组配钝化剂对复合污染蔬菜地土壤重金属的钝化效果

通过盆栽试验,研究了不同用量钙镁磷肥、坡缕石、生物质炭及由钙镁磷肥、坡缕石和生物质炭组配(比例为2∶3∶1)的钝化剂对复合污染蔬菜地土壤重金属的钝化效果。结果表明:施用以上钝化剂均可显著降低土壤中水溶性、生物有效性Cd、Cu、Zn和Pb含量,减少蔬菜对以上重金属的吸收,但不同类别钝化剂降低不同重金属元素生物有效性的效果有所不同,降低效果随钝化剂用量的增加而增加。坡缕石对土壤中Cd、Cu和Zn的稳定作用最佳,但对土壤中Pb的稳定效果一般;钙镁磷肥对土壤中Pb的稳定作用最佳,但对土壤中的Cu和Zn稳定效果一般。对蔬菜中Cd和Cu积累的降低效果以坡缕石和组合钝化剂最好,对Zn和Pb积累的降低效果以钙镁磷肥和组合钝化剂最好。由此可知,组合钝化剂对全方位修复重金属复合污染土壤的效果好于单一钝化剂,合适的钝化剂施用量为10 g/kg。     

赤泥、骨炭和石灰对玉米吸收积累As、Pb和Zn的影响

为探索添加剂(赤泥、骨炭和石灰)对土壤重金属的钝化效果,筛选有效的土壤重金属钝化剂,在温室条件下通过土壤盆栽试验研究赤泥、骨炭和石灰对玉米吸收积累Pb、Zn和As的影响.结果表明,施用不同的改良剂均显著地提高了玉米地上部生物量,其中5％骨炭处理玉米地上部生物量最大,比对照处理提高5.3倍.污染土壤中施用不同的改良剂(5％赤泥、5％骨炭、5％石灰、2.5％赤泥+2.5％骨炭),可导致玉米地上部Pb和Zn含量分别比对照降低70.9％～89.1％和78.3％～89.7％,根部Pb和Zn含量分别降低50.0％～67.5％和91.0％～94.3％.应用改良剂对玉米植株As含量影响不一样,与对照处理相比,5％赤泥和2.5％赤泥+2.5％骨炭处理显著地降低了玉米地上部和根部的As含量,而5％骨炭和5％石灰处理显著地提高了玉米地上部的As含量.不同的改良剂应用均显著地降低土壤中Pb和Zn的植物有效态含量,提高土壤中As的植物有效态含量.研究结果表明赤泥、骨炭和石灰是较具有潜力的修复重金属污染酸性土壤的改良剂,为重金属污染土壤钝化修复提供了新材料.     

磷石膏与石灰石粉配施对新垦红壤耕地的改良效果

新垦红壤耕地兼具有强酸与养分贫瘠等多种缺陷,需要采取多种措施加以改良。为了解磷石膏与石灰石粉配施对新垦红壤耕地降酸与增加矿质养分的作用,以新垦黄筋泥为研究对象,设计磷石膏、石灰石粉不同用量及其组合的盆栽试验,研究不同改良剂处理对土壤酸度、有效养分及作物生长的影响。结果表明,磷石膏和石灰石粉对土壤具有明显的降酸与增加有效钙的作用,其效果随用量增加而增加;等质量施用条件下,单施石灰石粉、磷石膏与石灰石粉配施对土壤的降酸效果高于单施磷石膏。在改善土壤矿物养分、物理性状和蔬菜生长方面,磷石膏与石灰石粉配施和单施磷石膏的效果高于单施石灰石粉。在试验条件下,施用磷石膏没有明显增加土壤中重金属的积累,且因土壤pH的提高蔬菜中Cd、Cr、Pb含量有所下降,但As含量呈轻微增加,对蔬菜中其他重金属积累的影响不明显。研究认为,对于酸化明显和养分低下的新垦红壤可采用磷石膏与石灰石粉配施替代单独施用石灰石粉加以改良,但应适当控制磷石膏施用量。     

