海泡石对镉污染土壤改良效果的研究

通过人工模拟污染、采用盆栽试验的方法，研究了海泡石对镉污染土壤的改良效果，试验结果表明：海泡石能显著促进空心菜的生长，抑制空心菜对镉的吸收，降低空心菜植株体内镉的浓度，同时，由于海泡石具有很大的表面积和较大的吸附量，可降低土壤镉的有效性。海泡石可作为镉污染土壤的改良剂。     

石灰和海泡石对镉污染土壤的修复效应与机理研究

研究了稻作和旱作两种种植制度下,施用石灰、海泡石及两种改良剂配施对镉污染土壤pH值、土壤镉形态变化及作物对镉的吸收等的影响.结果表明,施用改良剂使稻作条件下的土壤pH提高0.3～1.8个单位,旱作条件下土壤pH提高幅度为0.3～2.0个单位:两种种植制度下,作物有效性较高的酸提取态镉含量显著减少,而作物有效性较低的可还原态和残渣态镉含量显著增加,进而引起了水稻和萝卜对镉的吸收量降低.其中以石灰和海泡石配施的效果最好,单施海泡石次之,单施石灰效果最差,且各处理均随改良剂用量的增加效果增强,虽然,施用改良剂可以有效降低土壤中镉的作物有效性,但对水稻产量和生物量及镉在水稻和萝卜两种作物地上部分的分配规律均没有明显的影响.     

施用不同磷肥对海泡石钝化修复镉污染土壤影响的研究

通过油菜盆栽试验研究了添加不同剂量磷肥对重金属Cd污染土壤海泡石钝化修复效应的影响。结果表明:海泡石(S)、海泡石钝化的基础上施钙镁磷肥(S+CMP)和普钙(S+SSP)均显著降低了油菜地上部位和根部中Cd含量(P0.05),其中地上部位中Cd含量的降低率分别为74.73%、8.80%~62.63%和67.58%~70.33%;根部中Cd含量的降低率分别为84.40%、33.67%~79.37%和73.79%~92.16%,S处理和S+CMP处理均能显著的增加油菜的生物量(P0.05),但S+SSP处理对油菜生物量影响不明显。与CK相比,S、S+SSP和S+CMP处理均显著提高了土壤pH值,且显著降低了TCLP(Toxicity characteristic leaching procedure,TCLP)浸提态Cd含量(P0.05),其降低率分别为43.86%、36.84%~52.63%和26.32%~31.58%。S处理和S+CMP处理显著的增加了土壤脲酶活性,且S、S+SSP和S+CMP处理均不同程度的增加了土壤过氧化氢酶活性,在一定程度上改善了土壤环境质量。     

二种钾肥对海泡石钝化修复镉污染土壤效应影响的研究

为了揭示钾肥对Cd污染土壤钝化修复效果的影响,为土壤钝化修复过程中合理施钾肥提供理论依据。本文选取不同剂量(含量以K2O计算,分别为0.1 g·kg~(-1)、0.2 g·kg~(-1)和0.3 g·kg~(-1))的KCl和K_2SO_4作为典型钾肥,以海泡石(10 g·kg~(-1))作为钝化材料,通过油菜盆栽试验,研究了两种钾肥在海泡石钝化条件下对Cd污染土壤修复效应的影响。结果表明:K_2SO_4显著增加了油菜的生物量,其增幅为6.06%~10.05%。与单施海泡石钝化相比,在海泡石钝化时施用KCl和K_2SO_4两种钾肥,油菜地上部茎叶Cd含量分别增加16.38%~60.73%和15.62%~25.19%;施用KCl和K_2SO_4对土壤p H未产生显著性影响,却显著地增加了土壤有效态Cd含量,其增幅分别为25.51%~34.65%和18.5%~24.96%。添加海泡石可使土壤的Zeta电位向负值方向移动,提高土壤对Cd的负载能力;但添加海泡石下施用KCl和K_2SO_4均能提高土壤的Zeta电位,降低土壤对Cd的负载能力。等温吸附试验同样表明,添加KCl和K_2SO_4均能降低海泡石对Cd的吸附量,在水溶液中海泡石对Cd的最大吸附量为5.30 mg·kg~(-1),添加KCl和K_2SO_4后吸附量分别降低至2.87 mg·g~(-1)和4.92 mg·g~(-1)。KCl和K_2SO_4显著改善了土壤中K、Mn、Cu和Zn等营养元素的有效态含量。从上述结果可以发现,在海泡石钝化修复Cd污染土壤过程中,施K_2SO_4对钝化效果的影响小于施KCl。     

