3种调控剂对空心菜-土壤系统中镉的污染调控作用的研究

采用Cd污染的现场土样进行盆栽试验,以空心菜为实验对象,研究3种调控剂(钙基矿物质、粘土矿物和炭质物质)对空心菜-土壤系统中重金属镉累积与分布的影响,探寻不同调控剂及其复配对空心菜镉富集的影响。结果表明,复合调控剂对空心菜生物量、可食用部分Cd含量的调控效果明显大于对应的单一调控剂,其中钙基矿物质和炭质物质配施效果最好;单一调控剂促进空心菜生长的效果从大到小为炭质物质>钙基矿物质>粘土矿物;钙基矿物质与炭质物质或粘土矿物的配施对降低土壤中有效态Cd效果最好,不同调控剂降低土壤中有效态镉的范围为8.5%～76.5%,其中降低土壤中有效态Cd效果最好的为钙基矿物质∶炭质物质比例为1∶1时,降低的幅度为76.5%;调控剂降低空心菜吸收镉的范围为7.6%～75.9%,其中降低空心菜重金属Cd效果最好的为钙基矿物质∶炭质物质比例为3∶1时,降低的幅度为75.9%。综合分析,钙基矿物质和炭质物质配施不仅可以使空心菜增产,还可以降低Cd的污染风险。     

不同调控剂影响镉污染土壤浸出毒性的研究

采用美国TCLP标准的浸出方法,以海泡石、膨润土、石灰、钙镁磷肥、壳聚糖和草炭6种材料作为化学调控剂,模拟研究了各调控剂对镉污染土壤浸出毒性的调控效果,以期为镉污染土壤的化学修复提供理论依据及调控剂。结果显示,对镉含量为3.0mg/kg和6.0mg/kg的污染土壤而言,草炭和钙镁磷肥对酸性土壤镉的钝化效果最优,其钝化率最高分别达19.2%和38.4%;而钙镁磷肥对碱性土壤镉的钝化效果最好,其钝化率最高可达72.5%。对同一污染程度土壤,草炭和钙镁磷肥这两种调控剂对镉的钝化率均以碱性土壤优于酸性土壤。     

多氨基多醚基甲叉膦酸土柱淋洗修复镉污染土壤

采用土柱淋洗的方法,研究有机膦酸PAPEMP淋洗去除重金属镉的适宜条件,分别研究了PAPEMP不同土液比、淋洗时间和淋洗次数对土壤中重金属镉的去除效果。结果表明,以质量分数为7%PAPEMP溶液为淋洗剂,土液比为1∶4,淋洗时间为240min的条件下,1次淋洗时土壤中镉的去除率最高。PAPEMP可以应用于淋洗修复镉污染土壤。     

中度镉污染农田安全利用技术模式

为提出一个经济有效的镉污染农田安全利用技术模式,通过大田试验,比较土壤单独施用复合菌渣、叶面单独喷施糖醇锌和两者联用处理,对低镉积累小麦品种济麦22和高镉积累小麦品种周麦32收获期土壤pH及有效态镉质量分数、产量及其构成因素、籽粒镉质量分数的影响以及风险效益分析。结果表明：单独施用复合菌渣或与喷施糖醇锌联用处理使两个小麦品种土壤pH显著提高0.61～0.69,土壤有效态镉质量分数显著降低40%～62%;联用处理使两个小麦品种的穗粒数、千粒重和产量分别显著提高16%～19%、5%、23%～26%;3种处理措施使两个小麦品种籽粒镉质量分数显著降低46%～76%,且联用效果优于单一处理,尤其使济麦22农产品质量达到合格,且增加了经济效益。研究表明,土壤施用复合菌渣-叶面喷施糖醇锌-济麦22是一种可行的技术模式,为实现中度镉污染农田安全利用和农产品质量安全提供了技术支撑。     

花生壳改性钝化修复贵州某镉(Cd)污染农田土壤试验研究

利用花生壳改性、复配生石灰及钝化等技术对贵州某镉(Cd)污染农田土壤进行修复研究。通过花生壳腐熟、改性、复配及土壤钝化修复评价试验,采用巯基乙酸为改性剂,对腐熟35 d花生壳进行改性,改性剂用量为花生壳质量的2倍;当改性花生壳与生石灰以4∶1比例复配作为钝化剂,施用量为土壤质量1%时,对土壤中有效态Cd钝化效率可达81.08%。该复配改性花生壳钝化剂对污染农田土壤中的Cd具有良好的钝化效果。     