赤泥、石灰对Cd污染稻田改制玉米吸收积累Cd的影响

利用Cd污染稻田改制玉米的大田试验,研究了施用赤泥、石灰对玉米吸收积累Cd的影响。结果表明,施用赤泥、石灰对春玉米、秋玉米产量无显著影响,但与施用石灰相比,施用赤泥能显著增加玉米产量和生物量;施用赤泥、石灰皆显著提高了土壤pH值、显著降低了土壤有效态Cd含量,减少了玉米对Cd的吸收积累;春玉米、秋玉米施用赤泥后其籽粒Cd含量分别比对照降低了27.5%和21.1%,施用石灰后则分别降低了26.4%和31.1%;施用赤泥、石灰皆抑制了玉米对Cd的富集和转运,且赤泥抑制玉米茎、叶、籽粒富集Cd的能力优于石灰,但石灰阻控玉米由茎向籽粒及叶片中转运Cd的能力优于赤泥。大田试验结果还表明,稻田改制玉米结合赤泥、石灰等钝化剂的施用可能是一条实现Cd污染农田安全可持续利用的有效途径,也利于保障国家粮食安全和农产品质量安全。     

不同改良剂及其组合对土壤镉形态和理化性质的影响

生物炭和石灰作为土壤钝化剂施用能够有效地降低土壤中重金属的生物有效性,而聚丙烯酰胺(PAM)在改善土壤理化性质方面效果显著。本研究在模拟镉(Cd)污染土壤中单独施加不同改良剂以及其不同组合,比较不同处理对土壤理化性质、Cd的有效性及形态变化的影响。结果表明,石灰、生物炭可以有效钝化土壤中的重金属,土壤有效Cd含量比对照组分别降低了43.69%~57.00%、8.42%~11.83%;石灰与生物炭的组合效果在复配处理中最为显著,使土壤有效Cd的含量降低45.38%~62.22%;但是石灰会使土壤p H增加29.05%~50.90%,对土壤理化性质有一定的负面影响。PAM虽没有显著影响Cd的有效态及形态变化,但却提高了土壤团粒体含量。三者共施能够使土壤中有效态Cd含量降低46.13%~62.48%,并改善土壤结构;从形态分布来看,则明显减弱了弱酸提取态和可还原态Cd比例,难利用态Cd比例显著增加。本研究结果表明,PAM+生物炭+石灰三者共同施用可以在不对土壤性质造成较大负面影响的前提下,有效降低土壤中可利用态Cd含量,这对于重金属污染土壤的钝化修复具有一定的参考价值。     

不同钝化剂配施硫酸锌对石灰性土壤中镉生物有效性的影响研究

为了降低轻度镉(Cd)污染土壤中Cd的生物有效性以确保农产品安全,以低吸收豆类蔬菜(豇豆)作为供试植物,通过田间试验研究了在轻度Cd污染(Cd1.5 mg·kg-1)石灰性土壤中施加赤泥、油菜秸秆、玉米秸秆、赤泥+油菜秸秆等钝化处理并配施硫酸锌肥料对土壤中Cd的生物有效性的影响.结果表明,与对照相比,不同钝化处理可显著(P＜O.05)降低豇豆豆角中Cd浓度和土壤中可溶态Cd浓度;钝化处理条件下豇豆豆角中Cd浓度降低了27％(玉米秸秆)～83％(赤泥+油菜秸秆).在施加钝化剂的基础上,配施硫酸锌肥料可进一步降低豇豆对Cd的吸收,各钝化处理在配施锌肥后,豇豆豆角中Cd平均浓度与未施锌肥相比降低了27％.对不同作物秸秆而言,富含巯基的油菜秸秆比富含纤维素的玉米秸秆钝化效果好.由此可见,在轻度Cd污染的石灰性土壤中,无机钝化剂赤泥和富含巯基的油菜秸秆复合使用是一种高效且环境友好的钝化手段.同时,合理施用锌肥可能会进一步降低作物对Cd的吸收.     

