张集矿复垦土壤物理性质变化特征研究

煤炭开采引起地表沉陷,使地表变形、坡度加大,土壤侵蚀加重,对土地资源造成了严重破坏。土地复垦是恢复耕地的重要措施,而矿区复垦土壤物理性质变化对于土壤质量有着重要影响。以淮南张集矿区复垦土壤为对象,研究其容重、团粒组成和含水量的变化规律。结果表明：随着复垦时间的增加,土壤的有机质、全氮、速效磷和速效钾呈现增加趋势;复垦土壤在垂直层次上表现出随深度的增加,土壤复垦土壤物理性质变化规律不一;同时复垦土壤物理性质随复垦时间增长呈现恢复趋势。     

改良剂-植物协同治理原地浸矿污染土壤的研究(英文)

改良剂与植物协同作用治理污染土壤,结果表明:植物种类对土壤中硝态氮浓度的变化影响非常显著,种植小麦的土壤中硝态氮浓度均从692.19 mg/kg降至100 mg/kg以下;当沸石粒径1~2 mm,改良剂与土壤比例为3:50时,种植小麦的土壤中硝态氮浓度降至43 mg/kg。改良剂种类对土壤中铵态氮浓度的变化影响非常显著,当沸石粒径2~3mm,改良剂与土壤比例为10:50,改良第15天铵态氮浓度由23 593.75 mg/kg降至3 300mg/kg。改良剂、植物对土壤中硫酸根主要表现为解吸作用,改良剂种类对土壤中硫酸根浓度的变化影响非常显著,用石灰石改良剂改良土壤第7天,土壤中的铵态氮浓度由370 mg/kg至900 mg/kg。     

硫磺矿废弃地复垦土壤重金属含量演变规律研究

以西南地区某硫磺矿废弃地复垦土壤为研究对象,连续采集了2015、2016年土壤表层样品126个、50个,利用经典统计分析、单因子指数(P_i)和内梅罗综合指数(P_n)来评价复垦土壤5种重金属的污染程度,并利用经验贝叶斯克里格法进行空间预测,旨在探索复垦土壤重金属含量时序演变规律及其影响因素。结果表明,相较于2015年,2016年各土壤重金属变异性均增大,Cd变异系数高达1.04。由P_i和P_n值可知,Cd、Ni是研究区主要污染因子,且2016年P_n为3.05,土壤污染趋势加重。从重金属全量角度来看pH与有机质的变化可能对表层土壤重金属的演变具有一定指示作用。根据研究结果,可知复垦土壤pH增加0~1个单位,有机质含量提高2%左右时,有利于改善土壤环境质量。建议后续治理中,在土壤酸化严重、有机质含量较少地区可适当采取一定措施进行改善。     

铁尾矿废弃地不同复垦年限土壤质量评价

【目的】研究不同复垦年限对铁尾矿废弃地土壤质量的影响,为揭示铁尾矿废弃地复垦土壤演替规律、生态治理提供依据。【方法】本文以唐山迁安马兰庄镇不同复垦年限(1、3、5、7和15年)铁尾矿废弃地为研究对象,以裸尾矿为对照,综合考虑0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm土层土壤理化性质和生物学性状,通过灰色关联度模型和相关关系分析法构建土壤质量评价最小数据集,并以隶属度函数计算指标隶属度,以主成分分析法确定指标权重,最后运用加权求和模型对铁尾矿区复垦土壤质量进行评价。【结果】土壤质量评价适用的最小数据集(MDS)包括5项指标:真菌、磷酸酶、脲酶、非毛管孔隙度和全氮,磷酸酶和脲酶因子荷载量和灰色关联度均较大,是评价该区复垦土壤质量的关键性指标。基于最小数据集的土壤质量指数(MDS-SQI)与基于全体数据集的土壤质量指数(TDS-SQI)有极显著相关关系(R2=0.911),加权求和模型计算结果显示不同复垦年限土壤质量指数(SQI)大小顺序为复垦15年> 7年> 5年> 3年> 1年>裸尾矿。复垦1～15年间土壤质量综合值呈回归式抛物线增加,复垦1～7年内土壤质量提高缓慢,恢复7年后土壤质量迅速恢复,至第15年达到最大值。不同复垦年限土壤质量垂直剖面变异趋势基本表现为随土深的增加逐渐下降。【结论】土地复垦可改善铁尾矿废弃地土壤质量。该结论为揭示铁尾矿废弃地复垦土壤演替规律、生态治理提供依据。     

