一个定量植物吸收土壤重金属的原理模型

本文根据土壤重金属向植物体转移的机理，提出了一个土壤－植物系统中元素解吸、迁移、吸收的联合数学模型，推导出植物吸收量与土壤溶液浓度、缓冲能力系数、扩散系数、根系总长度、平均半径、植物蒸腾量、生长时间等参数的定量关系式。用该模型计算的植物吸镉量与盆栽黑麦草实际吸镉量之间具有很高的相关性和较好的准确度。     

用同位素稀释法研究土壤-植物系统镉的迁移

本试验用~(109)Cd标记土壤,在盆栽试验条件下研究以水溶性盐和以污泥形式进入土壤的镉,以及土壤原有镉在土壤-植物系统的实际迁移率,并用同位素放射性比度比较的方法分析了0.1MCaCl_2、DTPA和0.1N HCl浸提镉与植物吸收镉的关系。结果表明,以水溶性镉盐处理的土壤,大大提高了黑麦草植株的镉浓度。在加镉处理的土壤中,植物主要吸收外加镉,外加镉向植物地上部的实际迁移率大子土壤原有的镉。以水溶性盐进入土壤的镉的迁移率。为污泥镉的2～3倍。0.1M CaCl_2浸提镉与植物吸收镉的放射性比度较为接近,0.1N HCl则浸提出了一部分植物难以吸收的镉。     

间套种及化学强化修复重金属污染酸性土壤——长期田间试验

为了检验重金属污染土壤间套种修复技术的长期实际应用效果,在大田条件下将东南景天(Sedum alfredii Hance)与玉米(Zea mays)间套种,并设置加入柠檬酸与EDTA混合添加剂的处理,以及单种东南景天作为对照,通过5次田间试验(约3 a),连续监测植物产量、重金属含量以及土壤重金属变化情况。结果表明,各处理土壤镉、锌随着试验的进行逐步下降,套种和套种+混合添加剂处理经过5次种植后土壤达到国家土壤环境质量二级标准,土壤镉从1.21~1.27 mg kg-1降为0.29~0.30 mg kg-1;锌从280~311 mg kg-1降为196~199 mg kg-1;但是土壤铅在试验前后没有显著变化。混合添加剂未表现出强化东南景天提取重金属的效果。东南景天重金属浓度和提取效率没有出现逐年下降的现象。单种东南景天地上部生物量在后4次试验中均较套种高,重金属的总提取量也较高。然而,间套种可生产符合饲料卫生标准的玉米籽粒,第4季达到食品卫生标准。从收获的东南景天计算得到的提取量占土壤镉下降的贡献率为32.5%~36.5%,玉米提取仅占0.47%~0.60%,其余63.0%~66.9%为淋溶等其他因素的作用;锌也相似。表明在该酸性(pH4.7)土壤上,Cd/Zn向下淋溶和东南景天提取均起重要作用。     

生物质炭与氮肥配施降低水稻重金属含量的盆栽试验

针对重金属污染严重的土壤,探索施用氮肥和生物质炭减少水稻重金属吸收的可行性。该研究采用盆栽试验,选用生物质炭、硫硝铵氮肥(简称普通氮肥)和含硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐的硫硝铵氮肥(简称3,4-dimethylpyrazolephosphate,DMPP氮肥),设置了5种处理包括对照即未添加氮肥和生物质炭、普通氮肥添加、DMPP氮肥添加、生物质炭+普通氮肥添加和生物质炭+DMPP氮肥添加,研究了不同处理对水稻华航丝苗(Oryza sativa L.)生长和重金属Cu、Zn和Cd吸收特性的影响。结果表明,不配施生物质炭时,DMPP氮肥对水稻籽粒产量无显著(P0.05)影响;生物质炭与普通氮肥或DMPP氮肥配施均能增加水稻籽粒产量:与单施普通氮肥相比,生物质炭与普通氮肥配施水稻籽粒产量显著(P0.05)增加20.3%;与单施DMPP氮肥相比,生物质炭与DMPP氮肥配施水稻籽粒产量显著(P0.05)增加49.3%。与不施肥对照相比,生物质炭与DMPP氮肥配施能降低籽粒Cu、Zn和Cd含量,其籽粒Cu、Zn和Cd质量分数分别显著降低20.0%、21.4%和11.6%。未配施生物质炭时DMPP促进Cu从秸秆向籽粒的转移,配施生物质炭时DMPP促进Cu和Cd从根向秸秆的转移;生物质炭与不同氮肥配施对水稻籽粒/秸秆和秸秆/根Cu、Zn和Cd转运系数的影响因配施氮肥品种不同而存在差异。综上,生物质炭与DMPP氮肥配施可降低籽粒中重金属Cu、Zn和Cd质量分数,促进水稻生长,增加水稻籽粒产量,适宜在多重金属污染稻田施用。     

华中地区3种蔬菜对Cd的耐性和累积特性差异研究

通过对华中地区3种常见蔬菜进行种子萌发试验和盆栽试验,对其在不同Cd浓度胁迫下的耐性和累积特性进行了比较研究.结果表明:蔬菜幼苗对过量Cd毒害的耐性强弱顺序是:萝卜Raphanus Sativus＞小白菜Brassica campestris ssp.chinensi S.＞苋菜Amaranthus tricolour...     

