外源镉铅铜锌在土壤中形态分布特性及改性剂的影响

采用盆栽、田间试验及连续浸提分组方法，研究了外源Cd、Pb、Cu、Zn在土壤中的形态分布规律及石灰 钙镁磷肥施用对重金属形态分布的影响。研究结果表明，原状土中Cd主要以有机结合态为主，外源Cd污染土主要以残渣态和交换态为主。原状土中Pb、Cu、Zn主要以残渣态为主，而外源重金属Pb、Cu、Zn在土壤中主要以铁锰氧化物结合态为主。外源重金属土 石灰和钙镁磷肥后使土壤中的交换态Cd、Pb、Cu、Zn下降，而碳酸盐结合态Cd、Pb、Cu、Zn含量增加。pH提高，使土壤重金属的有效态含量下降，pH降低使重金属有效态含量增加。     

2种生物炭对复合污染土壤中重金属形态的影响

采用五步连续提取法研究了2种生物炭对复合污染土壤中Cu、Pb、Zn和Cd的化学提取态的影响。结果表明,施加2种生物炭后,土壤中4种重金属生物有效态的含量均下降。对照处理中4种重金属主要以残渣态的形式存在,其中Zn、Pb、Cd和Cu所占的比例分别为79.0%、77.5%、75.0%和63.0%。施加猪粪生物炭后,Zn、Pb和Cd水溶态与交换态占总含量的比例下降,Pb、Cu和Cd的残渣态所占比例增加。施加稻壳生物炭后,Pb和Cd的残渣态所占比例增加,碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、水溶态与交换态比例均下降;Zn和Cu的碳酸盐结合态比例下降,残渣态比例增加。添加猪粪生物炭和稻壳生物炭后Pb、Cu的残渣态比例分别增加了8.4%、5.8%和7.9%、9.5%;表明添加2种生物炭可以降低Pb、Cu的有效性,但比例相差不大。     

不同施肥处理对污灌区土壤中Pb、Cu和Zn的影响

为了研究施用沼肥对受到重金属污染土壤的影响,以Pb、Cu、Zn为研究对象,用盆栽的方式,以抗病苏州青油菜为种植作物,选取污灌区土壤,采用改进的BCR连续提取法分析重金属形态,通过基肥与追肥配合施用,研究沼渣与沼液配合施用和猪粪与化肥配合施用对土壤重金属的影响,为沼肥的合理安全利用提供理论依据。试验结果表明:沼渣沼液配合施用可以降低污灌区土壤中Pb、Cu、Zn含量,其含量分别为47.65,178.31,589.13mg·kg~(-1),过量施用沼渣沼液后土壤中Pb含量进一步降低,达到36.23mg·kg~(-1),Cu、Zn含量无明显变化。沼渣沼液配合施用可以降低污灌区土壤中Pb、Cu、Zn有效态含量,其含量分别为34.23,163.13,565.92mg·kg~(-1),过量施用沼渣沼液后,Pb有效态含量有所降低,Cu、Zn有效态含量进一步增加。沼渣沼液配合施用可以增加污灌区土壤中残渣态Pb、Cu、Zn的含量,过量施用沼渣沼液后土壤中Pb、Cu、Zn残渣态含量均有不同程度的减少。猪粪化肥配合施用会增加土壤中Cu、Zn含量以及Pb、Cu、Zn有效态和残渣态含量。施用沼渣+沼液或猪粪+化肥均可以降低污灌区土壤中重金属Pb、Cu、Zn的酸提取态和可还原态百分量之和,但猪粪与化肥配合施用效果优于沼渣与沼液配合施用,且差异显著(p0.05)。综合考虑沼肥施用和猪粪化肥配合施用对污灌区土壤重金属Pb、Cu、Zn含量、有效态、残渣态及酸提取态和可还原态百分量之和的影响可以得出,施用沼肥可以在一定程度上缓解污灌区土壤中Pb、Cu、Zn对土地和环境造成的风险。     