石灰性物质连续培养及添加镁对土壤pH及镉有效性的影响

石灰是常用的酸性土改良剂,也是钝化土壤镉有效性和抑制植物吸收镉的有效措施之一。通过培养试验,第1年研究了3种石灰性物质[Ca(OH)_2,Mg(OH)_2和CaCO_3]不同用量对土壤pH及镉有效性的影响,第2年在评估第1年试验结果的基础上研究了连续施用不同用量Ca(OH)_2或与硫酸镁配施对土壤pH及镉有效性的影响。第1年的培养试验结果表明,3种石灰性物质对调节土壤pH的碱性强度顺序是Ca(OH)_2Mg(OH)_2CaCO_3。氢氧化镁对降低土壤有效Cd的效果最好,其次是石灰,石灰石粉几乎没有效果。在第2年为期60 d的淹水培养试验过程中,连续施用石灰处理的土壤pH随石灰用量的增加而增加,土壤有效Cd含量变化则呈相反趋势。从连续施用石灰对降低土壤Cd有效性的效果来看,连续施用低量石灰既经济,对土壤Cd有效性的抑制效果又较好,可以在生产中采用。在施用石灰的基础上添加硫酸镁对土壤pH和有效Cd浓度有微小降低作用。而连续施用石灰和连续施用石灰+镁处理的土壤pH变化趋势基本一致,对应的土壤有效Cd浓度变化趋势也一致。因此,石灰是提高土壤pH和降低土壤有效Cd的有效物质,以连续施用低量石灰的效果更佳,增加硫酸镁可以稍微降低土壤有效Cd的浓度,对消除Cd的毒性起到增效作用。     

5种蔬菜和基质对土壤重金属吸收量及土壤钝化的影响

通过5种蔬菜、基质、钝化剂、重金属浓度对4种重金属(汞、锌、铜、铅)吸附能力的正交试验,研究表明,蔬菜品种的重金属吸收浓度比蔬菜的生物产量在吸收重金属过程中更重要。吸收重金属量:冬苋菜大白菜甜菜小白菜排菜。菌渣最有利于减少蔬菜对重金属的吸收,5种基质对蔬菜重金属吸收量的抑制效果依次分别为:菌渣土壤炉渣沙珍珠岩。钝化能力:硅肥EDTA石灰,磷肥则增加蔬菜吸收重金属,没有钝化效果,只能用于净化土壤重金属。被污染土壤的重金属浓度较低时能促进植株生长,当重金属达到一定浓度时才会抑制植株的生长,浓度越高抑制作用越明显。     

适度深耕配施有机肥减少蔬菜对土壤重金属的吸收

为了解常规农业措施在污染农田安全利用实施中的效果,选择轻度和中度2种重金属污染农田,分别开展了3种耕作深度(20、30和40 cm)与2个有机肥施用水平(0、30 t/hm²)的不同组合试验,探讨了深耕对土壤剖面中重金属分布与蔬菜吸收土壤重金属的影响。结果表明,深耕(30、40 cm)可显著稀释0～20 cm土壤重金属水平,减少蔬菜吸收土壤中的重金属,降低效果随耕作深度的增加而增强。深耕后,轻度污染土壤上生长的蔬菜中重金属含量都在标准值以下;但中度污染土壤上生长的蔬菜中部分重金属仍存在超标现象;在深耕同时,增施凹凸棒石+石灰混合改良剂可降低土壤中重金属的生物有效性,显著降低蔬菜对中度污染土壤中重金属的吸收。研究也发现,深耕后0～20 cm土层土壤有机质和全氮、有效磷、有效钾含量也因稀释而下降,并导致蔬菜生物量的下降,但配施有机肥可减轻因深耕引起的副作用。研究认为,适度深耕配施有机肥适用于轻度污染土壤的修复,用于中度污染土壤修复时还需要适当增施化学改良剂。     