桂东北某矿区复垦水田土壤重金属污染现状评价初探

在对桂东北某矿复垦区土壤进行全面田间调查的基础上,对该区域水田土壤重金属污染现状进行初步评价,主要评价因子有汞,镉,铅,铬,铜,锡,锰等,采用内酶罗指数法对评价田块进行污染程度分级,结果表明,该复垦区水田土壤均不同程度地受锰和镉两种元素的污染,评价区田块有轻度污染土壤（ＰＮ在１～２之间）,中度污染土壤（ＰＮ在２～４之间）和重度污染土壤（ＰＮ在４以上）。     

陕西潼关矿区复垦土壤养分特征分析

以陕西潼关县矿区为研究平台,以复垦土壤养分为研究对象,分析了矿区复垦后土壤养分状况特征,结果表明:矿区复垦后土壤p H值为7.79,全氮含量8.09 g·kg-1,有效磷和速效钾分别为8.09 mg·kg-1和264 mg·kg-1,有机质平均为25.81 g·kg-1。p H属弱变异,其余各养分含量均属中等变异。复垦土壤速效钾达到1级水平,有机质达到3级水平,全氮和有效磷分别处于5级和6级水平。土壤有机质和全氮、有机质和有效磷表现出显著的正相关关系,其余各养分之间均无明显的相关性。工矿废弃地复垦后通过土壤改良和作物种植可以实现经济和生态的双重收益,对于增加农民收入,防治土壤污染、排除地下水安全隐患、改善局地生态环境起到了至关重要的作用。     

植物修复模式对离子型稀土堆浸尾矿土壤入渗特性的影响

为了明确植物修复模式对离子型稀土堆浸尾矿土壤入渗特征的影响,以未治理的堆浸尾矿为对照（CK）,设置堆浸尾矿种植皇竹草（T1）和堆浸尾矿种植脐橙（T2）2种植物修复模式,利用圆盘入渗仪观测各处理的土壤入渗特性,并分析其影响因素。结果表明：（1）不同处理下土壤有机质含量、容重、土壤含水量、砂粒和黏粒含量差异显著（P <0.05）,2种植物修复堆浸尾矿的土壤有机质含量、黏粒含量显著高于未治理堆浸尾矿（P <0.05）,而砂粒含量显著低于未治理堆浸尾矿（P <0.05）;(2)与未治理堆浸尾矿相比,植物修复模式使土壤初始入渗率、稳定入渗率和累积入渗量下降82.0%～93.5%,稳定入渗时间约减少15 min;(3)初始入渗速率、稳定入渗速率与砂粒含量呈极显著指数正相关关系（P <0.01）,稳定入渗时间与有机质含量和黏粒含量呈极显著幂函数负相关（P<0.01）。综上所述,赣南离子型稀土堆浸尾矿保水能力极差,采用植物修复模式可有效恢复土壤涵养水分的功能。     

马家塔露天矿生态复垦区土壤养分状况研究

本文系统研究了神东矿区马家塔露天采坑复垦区土壤养分状况,结果显示:复垦区土壤基本上为原始回填土,剖面层次不发育,成土程度很低;土壤机械组成以砾石、粗沙为主,含量高达90%。有机质、含碱解氮含量略高于未受扰动的原状土壤,但速磷、速钾含量均低于原状土壤,总体评价土壤属于养分贫乏型;成土程度低、养分含量少是农林业生产水平不高的主要原因。研究表明通过改良复垦工艺以及提高复垦区生产管理水平是提高土地生产力的主要措施。     