生物炭配施微肥对菜园土壤有效态重金属含量的影响

【目的】研究生物炭配施微肥对土壤有效态重金属含量的影响。【方法】采用室内模拟试验,向重金属污染的菜园土壤中添加皇竹草生物炭、咖啡渣生物炭、花生壳生物炭和微肥(铁肥、锰肥和硅肥),分别在处理14和28 d时测定土壤中5种重金属(Cu、Pb、Zn、Cd和Ni)的有效态含量。【结果】添加了生物炭或微肥土壤中的有效态重金属含量均比对照组低。其中单一钝化剂处理中,皇竹草生物炭和硅肥的钝化效果较好。在复配试验中,皇竹草生物炭+铁肥对土壤重金属Cu、Pb和Cd的钝化效果较好,处理14 d后其有效态含量的降幅分别达32.94%、31.26%和21.21%,对土壤有效态Zn含量的降幅为6.82%,但对土壤Ni的钝化效果不明显;处理14 d后咖啡渣生物炭+铁肥对土壤重金属Ni和Zn有效态含量的降幅也分别达22.64%和10.35%,钝化效果显著;处理28 d后,花生壳生物炭+铁肥对土壤重金属Cu钝化效果最好,有效态Cu含量降幅达49.06%;咖啡渣生物炭+硅肥对土壤Ni和Zn钝化效果最好,有效态含量降幅分别达23.73%和9.72%。【结论】生物炭配施微肥对土壤有效态重金属含量降低的效果优于单施生物炭或单施微肥,其中,皇竹草生物炭配施铁肥可用于土壤重金属Cu、Pb、Zn和Cd复合污染的钝化。     

低温鸡粪生物质炭的制备及其对土壤理化性质的影响

低温条件下热裂解制备鸡粪生物质炭,既可以减少炭化过程中矿质元素的损失,又可以固定重金属,还可以缓释营养物质,是鸡粪肥料化利用的一个新途径。试验对300℃下鸡粪生物质炭的制备及其在恒温培养条件下对土壤理化性质的影响进行研究。结果表明:低温制备的鸡粪生物质炭的产率为57.43%,产率较高,孔隙数量较少,pH为9.82,呈碱性,K、Mg、Cu、Zn等矿质元素的含量明显增加。低温炭化过程中通过减少酸溶态和可还原态含量,增加可氧化态含量来固定鸡粪中的Cu和Zn。低温制备的鸡粪生物质炭添加到土壤中后可提高土壤的pH,短期内可增加土壤有效态Cu和Zn的含量,但随着时间的延长对土壤中的Cu和Zn则起到一定的固定作用。这说明低温制备的鸡粪生物质炭能够固定鸡粪中的重金属,缓释营养,但过量使用时可能存在Cu和Zn的短期释放风险。     

鸡粪与农林废弃物共热解对生物炭中残留重金属和抗生素的影响

为了消减畜禽粪污资源化利用过程中面临的重金属和抗生素污染风险,利用不同农林废弃物(竹屑、木屑、米糠和稻壳)在600℃下共热解的方式对鸡粪进行安全处置。结果表明:鸡粪与农林废弃物共热解所得生物炭的产率、灰分和挥发分降低,N和S的含量减少,固定碳、C和H的含量增加;随着农林废弃物添加比例的升高,共热解所得生物炭的pH、电导率和阳离子交换量降低。鸡粪与竹屑、木屑、米糠和稻壳共热解可以显著降低生物炭中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb(除鸡粪木屑炭中的As和Pb之外)的含量,其中Cu和Zn的下降最为显著;鸡粪与竹屑共热解可以促进As向残渣态转化,鸡粪木屑炭中Ni和Cd的生物可利用态比例降低,鸡粪米糠炭中Cu和鸡粪稻壳炭中Zn的残渣态比例升高;共热解所得的生物炭中所有重金属的浸出浓度都远低于标准USEPA 1993的浓度限值,不会产生浸出毒性;鸡粪与农林废弃物共热解的中试试验结果与实验室结果相似。中试共热解所得的生物炭中4种典型抗生素泰乐菌素(TYL)、四环素(TC)、磺胺嘧啶(SDZ)和磺胺甲恶唑(SMX)的去除率均达到了100%。     