适度深耕配施有机肥减少蔬菜对土壤重金属的吸收

为了解常规农业措施在污染农田安全利用实施中的效果,选择轻度和中度2种重金属污染农田,分别开展了3种耕作深度(20、30和40 cm)与2个有机肥施用水平(0、30 t/hm~2)的不同组合试验,探讨了深耕对土壤剖面中重金属分布与蔬菜吸收土壤重金属的影响。结果表明,深耕(30、40 cm)可显著稀释0～20 cm土壤重金属水平,减少蔬菜吸收土壤中的重金属,降低效果随耕作深度的增加而增强。深耕后,轻度污染土壤上生长的蔬菜中重金属含量都在标准值以下;但中度污染土壤上生长的蔬菜中部分重金属仍存在超标现象;在深耕同时,增施凹凸棒石+石灰混合改良剂可降低土壤中重金属的生物有效性,显著降低蔬菜对中度污染土壤中重金属的吸收。研究也发现,深耕后0～20 cm土层土壤有机质和全氮、有效磷、有效钾含量也因稀释而下降,并导致蔬菜生物量的下降,但配施有机肥可减轻因深耕引起的副作用。研究认为,适度深耕配施有机肥适用于轻度污染土壤的修复,用于中度污染土壤修复时还需要适当增施化学改良剂。     

蔬菜种植前施用石灰对土壤中有效态重金属含量的影响

采用盆栽的方式研究了蔬菜种植前施用石灰对南方强酸性土壤中有效态重金属含量的影响.结果表明:随着石灰施用量的增加及处理时间的延长,有效态铅、镉含量逐渐降低;有效态铜、铬、汞含量则逐渐增加;有效态锌、砷含量则表现为石灰用量低时比未加石灰处理低,石灰用量高时则比未加石灰处理高;此外,土壤中的有效态重金属含量在不同处理时间、不同石灰用量条件下存在一定差异.     

腐殖酸改良铅污染土壤对蔬菜生长及其养分利用的影响

通过盆栽试验,研究了腐殖酸改良铅污染土壤对蔬菜生长与生物产量、养分积累和肥料农学利用效率的影响。结果表明,污染土壤中铅增多则不利于蔬菜生长、植株富集氮磷钾素和氮磷钾肥农学利用效率提升。铅污染土壤上施用腐殖酸对蔬菜产量的影响与施用量、污染严重程度有关,增加腐殖酸用量使轻微污染土壤上的蔬菜生物量减产,却使较重污染土壤上的蔬菜增产。施用腐殖酸和增加用量在较重污染土壤上能促进氮磷钾素的植株积累,但轻微污染土壤上腐殖酸用量对蔬菜吸收养分的影响因肥料种类、生长阶段、改良剂用量而异。轻微污染土壤上施用小剂量腐殖酸仅使钾肥农学利用效率显著降低,而使用大剂量的腐殖酸则使氮磷钾肥农学利用效率显著降低;较重污染土壤上施用小剂量腐殖酸显著降低了氮磷肥的农学利用效率,而施用大剂量腐殖酸则显著增加了氮磷钾肥的农学利用效率。因此,重度铅污染土壤改良可通过加大腐殖酸用量改土调肥实现逆境高产栽培,但轻度铅污染土壤上应慎用腐殖酸改良土壤。     

钙镁磷肥和石灰对受Cu Zn污染的菜园土壤的改良作用

采用盆栽试验方法,研究了钙镁磷肥和石灰对受Cu、zn污染的菜园土壤的改良作用。结果表明,在添加钙镁磷肥和石灰的土壤中．小白菜的生长基本上未受重金属毒害的影响。单一Cu污染、单一zn污染以及Cu-Zn复合污染的菜园土壤上,小白菜的鲜重随着改良剂钙镁磷肥和石灰用量的增加而显著增加。在单一Cu污染、单一Zn污染以及Cu—zn复合污染的菜园土壤上,酸碱度随着钙镁磷肥和石灰的施入而变化,土壤的pH随着钙镁磷肥和石灰用量的增加而显著增加。在3种不同污染的土壤上,施用改良剂钙镁磷肥和石灰降低了重金属Cu和Zn的有效性。     