铁矿废弃地复垦土壤重金属来源解析研究

为探明铁矿废弃地复垦土壤重金属含量特征及其主要来源,以铁矿废弃地复垦土壤为研究对象,采用多元统计分析和地统计学方法,对复垦土壤重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Zn)的主要来源、各来源的贡献量及其贡献量的空间分布特征进行研究。结果表明:研究区6种重金属变异系数在31%～67%,均属中等程度变异。对比当地背景值,除Cr外,其他5种元素均呈现富集现象,且以As、Cu累积明显。由相关性分析、主成分分析及聚类分析结果推测复垦土壤重金属主要有3个来源,PC1(As、Hg、Cu)为矿业活动源,PC2(Cd、Zn)为交通和农业活动源,PC3(Cr)为成土母质自然源。由主成分分析/绝对主成分分数(PCA/APCS受体模型)和地统计分析可知,几种元素受3种源共同作用,其中源1对As、Hg、Cu的贡献率分别为67.10%、46.30%、89.82%,源2对Cd、Zn的贡献率为86.05%、62.26%,而源3对Cr的贡献率为90.56%。Cu、Cd、Cr元素空间分布规律和其最大源贡献量空间分布格局较为一致。     

铁尾矿区不同复垦模式土壤环境质量评价

以山西省运城市垣曲县泉子沟铁尾矿区为研究区,按一定比例在尾矿砂中添加土壤、菌糠共6种复垦模式,选用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法,对复垦土壤中的Cd、Cr、Cu、As、Zn、Ni及Pb 7种元素进行环境质量现状评价,并分析各复垦模式下土壤表层重金属含量变化特征。结果表明,纯尾矿砂中添加菌糠比添加土壤能更有效地降低Cd、As、Ni、Cr这4种元素含量,降低范围为0.07～33.77 mg/kg,但对于Pb和Cu,施加土壤的改良效果更好;与纯尾矿砂相比,6种复垦模式土壤的Cu、Ni、Cr、Zn平均值降低了5.4%～64.5%;Ni、Cu、Zn的含量超过了毗邻区土壤背景值,除As外,其他6种重金属均超过了山西省土壤背景值,仅有Cu超过了国家评价标准,Cu的超标率最严重;单因子污染指数分析结果表明,除Cu外,其余6种元素均为轻微污染,其他元素无污染;内梅罗综合污染指数分析表明,6种复垦模式的土壤大部分属于尚清洁(警戒级)土壤,其中Cu含量高,分担率最大。     

河湖底泥对农田土壤性状及DTPA态重金属的影响

选取我国南方平原区有作物生长障碍的典型旱地和水田,采集土壤样品进行分析,诊断作物生长障碍因子。结果显示,施用底泥的水田和旱地土壤p H值均显著下降,而有效硫、电导率以及土壤DTPA态重金属(Ni、Zn、As、Cr、Co、Cu、Hg和Sn)均显著升高:土壤p H最低值为3.63,有效硫最高值达1 667.74 mg·kg-1,电导率为2 216.67μS·cm-1。分析表明,施用底泥引起的土壤酸化和部分DTPA态重金属(特别是Ni、Zn、As和Cr)含量的升高是影响作物生长的主要因素,底泥中的盐分对其也可能有一定影响。因此,河湖库底泥农用前须进行分析和风险评估。     

不同植茶年份土壤性质差异研究

为提升茶园土壤质量,该研究采集了一系列不同植茶年份的土壤,以探究杭州市富阳区茶园土壤质量随植茶年份的变化情况。根据国家第二次土壤普查提出的土壤养分评价标准对本研究茶园土样养分状况进行丰缺性评价;引入单因子污染指数法和Nemerow综合污染指数法来评价金属污染情况。结果表明,常年植茶会导致土壤pH值下降,而土壤中有机质含量随植茶时间增加上升,有效磷呈下降趋势,全氮和速效钾含量先上升后下降。微量元素中有效铁、有效锰、有效锌和有效铜含量均增加。据此研究结果,可以为更好地施用肥料、肥力维护和改良土壤提供数据支撑。     