不同钝化剂对重金属复合污染土壤的修复效应研究

通过向重金属复合污染土壤分别施加5%和20%(钝化剂与土壤质量比)磷矿粉、木炭、坡缕石、钢渣4种钝化剂,测定了土壤p H值、重金属(Pb、Cd、Cu、Zn、As)生物有效态(单级提取)和各赋存形态(分级提取)的变化,评价了钝化剂对土壤重金属的钝化效果,采用X射线衍射法(XRD)和比表面-孔径分布仪测定了钝化剂的物相组成、比表面积和孔径特征,并探讨了钝化剂的修复机制。土壤重金属生物有效态单级提取结果表明,在20%处理下,坡缕石、钢渣、磷矿粉能显著降低土壤中5种重金属生物有效态含量,其中坡缕石降低Pb、Cd、Cu、As的最高比例可分别达54.3%、48.8%、50.0%、35.0%,钢渣降低Zn则高达43.7%。土壤重金属各赋存形态的分级提取结果表明,20%坡缕石能使植物易吸收的土壤可交换态Pb显著减少,而使难吸收的残渣态Pb显著增加;20%坡缕石、钢渣或磷矿粉能显著降低土壤中可交换态Cd含量;20%钢渣或20%磷矿粉处理后可交换态和碳酸盐结合态Zn含量明显减少,坡缕石处理使残渣态Zn显著增加;钢渣或20%磷矿粉能显著增加残渣态Cu含量;添加20%磷矿粉后生物难吸收的钙型砷含量显著增加。4种钝化剂对重金属的钝化机制各有不同,木炭和坡缕石具有较大的比表面积和孔容,对重金属的钝化以吸附和表面络合为主;钢渣和磷矿粉具有较高的p H值,其对重金属的修复机制以化学沉淀为主。     

2种生物炭对Pb、Cd污染土壤的修复效果

以污泥和发酵床废弃垫料热解制备的生物炭为钝化剂,采用土壤培养试验的BCR分级提取方法研究生物炭对铅(Pb)、镉(Cd)单一和复合污染土壤中重金属形态变化的影响。采用小白菜盆栽试验,研究添加2种生物炭对植株生物量和地上部重金属含量的影响。结果表明:添加生物炭可以促进重金属从弱酸提取态向可氧化态和残渣态转化并降低其生态风险;可以提高小白菜的生物量,其中垫料生物炭处理达到了显著性效果;能降低小白菜地上部Pb、Cd的含量,且在单一重金属污染土壤处理中达到显著性效果;与污泥生物炭相比,垫料生物炭钝化修复Pb、Cd污染土壤的效果更佳。     

施用秸秆生物炭和鸡粪对镉胁迫下玉米生长及镉吸收的影响

为探讨秸秆生物炭与鸡粪单独及其联合施用对镉(Cadmium,Cd)污染土壤的修复效应,采用模拟Cd胁迫盆栽试验,研究了施用秸秆生物炭(20、40 g·kg~(-1)土壤)、鸡粪(20、40 g·kg~(-1)土壤)、秸秆生物炭和鸡粪混合(各20 g·kg~(-1)土壤)对Cd胁迫下玉米生长及Cd吸收的影响。结果表明:(1)与对照相比,施用生物炭和鸡粪不同处理均显著增加Cd胁迫下玉米的株高和生物量,提高玉米叶片中超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性,降低丙二醛(Malondiadehyde,MDA)含量。(2)与对照相比,施用生物炭和鸡粪不同处理均显著降低玉米根、茎、叶中Cd含量、富集系数、转运系数及土壤有效态Cd含量。(3)与鸡粪相比,秸秆生物炭降低土壤中有效态Cd含量和玉米组织中Cd含量效果优于鸡粪,而鸡粪促进玉米生长效果优于生物炭。(4)相比而言,施用40 g·kg~(-1)鸡粪处理促进Cd胁迫下玉米生长和抗氧化酶活性效果最佳,玉米株高和生物量分别较对照增加59.7%和72.5%,SOD、POD和CAT活性分别较对照提高48.4%、69.4%、81.9%,而生物炭和鸡粪等量复配处理对降低玉米根、茎、叶Cd含量和土壤有效态Cd含量效果最优,根、茎、叶Cd含量分别较对照降低46.9%、49.3%、63.9%,土壤有效态Cd含量降低61.1%。总之,采用生物炭和鸡粪进行Cd污染土壤修复均可通过增强玉米的抗氧化性能,从而促进Cd胁迫下玉米生长;而且二者联合应用更有利于降低土壤Cd的生物有效性,减少玉米对Cd吸收和积累。     