植物-生物膜氧化沟中不同形态铁及根表铁膜与除磷的关系

针对传统氧化沟投资建造成本高,脱氮除磷效率较差的问题,在污染现场建设植物-生物膜氧化沟,通过室内曝气模拟试验和室外小试试验,研究了总磷(total phosphorus,TP)的去除与铁和曝气时间的关系以及美人蕉、茭白根表铁氧化物胶膜对污水中磷的吸附去除情况,了解不同形态铁和植物根表铁膜与除磷的关系。研究结果表明:不同形态铁及植物根表铁膜与污水中磷的去除密切相关。随着曝气时间的延长,污水中铁减少量呈现出逐级递增的趋势,当曝气时间为12 h时,铁减少量达到0.45 mg/L以上,铁减少量与曝气时间之间的相关性达到极显著水平(P0.01),而TP的减少量与铁减少量之间也呈现极显著的相关性(P0.01)。小试试验中,3个系统出水磷含量及全Fe、Fe2+含量均有所降低,降低量表现出茭白系统美人蕉系统对照系统的规律;同时,美人蕉、茭白根表铁氧化物的沉积量随运行时间的延长而增加,且茭白根表铁膜数量及其吸附磷的数量均要高于美人蕉。该研究为植物-生物膜氧化沟工艺的改进及应用和推广提供了理论和实践依据。     

开花结实期水稻叶际气态氮化物交换的初步研究

在气候箱及温室试验基础上, 用密闭箱法研究了开花结实期水稻叶际各种氮化物(NH₃、N₂O、NO和NO₂)的交换及其规律, 结果表明, (1)在气候箱控制、白昼有相对良好光照条件下, 开花结实期水稻未有显著净挥发NH₃效应;(2)同一时期水稻叶际NO平均交换速率白天15:00-18:00为-7.42 µg pot^-1 h^-1, 夜间20:00-23:00为-4.012 µg pot^-1 h^-1, 且有、无水稻完整植株处理间培养箱中抽出气流的NO浓度差异显著(P<0.05), 水稻表现有明显净吸收NO效应;随着环境空气NO浓度升高, 水稻NO吸收作用明显增强;(3)水稻有净吸收空气NO₂的明显效应, NO₂吸收速率相当于同时期白天和晚上水稻NO吸收速率的5.6%和3.9%;(4)在气候箱控制条件下, 白昼长时间适度光照(10 h, 165 µmol m^-2 s^-1)有抑制水稻N₂O挥发效应;在温室自然光暗条件下, 19:00一次日早9:00时段水稻平均N₂O挥发速率为5.04 µg pot^-1 h^-1, 有净挥发N₂O现象, 但白昼长时间光照条件下水稻未有从空气吸收N₂O的明显作用。从本试验结果看, 开花结实期水稻从空气中吸收的主要氮化物是NO, 向空气释放的主要氮化物是N₂O。     

小叶榕对重金属复合污染模拟湿地的适应性及修复效果研究

【目的】探究小叶榕对Pb、Cd、Cu复合污染模拟湿地的适应性及修复潜力,为利用植物修复技术进行重金属复合污染湿地的修复提供理论依据。【方法】以小叶榕（Ficus microcarpa）为研究对象,采用盆栽试验模拟湿地环境,以不添加重金属为对照（CK）,探究T1(5 mg/L Cd+50 mg/L Pb+100 mg/L Cu)、T2(10 mg/L Cd+100 mg/L Pb+200 mg/L Cu)、T3(20 mg/L Cd+200 mg/L Pb+400 mg/L Cu)3个复合污染水平对小叶榕生长、养分和重金属吸收累积的影响。【结果】3种复合污染水平均显著提高小叶榕株高及总生物量,但对地径无显著影响;T1、T2处理根部、地上部生物量及质量指数较CK显著增加,T3处理无显著变化。小叶榕根部P、K含量及全株K含量随污染浓度升高呈上升趋势;3种处理均显著增加植株N、P、K的全株积累量。随着污染浓度提高,小叶榕更倾向于将吸收的Pb、Cd富集在根部,而将Cu更多地往地上部转运;小叶榕对Pb、Cd、Cu吸收累积随着重金属浓度升高逐渐增加,且植株体内Cd含量的增长幅度在3个重金属中最大。加...     

城市污泥农用资源化研究进展

污泥农用具有投资少、能耗低、运行费用低等优点,正在成为世界上各国主要的污泥处置方式,为此综述了城市污泥农用资源化方式的应用特点和发展状况,并通过对目前污泥农用资源化的方法进行分析和比较,认为超富集植物和低累积作物/富钾植物进行套种处理城市污泥同时进行农用资源化利用具有明显的优势,将为城市污泥的处理处置提供新的思路。