矿物改良剂对污染土壤中重金属多目标有效性的影响

通过培养试验比较研究磷灰石、农用石灰、坡缕石、钙镁磷肥、沸石和氢氧化铁等6种矿物改良剂对酸性和石灰性等2种污染土壤中重金属的稳定性及其可溶性、植物有效性和生物可接受性的影响。吸附和解吸试验表明,6种矿物改良剂本身对Cd、Cu、Zn和Pb等4种重金属均有强烈的吸持作用,吸持率在97.2%以上;2次解吸后被保留在矿物上的重金属比例仍在96.8%以上。施用改良剂后,土壤中交换态重金属逐渐向碳酸盐结合态、氧化物结合态和残留态转化,但不同改良剂的转化方式和程度有较大差异。施用改良剂对降低土壤中水溶性重金属的效果最为明显,其次为植物有效态重金属,但降低生物可接受态重金属的效果较弱。酸性土壤上施用改良剂的效果明显高于石灰性土壤。总体上,各类改良剂在降低水溶性重金属的效果上较为相似,以施用钙镁磷肥、坡缕石或磷灰石为佳;在降低植物有效性重金属的效果上因重金属种类不同有所差异,Cd以施用钙镁磷肥为佳,Cu以施用坡缕石为佳,Zn以施用钙镁磷肥或坡缕石为佳,Pb以施用农用石灰、磷灰石或坡缕石为佳。施用氢氧化铁、沸石和钙镁磷肥对生物可接受态重金属有一定的降低作用。     

不同钝化剂对污染土壤中多重金属的固定（英文）

采用钝化剂培养试验,研究施加沸石、石灰、赤泥和花生壳炭4种钝化剂对酸性多重金属污染土壤Cd、Pb、Cu和Zn的固化效果,以期筛选出对其固定效果较好的钝化剂。结果表明:施用沸石、石灰、赤泥和花生壳炭土壤pH值分别显著升高0.51~1.02、0.82~1.29、0.72~0.89和0.30~0.35;4种钝化剂对土壤中Cd和Zn固化效果的影响依次为石灰>赤泥>沸石>花生壳炭,Pb固化效果的影响依次为赤泥>石灰>沸石>花生壳炭,对Cu固化效果的影响依次为赤泥>石灰>花生壳炭>沸石;土壤CaCl_2提取态Cd、Pb、Cu和Zn含量随着4种钝化剂施用量的增加而降低,石灰和赤泥对Cd、Pb、Cu和Zn均有较好的固定效果,施加低量(2.5 g/kg)石灰和赤泥土壤CaCl_2提取态Cd、Pb、Cu和Zn含量降低程度分别在41%、84%、76%和83%以上。可知,土壤pH值与CaCl_2提取态Cd、Pb、Cu和Zn含量均呈显著负相关(P <0.01),石灰和赤泥在低施用量时对酸性多重金属污染土壤Cd、Pb、Cu和Zn具有的固定效果。     

不同钝化剂对污染土壤中多重金属的固定

采用钝化剂培养试验,研究施加沸石、石灰、赤泥和花生壳炭4种钝化剂对酸性多重金属污染土壤Cd、Pb、Cu和Zn的固化效果,以期筛选出对其固定效果较好的钝化剂。结果表明:施用沸石、石灰、赤泥和花生壳炭土壤pH值分别显著升高0.51～1.02、0.82～1.29、0.72～0.89和0.30～0.35;4种钝化剂对土壤中Cd和Zn固化效果的影响依次为石灰赤泥沸石花生壳炭,对Pb固化效果的影响依次为赤泥石灰沸石花生壳炭,对Cu固化效果的影响依次为赤泥石灰花生壳炭沸石;土壤CaCl_2提取态Cd、Pb、Cu和Zn含量随着4种钝化剂施用量的增加而降低,石灰和赤泥对Cd、Pb、Cu和Zn均有较好的固定效果,施加低量(2.5 g/kg)石灰和赤泥土壤CaCl_2提取态Cd、Pb、Cu和Zn含量降低程度分别在41%、84%、76%和83%以上。可知,土壤pH值与CaCl_2提取态Cd、Pb、Cu和Zn含量均呈显著负相关(P 0.01),石灰和赤泥在低施用量时对酸性多重金属污染土壤Cd、Pb、Cu和Zn具有的固定效果。     

土壤镉污染的原位钝化控制技术研究进展

镉是南方稻田土壤中主要的污染物质,可通过食物链危及动物和人类的健康。通过文献学分析发现土壤中镉污染的原位钝化技术研究中最常用的是施用石灰和硅肥,重点阐述了土壤中镉污染的原位钝化控制技术,包括石灰、赤泥、硅肥、钾肥、钙镁磷肥、粉煤灰等物质或肥料等无机改良剂,及禽畜粪便、作物秸秆、泥炭、豆科绿肥和堆肥等有机改良剂的应用效果,指出应加强原位钝化控制镉污染土壤及其最合适用量水平和施用方法的研究,尤其要关注如何合理利用原位钝化剂阻控土壤中镉的迁移。     