膨润土和沸石在镉污染土壤治理中的应用

采用通过盆栽试验,研究了膨润土和沸石对镉污染土壤的治理效果。结果表明,施加膨润土后不同污染程度土壤的交换态、碳酸盐结合态镉的质量分数都有所下降,铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态镉的质量分数则有所上升。沸石和膨润土对轻度、中度镉污染土壤都表现出钝化作用,对重度镉污染土壤,膨润土对镉的钝化效果明显,而沸石却起到了激活镉的作用。在不同程度镉污染土壤上,膨润土可增加乌塌菜的生物量,并可抑制其对镉的吸收,降低乌塌菜植株体内镉的浓度,对乌塌菜的生长具有显著的促进作用。沸石对轻度和中度镉污染土壤均可降低乌塌菜植株体内镉的浓度,促进乌塌菜的生长并增加其生物量;对重度镉污染土壤,沸石对乌塌菜的生长影响较小,乌塌菜植株体内镉的积累显著增加。     

膨润土和沸石在镉污染土壤治理中的应用

采用通过盆栽试验,研究了膨润土和沸石对镉污染土壤的治理效果。结果表明,施加膨润土后不同污染程度土壤的交换态、碳酸盐结合态镉的质量分数都有所下降,铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态镉的质量分数则有所上升。沸石和膨润土对轻度、中度镉污染土壤都表现出钝化作用,对重度镉污染土壤,膨润土对镉的钝化效果明显,而沸石却起到了激活镉的作用。在不同程度镉污染土壤上,膨润土可增加乌塌菜的生物量,并可抑制其对镉的吸收,降低乌塌菜植株体内镉的浓度,对乌塌菜的生长具有显著的促进作用。沸石对轻度和中度镉污染土壤均可降低乌塌菜植株体内镉的浓度,促进乌塌菜的生长并增加其生物量;对重度镉污染土壤,沸石对乌塌菜的生长影响较小,乌塌菜植株体内镉的积累显著增加。     

海泡石对镉污染土壤团聚体稳定性和有机碳含量的影响

通过大田试验,研究了在镉污染菜地原位钝化修复过程中海泡石对土壤团聚体组成和稳定性以及有机碳含量影响。结果表明,与对照相比,施用海泡石后整体上减少了5~8mm和0.25mm级别团聚体的数量,而2~5,1~2,0.5~1,0.25~0.5mm级别团聚体数量则不同程度增加,且随着海泡石施用量增加,其数量呈显著增加(P0.05)。在0—15cm土层中,土壤团聚体的平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)随海泡石施加浓度增加呈现先增加后降低,而在15—20cm土层中则有所降低。施用低浓度海泡石(0.5%)时,土壤有机碳(SOC)含量有所减少,最大降低了21.1%,而当海泡石添加剂量达到1%(H_1)和1.5%(H_(1.5))后,土壤有机碳含量整体上有所提高,较对照相比,最大增幅分别达到2.9%和70.3%。与对照相比,施用海泡石后增加了大团聚体中土壤有机碳的贡献率。     

海泡石改良土壤效果研究

通过连续三季盆栽试验研究海泡石提高油菜生物量,降低油菜Cd、Pb、Cu、Zn浓度及土壤Cd、Pb、Cu、Zn有效态浓度的效果。结果表明:海泡石在不同程度上提高了三季油菜的生物量,适量的海泡石可降低油菜中Cd、Pb、Cu、Zn浓度及土壤Cd、Pb、Cu、Zn有效态浓度。海泡石降低油菜中重金属浓度效果,第一季,Zn>Pb>Cd>Cu,第二季,Pb>Zn>Cd>Cu,第三季,Zn>Cd>Pb>Cu;降低有效态浓度的效果,第一季,Cd>Cu>Pb>Zn,第二季,Cu>Cd>Zn>Pb,第三季,Pb>Cd>Cu>Zn。因此,海泡石可用于土壤改良,提高油菜生物量,降低油菜中Cd、Pb、Cu、Zn浓度及土壤中Cd、Pb、Cu、Zn有效态浓度。海泡石降低油菜中重金属浓度总效果为Zn>Pb>Cd>Cu;降低土壤重金属有效态浓度总效果为Cd>Cu>Pb>Zn。     

酸性农田土壤镉污染修复钝化材料筛选研究

[目的]研究0.3 mg kg-1、1.0mg kg-1、1.5 mg kg-1三种不同镉污染水平的酸性农田土壤单一或复配添加海泡石(H)、膨润土(P)、钙镁磷肥(G)、磷矿粉(L)四种钝化剂钝化镉污染的效果.[方法]采用室内培养模拟实验,添加单一纯化剂处理于开始培养后10 d、20 d、30 d,复配添加钝化剂处理于...     