钾对土壤镉有效性的影响及其机理

分析了不同用量钾肥对土壤镉有效性的影响,采用盆栽与等温吸附试验,研究了镉污染赤红壤上,施用钾肥对小油菜生物量、镉吸收量与土壤溶液中钾、镉含量及土壤镉吸附等的影响.结果表明:无论是低镉还是高镉污染水平,与对照相比,小油菜干质量均以高钾用量增幅最大,两季平均增加分别为16.6%(低镉)和17.7%(高镉).在低、高镉两种污染水平下,增加钾肥的施用量,土壤溶液中钾含量明显增加,小油菜体内钾含量也明显增加.钾肥施用量为195 mg/kg时,土壤溶液中镉含量最高,较对照分别增加2.80%(低镉)与23.7%(高镉);而小油菜体内镉含量较对照平均分别增加10%(低镉)和45.9%(高镉).钾离子与镉共存时,明显改变土壤吸附镉的能力,与钠体系相比,钾体系赤红壤的总吸附容量降低了31.3%.钾与镉共存时,土壤对镉的吸附作用明显影响小油菜对镉的吸收,是控制土壤镉有效性的关键因子.     

镉污染土壤的菌根修复研究

以玉米为试验材料，采用盆栽方法模拟土壤Cd污染状况，分别将丛枝菌根真菌Glomus diaphanum和Glomus mosseae接种于镉污染土壤中，研究两种菌根真菌对玉米生长及对Cd吸收、分配的影响．结果表明：与未接种的对照相比，接种Glomus diaphanum菌根使玉米的生物量增加了5．79倍，地上部镉含量降低了53．9％，地上部磷含量增加了4．6倍．菌丝侵染使植物将镉滞留在根部，抑制了镉向地上部的转移．其中，接种Glomus diaphanum菌显著于接种Glomus mosseae菌．因此，在镉污染土壤原位修复中，接种Glomus diaphanum菌有助于抑制重金属迁移．     

光合细菌对铬污染土壤中小白菜生长和铬积累的影响

为了研究光合细菌对铬污染土壤中小白菜生长的影响,通过盆栽试验研究了在铬污染土壤中接种光合细菌对小白菜株高、根长、叶绿素含量、可溶性糖含量、地上部分和根系铬含量的影响以及土壤中铬的形态变化.结果表明:在重金属铬胁迫下,浓度越高,对小白菜的生长抑制越明显.接种光合细菌后能够显著促进铬胁迫下小白菜植株的生长,与对照组相比,小白菜的株高和根长分别平均增加了7.31%和5.17%,叶绿素和可溶性糖含量分别提高了12.30%～20.89%和10.07%～15.93%,且在加菌量为10~8个/克土时效果最好;小白菜地上部和根系的铬含量分别降低了33.32%和18.46%,且铬含量主要积累于根部.究其原因主要为光合细菌能改变土壤中铬的形态分布,将不稳定态转变为稳定态,降低了铬的生物利用度.研究结果可以为铬污染土壤的修复和农作物的安全生产提供理论依据.     

沈阳西郊污灌区农田土壤镉污染特征研究

目的为评价沈阳西郊污水灌溉区农田土壤镉污染状况，为镉污染土壤的合理利用提供依据．方法分别采集0～10cm、10～20cm和20～30cm土层农田土壤样本，对土壤全镉和有效镉含量状况进行分析。采用内梅罗指数法评价农田土壤镉的污染程度．结果宁官、高明、胡孤家和四台子农田土壤均受到重度镉污染，宁官全镉含量高达2．89mg／kg，有效镉含量达0．91mg／kg，以土壤背景值和土壤环境质量标准中的二级标准为参照，宁官土壤镉污染指数分别为17．02和9．65．结论用全镐或有效镉含量为指标对土壤质量进行评价，沈阳西郊污水灌溉区农田土壤镉污染十分严重，已不再适合于种植农作物，必须禁止污水灌溉，同时要通过工程、生物及化学措施进行长期的污染治理．     

低镉浓度下丛枝菌根真菌对植物的保护作用

为探讨生物固定技术在低镉污染土壤中的原位利用和水稻安全生产中的应用,采用盆栽试验的方法对比分析了低镉污染条件下接种丛枝菌根真菌(AMF)与否对水稻生长及籽实镉含量的影响.结果表明:低镉污染条件下,AMF可与水稻形成良好的共生关系,宿主水稻菌根依赖性指数达120.43%;AMF侵染可促进植物地下器官的扩张,增加根系的吸收与吸附能力,AMF侵染下水稻的株高、根长、根冠比等营养生长指标均高于非侵染植物水稻,尤其是根冠比提高达22.37%,接种菌剂可以显著增加水稻营养器官生物量,接种菌剂组较空白对照组水稻籽实产量平均提高12.61%;菌剂的施加使水稻籽实镉含量符合国家食品安全标准的土壤安全生产阈值由0.20 mg/kg提高到0.32 mg/kg,对于保障低镉污染土壤的原位利用和水稻安全生产有重要意义.