信阳毛尖茶中稀土和重金属元素含量及风险评估

为信阳毛尖茶的饮用安全提供科学依据,采用微波消解结合电感耦合等离子质谱法测定信阳毛尖茶中的16种稀土元素和9种重金属元素,并根据已有的文献报道对其进行风险评估。结果表明:信阳毛尖茶中稀土总量、铅、镉和铜的含量分别为0.785 6 mg/kg、0.875 6 mg/kg、0.072 2 mg/kg和18.855 6mg/kg,均低于国家现行标准。消费者饮用信阳毛尖茶摄入稀土、铅和镉的最大估算量分别为13.54×10-3 mg/d、2.14mg/d和0.04mg/d,分别占各自每日允许摄入量的0.306%、17.89%和10.06%。     

桉树修复对江西稀土尾砂区土壤养分的影响

[目的]研究江西省寻乌县稀土矿区尾砂地3~4年生桉树纯林的植被修复作用对该区土壤pH及有效养分变化的影响,为稀土尾砂的恢复治理提供理论依据.[方法]选择具有代表性的3~4年生桉树纯林地段为试验样地,以未治理的裸露堆积稀土尾砂地为对照,分层采集样地o~20、20~40、40~60、60~80 cm深度的土样,测定其土壤有效氮、有效磷、有效钾、土壤有机质含量及土壤pH等指标.[结果]稀土尾砂区经过3~4年的桉树修复措施,其林下草本植物种类增加,但灌丛群落尚未形成.4年生桉树纯林0~60 cm深度土层pH显著提高(P<0.05,下同),酸性得到一定改良;3年生桉树纯林土壤pH略高于裸露稀土尾砂,但差异未达显著水平(P>0.05,下同).除有效钾和3年生桉树纯林20~40cm土层有效磷含量外,桉树修复区0~60 cm土层土壤养分含量整体上高于裸露尾砂区,且不同年限桉树修复区的土壤养分呈现出向表层土壤聚集的趋势.植被修复区0~20 cm土层内的土壤有效磷含量和4年生桉树纯林的有效氮含量显著高于其他土层,其余养分在不同土层间差异不显著.稀土尾砂裸露区有效氮和有效钾含量随土壤深度的增加而递增,有效磷含量随土壤深度的增加而递减.相关性分析结果表明,桉树修复区0~20 cm土层中有效氮与有效磷、有机质和pH均呈极显著正相关(P<0.01).[结论]桉树修复可有效改善稀土矿区尾砂的pH和养分含量,桉树可作为该区植被修复的适宜树种.     

酸雨和有机配体(EDTA)对已污染红壤中稀土元素释放的研究

选用不同污染程度的红壤,采用化学成分模拟自然雨水,加入有机配体(EDTA),并调节pH值(5.6、4.0、3.0),作为萃取剂,研究了酸雨和有机配体(EDTA)对已污染红壤中稀土元素释放的影响。结果表明,相同pH值下,萃取率随着EDTA的浓度升高而升高;EDTA浓度一定时,随着萃取溶液的pH值降低,萃取率降低。在相同条件下,萃取率大小的顺序为Nd>Pr>Ce>La,与EDTA及4种稀土元素的条件络合常数大小顺序相同。     

中轻度重金属污染农田土壤的时空特征及改良

为研究农田土壤重金属与速效养分的时空特征以及氮磷增效剂对农田土壤重金属的影响,本试验以受中、轻度污染的酸性棕壤和典型潮土为研究对象,采用田间试验、盆栽试验与室内分析相结合的方法进行研究。结果表明：农田土壤中Cd、Cu、Pb、Zn 4种重金属元素含量在0~20 cm土层显著高于深层土壤;棕壤0~20 cm土层Cd含量超标204%,潮土0~20 cm土层Cd、Zn含量分别超标104%、419%;农田土壤0~20 cm土层重金属有效态含量占比高于深层土壤,棕壤中重金属有效态含量占比高于潮土。棕壤0~20 cm土层全氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮、有效磷和速效钾含量均显著高于深层土壤,且随土壤深度增加呈逐渐减小趋势,而潮土中仅全氮、碱解氮和有效磷含量显著高于深层土壤;农田土壤速效养分随时间波动变化,其中硝态氮和铵态氮波动幅度最大,最大变异系数分别为44.1%和47.3%。受污染农田土壤的小麦植株体内Cd、Pb、Cu主要积累在叶片,Zn主要积累在籽粒;不同重金属元素从小麦茎、叶向籽粒的迁移程度差异较大,其中Cd迁移率最小,Zn迁移率最大。氮磷增效剂能显著减少棕壤中重金属有效态含量,底肥+氢醌+双氰胺+生物炭处理的有效态Cd、Cu、Pb、Zn含量较对照（仅加底肥,不加氮磷增效剂）处理分别显著降低24.7%、19.5%、23.7%、18.1%,而在潮土中施用效果不明显。研究表明,农田土壤重金属与土壤养分之间存在一定的相关性,且在土壤垂直分布上大体一致,土壤类型是氮磷增效剂对重金属有效态产生不同影响的重要因素。     