不同改良剂对石灰性镉污染土壤的镉形态和小白菜镉吸收的影响

采用盆栽试验,分别在正常土壤(A)、低镉含量土壤(B)、高镉含量土壤(C)三种土壤上种植小白菜,研究4种改良剂(鸡粪、腐植酸、海泡石和生物炭)对小白菜生长、镉含量及土壤各形态含量的影响。结果表明,高施用量的鸡粪能显著提高小白菜的生物量,增加42.7%~79.8%。在B土壤中,除海泡石外,鸡粪、腐植酸和生物炭均增加小白菜地上部的镉含量;在C土壤中,4种改良剂对小白菜吸收镉均有促进作用。施入不同改良剂对土壤中镉形态的影响不同,在A土壤中镉主要以交换态和铁锰氧化态形式存在,在鸡粪和腐植酸处理下,土壤中镉主要以交换态和碳酸盐结合态形式存在,海泡石则增加了土壤中残渣态和有机态的比例。相关分析表明,小白菜镉含量与土壤中交换态镉、碳酸盐结合态镉、铁锰氧化态镉和有机态镉存在极显著正相关关系(P<0.01),与土壤总镉含量的相关性最好。     

土壤中有效态铅和镉的测定

以DTPA为提取剂,用原子吸收分光光度计测定土壤中的有效态铅和镉,多次实验室间和实验室内的对比试验表明,其方法可靠,精密度和允许偏差都在国家标准允许范围内。     

土壤中有效态铅和镉的测定

以DTPA为提取剂，用原子吸收分光光度计测定土壤中的有效态铅和镉，多次实验室间和实验室内的对比试验表明，其方法可靠，精密度和允许偏差都在国家标准允许范围内。     

攀枝花烟区土壤速效磷、钾变化趋势分析

为了查明攀枝花烟区土壤磷、钾含量以及比对其变化趋势,对该烟区170份耕层土壤样品进行了检测,结合2009—2010年土壤相关数据结果进行分析。结果表明,攀枝花烟区土壤速效磷平均含量为43.8±28.7 mg/kg,变异系数为65.5%。与5年前相比,提高幅度达到94.2%,年均提高18.8%。其中米易、盐边、仁和烟区分别提高204.9%、98.5%和110.5%。变异系数与5年前相比降低,可能原因是近年来注重磷肥施用,提高了土壤磷累积,使土壤之间的差异变小。攀枝花烟区土壤速效钾平均含量为202.6±137.4mg/kg,与5年前相比提高15.6%,年均提高3.1%。其中米易烟区提高67.8%,仁和烟区提高33.5%,而盐边烟区则降低3.7%。     

沈阳市苏家屯区农田土壤有效氮磷钾含量变化的分析

对沈阳市苏家屯区露地和保护地土壤有效氮、磷、钾养分现状进行了调查 ,对露地土壤有效磷、钾在20年间含量变化进行了分析。结果显示 :露地土壤有效氮肥力水平较高 ,全区平均含量为98.96mg·kg-1 ;20年间 ,土壤有效磷含量递增 ,平均含量从1980年的4.96mg·kg-1 上升到2000年的11.61mg·kg-1;土壤有效钾呈递减趋势 ,平均含量从1980年的128.08mg·kg-1下降到2000年的79.90mg·kg-1,平均每年降低1.90%。保护地土壤有效氮、磷、钾含量随使用年限的增加呈上升趋势。     

