土壤-植物系统铜污染与修复的研究进展

综述了近几年来国内外土壤-植物系统铜污染的研究态势,包括铜胁迫下土壤生态系统的响应、铜的土壤行为、铜污染土壤的生物修复特别是植物修复、以及未来的研究展望,以推动国内铜污染土壤治理的进一步研究.     

花生青枯病内生拮抗细菌的鉴定、抗菌活性及其田间防效

从病区健康花生植株茎秆内分离到1株对花生青枯病菌Ralstonia solanacearum有强拮抗作用的内生细菌,命名为BZ6-1菌株.拮抗试验表明,该菌具有较广抗菌谱,对多种植物病原真菌有较强的抑制作用.形态观察和16S rDNA同源性分析初步鉴定为解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens.该菌的最佳培养基组成为:糖蜜10g·L-1,蛋白胨0.5g·L-1,酵母膏0.5g·L-1.最适发酵条件为pH8.5、装液量50mL/250mL、温度25℃、转速200r·min-1、培养时间21h,在此条件下拮抗圈直径达34.0mm.田间试验结果表明BZ6-1菌株对花生青枯病防效达62.3%.     

长期定位施肥对红壤地区连作花生生物学性状和土传病害发生率的影响

基于中国科学院红壤生态实验站花生连作障碍长期试验点(1996年～2008年),研究了长期不同施肥对连作花生土传病害、生物学性状和产量的影响。结果表明:长期不同施肥,各处理花生土传病害均有发生,其中施用有机肥(M)、有机肥+有效菌剂(BM)和有机肥+有效菌剂+微量元素(BMT)发病率显著低于施用化肥(F)和化肥+微量元素(TF)。连作条件下长期不同施肥,花生株高、植株干重和荚果产量总体上呈下降趋势,连作时间越长,下降越严重,但施用有机肥(M)、有机肥+菌剂(BM)和有机肥+菌剂+微量元素(BMT)无论花生生物学性状还是产量均显著高于施用化肥(F)和化肥+微量元素(TF)的处理,有机肥以及有机肥配施有效菌剂对减轻花生土传病害、延缓产量降低和生物性状变劣表现出一定的效果。施用微量元素对减轻花生病害发生没有作用。通过花生荚果产量与土传病害发病率相关性分析表明,两者之间呈极显著负相关,连作花生土传病害是花生连作障碍的主要因子。     

典型地区多介质环境中多氯联苯、镉致癌风险评估

对典型地区多种环境介质土壤(n=151)、地下水(n=9)、大气(可吸入颗粒物(PM10)和气态污染物,n=4)及农作物(蔬菜(n=38)和大米(n=95))进行采样,分析其中多氯联苯(PCBs)和镉(Cd)含量,利用美国EPA致癌风险评估模型评估研究区居民经多种途径接触多种介质引起的PCBs和Cd的致癌暴露剂量和致癌风险.进行致癌风险贡献率分析,筛选出主要的致癌污染物、暴露途径及对致癌风险贡献最大的环境介质.研究结果表明,所调查的环境介质中均存在严重的PCBs、Cd污染,蔬菜和大米中Cd的平均含量分别为我国食品中污染物限量标准的130倍和17倍,地下水中PCBs和Cd超标率均很高,大气中气态PCBs及PM10颗粒态PCBs、Cd含量均高于国内外其他地区的调查结果.致癌暴露剂量评估结果表明PCBs、Cd的总致癌暴露剂量分别为允许摄入量的6.8倍和6.1倍,总致癌风险为1.1×10-3,远高于国内外所规定的可接受致癌风险水平;致癌贡献率分析结果表明经口摄入是研究区居民致癌风险的最主要暴露途径,蔬菜、大米和地下水是该地区最主要的PCBs、Cd致癌风险来源.     

