、Cu、Cr、Ni、Zr元素,而狗牙根草坪草中未含有这6种元素。由结果推测,在碱性土壤上具有相对较高的含水量、较低的pH值、相对较高的重金属和Al等环境污染元素含量和极低的Br、Cl元素含量,有利于藓类植物的滋生和生长。通过改善草坪坪床结构,使之有利于排水,可以削弱藓类植物的长势。而要根治狗牙根草坪上的藓类植物还需要根据化学元素的分析结果,进一步进行化学防治技术的研究。     

丛枝菌根真菌对Cu、Pb处理下旱稻氧化胁迫的影响(英文)

[目的]研究丛枝菌根真菌对Cu、Pb处理下旱稻氧化胁迫的影响。[方法]采用盆栽实验的方法,以旱稻为研究材料,研究了丛枝菌根真菌对不同土壤Cu浓度(0、100、200 mg/kg)、Pb浓度(0、300、600 mg/kg)处理下旱稻地上部分生理抗性影响。[结果]与未接种处理相比,接种处理抑制100 mg/kg Cu、300 mg/kg Pb处理下POD、CAT以及SOD活性,但是显著提高可溶性蛋白含量。200 mg/kg Cu处理下,接种处理抑制SOD活性却提高POD、CAT活性和可溶性蛋白含量。600 mg/kg Pb处理接种处理下SOD、POD活性与未接种处理无显著区别,但是显著抑制CAT活性以及降低可溶性蛋白含量。以上结果说明,在不同的Cu、Pb浓度处理下,丛枝菌根真菌对旱稻体内的酶活性以及可溶性蛋白影响不同,因而对于重金属引起的旱稻地上部分氧化胁迫的影响程度不同。[结论]该研究可为土壤重金属污染的生物修复提供理论参考。     

小尺度区域红壤重金属含量背景值及其环境质量评价

在小尺度范围内均匀密集布点采样的基础上,从268个土壤样品中挑选其中“清洁”红壤48个和“清洁”水稻土78个进行统计分析后,提出了江西省鹰潭红壤Hg含量的背景值为0.050 mg/kg、Cd为0.105mg/kg、As为10.4 mg/kg、Cr为47.9 mg/kg、Cu为24.1 mg/kg、Pb为25.7 mg/kg;水稻土Hg含量的背景值为0.063 mg/kg、Cd为0.100 mg/kg、As为4.3 mg/kg、Cr为42.3 mg/kg、Cu为25.7 mg/kg、Pb为27.1 mg/kg;与以前研究提出的背景值相比,本研究提出的鹰潭红壤Cd和Cu含量的背景值分别提高了61.5%和31%,Hg降低了35.9%,其它元素相近;水稻土除Cu稍有提高外,其余5种重金属元素都显著降低。同时,不同作物利用土壤重金属环境质量评价结果表明:鹰潭地区50%旱地红壤、20%菜地、15%水稻土和30%果园地的土壤达到清洁标准。