镉污染土壤根际环境的调节与植物修复研究进展

简要回顾了近年来土壤镉污染现状,介绍了根际环境的调节作用、镉污染土壤的植物修复技术的类型、特点及植物修复情况,并对今后植物修复发展前景作了进一步展望,为实现对镉污染土壤进行有效的生态整治与安全高效益的利用提供了新的技术途径。     

稻壳基生物炭对生菜Cd吸收及土壤养分的影响

探讨稻壳基生物炭对Cd污染土壤上叶菜吸收Cd和土壤Cd形态的影响作用,明确稻壳基生物炭对土壤Cd污染的调控效应,可为合理利用稻壳基生物炭降低叶菜Cd含量提供参考。采用盆栽试验,研究了稻壳基生物炭在不同用量水平下对2茬生菜地上部Cd含量、土壤养分含量及Cd赋存形态的影响。结果表明,在5~25 g-kg-1用量范围内,稻壳基生物炭显著降低了2茬生菜地上部和根系Cd含量,且在最大用量25 g-kg-1时效果最好,地上部Cd含量分别比未施稻壳基生物炭的对照处理降低了19.6%和45.8%,根系Cd含量分别降低了36.8%和28.0%。在25 g-kg-1用量水平下,稻壳基生物炭对土壤p H、有效磷、速效钾及有机质含量提升效果明显,但显著降低了土壤碱解氮含量。施加稻壳基生物炭对土壤有效态Cd含量及Cd化学形态也有不同影响。随着稻壳基生物炭用量的增加,土壤NH4OAc提取态Cd含量和弱酸提取态Cd含量显著降低,在用量为25 g-kg-1时,分别比对照降低17.9%和10.4%,可还原态Cd含量无显著变化,可氧化态Cd含量呈减低趋势,残渣态Cd含量增加17.6%。因此推测,提升土壤p H、降低土壤有效态Cd含量、增加残渣态Cd含量可能是稻壳基生物炭降低生菜体内Cd含量的主要原因。稻壳基生物炭可以作为土壤改良剂,抑制Cd污染土壤上叶菜对Cd的吸收,改善土壤养分状况。     

影响土壤中镉的植物有效性的因素及镉污染土壤的植物修复

阐述了镉的来源及其对人类的危害,并对影响土壤中镉的植物有效性的土壤因素中的pH、氧化还原电位(Eh)、有机物质、营养物质浓度对镉的植物有效性的作用作了详细的阐述。此外对其它如EDTA、淤泥等对土壤中镉的植物有效性的影响和镉污染土壤的植物修复等方面也进行了综述,并对镉污染土壤的修复治理与趋势进行了展望。     

环境材料对Pb、Cd污染土壤玉米生长及土壤改良效果的影响

为探索环境材料对种植于Pb、Cd污染土壤中的玉米生长、品质的影响, 以及对Pb、Cd重金属污染土壤的改良效应, 本文采用温室盆栽方法, 研究了不同环境材料[腐殖质类材料(HA)、高分子材料(SAP)、煤基复合材料(FM)及粉质矿物材料(FS)]及其复合处理对Pb-Cd复合污染土壤中玉米(Zea mays L.)生长、品质及根系土壤环境的影响。结果表明, 添加环境材料组合F22(FM+SAP)、F23(FS+SAP)及F32(HA+SAP+FS)能促进苗期玉米生长, 长势好于对照; 所有环境材料处理中玉米地上部粗灰分含量都低于对照, 添加单一环境材料对玉米地上部粗淀粉含量的提高效果高于对照、优于组合; 处理FM、F33(SAP+FM+FS)及F4(HA+SAP+FM+FS)对土壤中Pb固定效果显著, 抑制土壤中Pb向玉米体内迁移; 单一处理FM、FS及组合F33(SAP+FM+FS)对土壤重金属Cd固化效果明显, 抑制土壤中Cd向玉米体内迁移。环境材料的添加在一定程度上有助于土壤基本理化性质的改善, 促进土壤改良, 同时环境材料对阻止土壤重金属向植物体迁移有一定作用。     

模拟酸雨对土壤重金属镉形态转化的影响

在模拟酸雨作用下,研究了酸雨对不同Cd污染程度下土壤重金属Cd释放和形态分布、转化规律的影响.结果表明,模拟酸雨浸泡土壤后,土壤pH值高于酸雨浸泡前的土壤pH值和模拟酸雨的pH值,表明土壤表面存在质子的消耗,这可能与硫酸根的专性吸附释放羟基和矿物表面的质子化有关.酸雨浸泡土壤能增加土壤活性态Cd的含量,酸雨酸度越大,土壤Cd含量越高,Cd的活化能力越大.当昆山土壤pH值平均由7.20下降到6.42时,Cd的活化率增加了0.34% ～ 3.29%,因此,在昆山土壤酸化严重的背景下,其土壤重金属Cd的活化趋势明显,由重金属Cd释放而对人类和生物造成的风险较大.     