土壤样品中酞酸酯含量分析的前处理研究——提取液浓缩过程与净化的影响

通过比较索氏提取和超声提取这两种提取土壤酞酸酯的方法,认为从提高回收率和降低背景干扰角度出发,超声提取法更合适作为土壤酞酸酯分析的前处理。针对超声提取过程中的一些操作步骤的细节做了比较研究,表明提取液不蒸干可减少酞酸酯的挥发损失,提取液过净化柱与否对GC-MS分析多数酞酸酯组分影响不大,不过净化柱处理可提高土壤酞酸酯的分析效率,但土壤中过多的色素干扰可能会影响某些组分(如邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯)的分析结果。     

重金属高污染农田土壤EDTA淋洗条件初探

通过室内振荡淋洗试验研究了乙二胺四乙酸二钠(EDTA)浓度、淋洗时间、液固比、淋洗次数对甘肃省白银市某高污染农田土壤中重金属去除效果的影响,并测定了EDTA淋洗前后土壤中重金属形态的变化。结果表明：淋洗剂浓度和液固比越高、淋洗时间越长、淋洗次数越多,对重金属的去除效果越好。在EDTA浓度为5 mmol/L、液固比为2.5、连续振荡淋洗3次、每次1 h时,对土壤中Cd、Cu、Pb、Zn 4种重金属的总去除率分别为 55.2%、21.9%、19.3% 和20.9%,其中Cd 淋洗效率最高。EDTA对土壤中交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态重金属的去除效果明显,但不能有效去除有机及硫化物态和残余态土壤重金属。     

土壤中有机复合污染物微生物组转化机制与调控原理：进展与展望

实际污染土壤中有机污染物通常以复合污染状态存在,有机复合污染物的微生物降解过程及其作用机制显得更为复杂。土壤微生物类群多样,具有丰富的功能多样性。而有机复合污染物的降解通常由微生物组操控,通过微生物群落代谢网络完成污染物的去除。近年来,研究者逐渐关注有机复合污染土壤中微生物群落适应机制-微生物组转化过程-合成微生物组设计-原位微生物组修复等方面的研究,对认知污染土壤治理和修复具有重要的科学意义。本文以具有代谢协同性及功能互补性的微生物组为切入点,系统阐述土壤中有机复合污染物的微生物组转化机制与调控原理等,探讨微生物组在复合污染土壤绿色可持续原位生物修复中的发展前景。     

酸化铜尾矿基质改良剂的筛选研究

金属尾矿库复垦和生态修复的关键之一是尾矿基质的改良。以安徽铜陵某典型铜尾矿库酸化尾砂为研究对象,利用大麦根伸长毒性试验,结合重金属有效态提取,筛选酸化铜尾矿基质改良剂及其组合。在施加1.9%牛粪厩肥的基础上,随着尾砂pH中和至近中性,有效态重金属(NaNO3提取态)含量及非专性吸附态As([NH4)2SO4提取态]浓度逐渐降低,但专性吸附态As(NH4H2PO4提取态)含量却持续增加;大麦根长度随Ca(OH)2施加量先增加后减少,在Ca(OH)2施加量为0.9%、pH为5.3时,大麦根最长,即尾砂对大麦根的毒性最低。结果表明专性吸附态As是植物生长主要限制因子。在施加1%Ca(OH)2和1.9%牛粪的基础上,改良剂凹凸棒石、膨润土、沸石和磷矿粉对尾砂pH和大麦根长无显著影响。施加1%Ca(OH)2和1.9%的牛粪是供试酸化铜尾矿较为理想的改良剂组合。     

长期定位施肥对红壤旱地土壤有机质、养分和CEC的影响

研究了长期(1996～2008年)施用有机肥(M)、有机肥+有效菌剂(BM)、有机肥+有效菌剂+微量元素(BMT)、化肥(F)以及化肥+微量元素(TF)对红壤旱地土壤有机质、养分和CEC的影响。结果表明:长期定位施用有机肥的处理土壤有机质含量均显著积累,从1996年的8.91 g/kg上升到2008年的21.55 g/kg,全氮、全磷、水解氮、有效磷、有效钾和CEC含量升高,土壤全钾含量变化趋于平缓,甚至有降低趋势。说明红壤旱地施用有机肥以及有机肥配施有效菌剂更有利于土壤养分积累。     

科尔沁沙地乌兰敖都地区荒漠化动态监测

利用科尔沁沙地乌兰敖都荒漠化试验站的监测资料,从植被、土壤、水分、气象和沙尘暴等方面分析了乌兰敖都地区的荒漠化发展动态.结果表明:近10年内气温有暖温化趋势,但灾害天气没有明显增加;流动沙丘侵蚀最严重,沙丘平均移动速率为2.2 m/a;人工植被发展良好,但原生草场的可持续发展能力有所下降;地下水位没有明显下降趋势.目前,科尔沁沙地乌兰敖都地区土地荒漠化呈逆转趋势,整体环境有所改善.