水作和旱作施用改良剂对蕹菜-土壤系统中铅镉生物有效性的影响差异

为探讨不同农艺调控措施组合对蔬菜-土壤系统重金属生物有效性的影响,以能同时适应水作和旱作两种栽培方式的蕹菜为研究对象,探讨了在人为添加铅镉复合污染情况下,不同栽培方式和施用改良剂(石灰或生物炭)的农艺调控措施组合对蕹菜中铅镉累积规律的影响差异,并从不同处理情况下的土壤理化性质和重金属有效态含量变化特征等方面分析其作用机理。结果发现,旱作和水作两种栽培方式下,蕹菜中重金属累积及土壤重金属有效性等方面出现了不同的变化规律:在水作条件下施用石灰比旱作能更有效地降低土壤铅镉有效态含量,而水作条件下施用石灰和生物炭均能在提高蕹菜产量的情况下降低蕹菜中铅镉含量,且施用6 g·kg~(-1)生物炭的效果最优。总的来说,与旱作模式相比,水作条件下施用改良剂往往对蕹菜-土壤系统中铅镉累积特性的影响效果更明显。     

长期施用猪粪源有机肥对蔬菜-土壤系统重金属积累的影响

为了解长期施用由集约化养殖场畜禽粪堆制的有机肥对蔬菜地土壤与蔬菜中重金属积累的影响,设计了对照（化肥）、化肥+猪粪堆肥、猪粪堆肥和2 倍猪粪堆肥等4 种施肥方法,进行了为期3 年的田间小区蔬菜试验。结果表明：施用猪粪堆肥可促进蔬菜地土壤养分的提高,减弱土壤酸化。但试验也表明虽然施用的猪粪堆肥符合中国有机肥的行业标准(NY 525—2012),当猪粪堆肥被单独作为肥源用于蔬菜地时,其可显著增加土壤和蔬菜中重金属的积累,重金属含量随猪粪堆肥用量和施用年限的增加而增加。连续施用猪粪堆肥3 年后土壤中Cu、Zn 和Cd 含量分别比试验前提高了31.2%、27.3%和14.0%,蔬菜中Cu、Zn、Pb 和Cd含量也均显著高于对照处理;连续施用2 倍猪粪堆肥3 年后,土壤中Cu、Zn、Pb、Cd、Hg和As 含量分别比试验前增加了67.4%、53.0%、13.1%、24.4%、25.9%和13.8%,蔬菜中Cu、Zn、Pb、Cd、Hg和As 含量均显著高于对照处理;但化肥+猪粪堆肥配合施用的蔬菜产品中重金属含量与对照处理无显著差异。研究建议重视化肥与有机肥配施;在蔬菜地中应用富含有Cu和Zn 等重金属的畜禽粪时应严格控制用量,避免长期、连续施用富含有Cu和Zn等重金属的畜禽粪。     

蔬菜专用功能复合肥钝化土壤镉的效果初探

设置习惯施肥与施用蔬菜专用重金属钝化复合肥两个处理,在轻度镉污染(土壤活性态镉含量为0.31±0.029 mg/kg)园地上连续种植3季小白菜,探讨施用蔬菜专用重金属钝化复合肥降低小白菜中镉含量的效果。结果表明,两个处理3季小白菜的产量无明显差异;与习惯施肥相比,施用蔬菜专用重金属钝化复合肥处理第1、2、3季小白菜的镉含量分别降低了13.6%、29.7%与33.6%,差异达极显著水平;土壤pH值分别提高0.09、0.19与0.27;土壤活性态镉含量分别降低了16.2%、31.3%与34.0%,差异均达到极显著水平。可见,施用蔬菜专用重金属钝化复合肥,可有效提高土壤pH值、降低土壤中有效态镉含量,是其减少小白菜吸收累积镉的重要原因。因此,施用蔬菜专用重金属钝化复合肥,是降低轻度污染园地小白菜镉含量的经济、有效途径之一。