包钢尾矿重金属溶解浸出实验研究

本文研究了包钢尾矿中重金属(pb、Cd、Zn)在不同条件下的溶解浸出特性,研究表明混合搅拌3h可使体系达到溶解平衡;浸出液的重金属离子浓度随液固比(L/S)的减少而逐渐增加;重金属的溶解浸出率随浸取液pH值的降低而增加,pH在2-6时浸出率变化不大,当pH为1时,尾矿中重金属的浸出率显著增加;浸取剂中H+对各元素浸出的影响程度分别为Pb＞Cd＞＞Zn;浸出率也随浸取温度的升高而增大.     

不同管理模式下福州北峰茶园土壤环境特征分析

分析了福州市北峰茶园3种经营管理模式对土壤养分、重金属含量的影响,结果表明：公司规模经营模式的土壤pH值较小户精细经营提高1.6,差异显著;土壤速效钾含量比小户精细经营和小户粗放经营分别提高29.48 mg/kg、33.83 mg/kg,差异均达显著水平;土壤铬含量分别比小户精细经营和小户粗放经营减少6.10 mg/kg和4.97 mg/kg,差异达显著水平;土壤铜含量比小户粗放经营降低10.00 mg/kg,差异显著.     

耐铜细菌及其菌群对纳米CuO的淋滤作用研究

通过PCR-DGGE和测序等方法分析了铜累积性植物茵陈蒿(Artemisia capillaris Thunb.)根际的细菌群落, 并研究了耐铜细菌对纳米CuO(CuO NPs)的淋滤作用, 试图提高CuO NPs的生物有效性, 以加速修复进程。结果表明, 茵陈蒿根际细菌多样性很低, 主要由气球菌属、寡养单胞菌属和微球菌属组成, 其中气球菌属为优势属。低浓度CuO NPs处理对细菌S31的生长有一定促进作用, 但400 mg·L^-1的CuO NPs则会对其产生明显抑制;不同浓度下, 细菌S31对CuO NPs的淋滤作用有明显差异;驯化不仅明显改善了细菌的生长状况, 还进一步增强了CuO NPs的淋滤。通过微生物提高人工纳米材料生物有效性的方法能否实际用于环境修复还有待进一步的试验进行验证。     

组配改良剂对重金属污染土壤理化性质及有效养分的影响

采用水稻盆栽实验,对施用组配改良剂(石灰石+海泡石)前后盆栽土壤的酸碱性、有机质含量和营养元素有效态含量,盆栽水稻糙米Pb、Cd含量进行分析和评价。结果显示:施用组配改良剂能够降低水稻糙米Pb、Cd含量,显著提高土壤pH值(从5.57到7.34)和土壤CEC(添加量达到16 g·kg-1时,比对照提高217%);但是施用组配改良剂对土壤有机质含量影响未达显著水平,其变化率在-2%到7%之间。另一方面,施用组配改良剂对土壤中营养元素(Ca、Mg)有效态含量有提高作用,最多比对照分别提高293%和22%;组配改良剂添加量与土壤中碱解N、有效P、速效K含量无显著相关性;施用组配改良剂会降低微量营养元素Fe有效态的含量,但添加量与有效态含量并无显著相关性。因此,本研究表明,施用这种组配改良剂到重金属污染土壤,能够有效改善土壤环境,提高保肥能力,降低糙米Pb和Cd的含量。