秸秆炭化后还田对不同镉污染农田土壤中镉生物有效性和赋存形态的影响

通过土壤培养试验和生物盆栽试验,研究不同镉污染土壤上作物秸秆炭化后还田对不同镉污染土壤中镉的赋存形态和生物有效性影响,结果表明：在碱性的镉污染土壤上,秸秆炭化后还田降低了玉米地上部生物量,但对玉米地上部镉含量和镉吸收量无显著影响;在酸性的模拟镉污染土壤上秸秆炭化后还田对玉米生长无影响,但还田含镉的油菜秸秆黑炭显著增加了玉米地上部镉含量和镉吸收量;还田不含镉的玉米秸秆黑炭对镉污染土壤中DTPA提取态镉含量没有明显影响,但还田含镉的油菜秸秆黑炭显著增加了镉污染土壤中DTPA提取态镉含量;施用含镉的油菜秸秆黑炭增加了镉污染土壤中水溶和交换态镉含量;施用玉米和油菜秸秆黑炭均显著降低了模拟镉污染土壤中水溶和交换态镉含量;增加了松有机结合态、碳酸盐结合态和紧有机结合态镉含量;模拟镉污染土壤施用玉米和油菜秸秆黑炭6个月后土壤中水溶和交换态镉仍然是土壤镉的主要赋存形态,水溶和交换态镉占土壤全镉的70%以上。综合以上结果可知,秸秆黑炭不能降低污染土壤中镉的生物有效性和植物对土壤镉的吸收量。     

红壤调理剂的改土培肥及作物增产研究

在南方红壤地区,土壤酸化加剧、养分贫瘠化严重,研发红壤改良的技术和物化产品,对作物均衡增产和红壤可持续利用有重要意义。红壤旱地连续3年定位种植油菜-花生,花生品种为赣花5号,油菜品种为丰油730。调理剂为自行研制的专利产品,已经实现了产业化。研究了红壤调理剂对土壤微结构、物理性状、养分和pH值的影响,并对花生、油菜的产量进行了分析。结果表明:1)施用调理剂后,从微观结构来看,红壤的致密性降低、孔隙度增加,土壤颗粒直径4μm;2)施用调理剂的土壤容重显著降低,孔隙度增加到59%以上,大颗粒水稳性团聚体(0.25 mm)含量增加幅度为1.6%~14.0%,分形维数显著降低,并且与0.25mm粒径的团粒结构含量间呈极显著线性相关;3)施用调理剂的土壤电导率、有机碳、矿质态氮、有效磷、速效钾含量均提高,提高幅度在4.3%~143.7%之间;4)施用调理剂还降低了红壤的酸性,pH值从对照处理的5.28提高到5.82,差异显著;5)施用调理剂,花生和油菜增产幅度分别在13.1%~24.8%、10.3%~21.6%之间;6)应用笔者研制的红壤调理剂,可有效改善红壤旱地的理化性质,提高油菜和花生产量,其用量在2 250~3 000 kg/hm~2时较佳。     

石灰、活性炭对镉污染土壤的修复效果研究

通过模拟铬(Cr,0～300 mg kg-1)污染土壤盆栽试验,研究石灰、活性炭及石灰+活性炭对铬胁迫下小白菜生长状况的影响及对铬污染土壤的修复效果。结果表明:受铬污染的土壤明显使小白菜受到毒害,但经石灰(L1、L2)、活性炭(C2、C3)及石灰+活性炭(L1C1、L2C2)处理均缓解了重金属的毒害症状,显著促进小白菜的生长,生物量较对照提高1～2倍(p<0.05)。3种改良剂相比,在相同Cr浓度处理下,活性炭对降低污染土壤中有效态铬的效果最好,与CK相比,有效态铬的含量降低至0.086 mg kg-1,降幅达77.36%。相关分析表明:小白菜叶部铬含量和根部铬含量与土壤有效态铬含量表现出显著的正相关(p<0.01),土壤pH与土壤有效态铬含量之间呈负相关(p<0.05),所以在铬污染的土壤中,可以提高土壤的pH,以减小土壤铬的植物有效性,使其向植物迁移的风险减小。