粤北坡岗地木薯主产区土壤有效氮、磷、钾丰缺指标研究

在粤北翁源、乳源、浈江等地开展坡岗地木薯"3414"肥效试验,按照Cate-Nelson方法,根据缺素处理(-N、-P、-K)占全肥处理(NPK)的相对产量数据与土壤有效养分测定值之间的关系,建立对数拟合方程,以相对产量<50%、50%～75%、75%～90%、90%～95%和>95%为标准,研究土壤有效氮、磷、钾供应的丰缺临界指标。结果表明,粤北坡岗地木薯产区土壤碱解氮缺乏临界值为66.2 mg/kg,高产临界值为70.5 mg/kg,缺乏土样占测试土样的70%;土壤有效磷缺乏临界值为11.3 mg/kg,高产临界值为14.1 mg/kg,缺乏土样占测试土样的80%;土壤有效钾缺乏临界值为61.0 mg/kg,高产临界值为71.3 mg/kg,缺乏土样占测试土样的70%。研究结果可为粤北坡岗地高效施肥提供理论依据。     

土壤活性有机碳与养分有效性及作物产量的关系

以吉林省德惠市的典型黑土为主要研究对象，分析了2000-2002年不同耕作施肥措施下土壤活性有机碳、速效养分和作物产量的变化规律及其相互关系；探讨了土壤活性有机碳在土壤肥力中的地位及与其他养分间的关系。结果表明：从2000年起土壤活性有机碳、土壤有效养分和作物产量均呈增加的趋势。土壤活性有机碳的不同类型对土壤养分的有效性贡献不同。易氧化有机碳与碱解氮之间呈极显著的正相关(r0.01=0．403^**,n=48)，而微生物量碳与速效磷间也呈正相关(r0.05=0．312，n=16)。易氧化有机碳与土壤速效钾间呈显著的负相关(r0.05=-0．537^**，n=48)。而微生物量碳与土壤速效钾间呈正相关(r0.05=0．428,n=16)。作物产量与土壤易氧化有机碳呈显著的正相关，与土壤碱解氮、速效磷、速效钾的相关性不显著。     

内蒙古敖汉旗不同类型防护林的土壤养分特征

在内蒙古敖汉旗选择3种防护林,比较4个深度(0～10、10～20、20～40 cm和40～60 cm)的土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量。结果表明,杨树×樟子松林的有机质含量最高,柠条和沙棘2种灌木林次之。杨树×樟子松林的碱解氮含量最高,沙棘林次之。杨树×樟子松林的速效磷含量最高,沙棘林次之。杨树×樟子松林的速效钾含量最高,柠条林和沙棘林次之。因此,杨树×樟子松林的土壤养分条件较好,沙棘林次之。这2种防护林可以作为科尔沁沙地的优化防护林类型。     

海口市琼山区土壤速效养分状况调查

调查分析海南省海口市琼山区土壤养分现状,对该区8个乡镇的2644个土样检测结果进行统计分析。结果表明：海口市琼山区土壤肥力水平较高,但各养分含量不均匀,特别是磷素含量严重缺乏;氮和钾素供应水平适中,而且各个地区含量不平衡,相差较大。此次土壤养分调查结果揭示了海口市琼山区不同地区的土壤养分状况,为今后耕地地力综合评价和科学施肥提供了参考依据。     

不同种植年限大棚菜地土壤速效磷、钾及电导率的垂直变异

【目的】探讨不同种植年限大棚菜地土壤速效磷、速效钾以及电导率的垂直变异,为大棚菜地合理施肥提供理论依据。【方法】采用多点取样的调查方法,对新疆库尔勒主要蔬菜基地种植17年的露天菜地及不同种植年限(3,10,14年)大棚菜地的土壤速效磷、速效钾含量及电导率进行测定,分析其在0～180cm土层的垂直分布状况。【结果】在0～180cm土层,调查区大棚菜地土壤速效磷含量呈明显的上高下低型垂直分布,随种植年限的增加0～20cm土层土壤速效磷大量积累;调查区大棚菜地土壤速效钾含量垂直分布相对平稳,随种植年限的增加各土层土壤速效钾含量逐渐减少,表层土壤速效钾处于明显的消耗状态;调查区大棚菜地土壤电导率随土壤深度增加变化较为平缓,随种植年限的增加,0～60cm土层土壤电导率显著提高,盐分有累积趋势;与种植年限相近的大棚菜地相比较,露天菜地0～20cm土层土壤速效磷显著低于大棚菜地,速效钾含量与电导率则显著高于大棚菜地,表现出更为明显的次生盐渍化。【结论】大棚菜地需要平衡施用磷肥,补充钾肥,并防止土壤次生盐渍化。