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.     

铁锰基材料对重度砷污染土壤的稳定化处理研究

【目的】研究铁锰材料对重度砷污染土壤稳定化效果。【方法】选择三个重度砷污染土壤(T1、T2、T3),添加铁锰材料,进行30 d的土壤培养试验,研究铁锰材料对土壤的浸出浓度、pH以及土壤砷赋存形态的影响。【结果】添加铁锰材料,供试土壤As浸出浓度下降,稳定化效率逐渐提高,T1、T2、T3稳定化效率均在50%以上,最高可达91.81%。其中T1 1.5%以上处理和T2 2.5%以上处理的土壤As浸出浓度低于1.2 mg/L的控制限值,而T3所有处理的As浸出浓度均高出1.2 mg/L的控制限值。添加铁锰材料,供试土壤pH随试验进行先下降而后趋于稳定,均下降了0.5以上,平均降幅为32.25%、13.70%和11.56%。添加铁锰材料,土壤As的形态呈现F1(非专性吸附态砷)与F2(专性吸附态砷)含量下降,而F3(无定形铁铝氧化物结合态砷)的含量上升趋势。【结论】重度砷污染土壤添加铁锰材料,可以降低土壤pH,降低土壤砷的浸出浓度以及将土壤砷的专性吸附态与非专性吸附态转化为无定形铁铝氧化物结合态。     

龙脊稻作梯田休闲期的土壤水分、养分与酶活性特征

为了解休闲期稻作梯田的土壤水分、养分和酶活性特征对提高梯田土壤有机碳的固持水平状况的影响,在广西龙脊梯田景区内采集休闲期19个稻田土壤样品,测定土壤养分和酶活性,结果表明：龙脊稻作梯田土壤水分、 pH、有机碳、总氮、碱解氮、总磷和速效磷的平均值分别为40.58%、 4.76、 18.82 g/kg、 1.97 g/kg、 97.51 mg/kg、 0.32 g/kg和68.61 mg/kg,土壤蔗糖酶活性、脲酶活性和酸性磷酸酶活性的平均值分别为5.01 mg/(g·24 h)、 4.02 mg/(g·24 h)和9.75 mg/(g·2 h);土壤水分含量与土壤总有机碳含量和3个土壤酶活性之间均呈显著的正相关关系,归一化的土壤养分和归一化的土壤酶活性之间呈显著的正相关关系。综上,在休闲期提高土壤水分有利于龙脊稻作梯田土壤总有机碳的固持和土壤酶活性的提高。     

长期施磷对玉米和土壤C∶N∶P及有机质稳定性的影响

【目的】研究长期施用不同量磷肥对农田土壤和作物碳(C)∶氮(N)∶磷(P)生态化学计量学、微生物活性及土壤碳库数量和稳定性的影响,为农田养分调控和生态系统稳定提供科学依据。【方法】以沈阳农业大学长期(28 a)地膜覆盖与施肥定位试验为平台,设置3个施磷处理：不施磷肥(P₀)、67.5 kg P₂O₅/(hm²·a)(P₁)、135 kg P₂O₅/(hm²·a)(P₂)。2015年秋季收获期采集0～20 cm土壤和玉米植株不同器官(根茬、茎秆、叶片、籽粒),测定土壤和作物C、N、P含量,土壤呼吸速率及土壤颗粒有机碳与矿质结合态有机碳含量。【结果】与不施磷肥相比,长期施用磷肥增加土壤全磷、速效磷、碱解氮含量及土壤pH,降低土壤C/P和N/P,对土壤有机碳、全氮含量及C/N无影响。施用磷肥增加了玉米器官磷含量,从而降低了N/P,但对玉米器官的C、N含量无影响。施用磷肥抑制了土壤呼吸速率(微生物活...     

施用不同叶面调理剂对轻度重金属污染农田的影响

【目的】比较不同调理剂对轻度重金属污染农田修复效果,筛选出适用玉米叶面调理剂。【方法】选择天象阻控剂、降镉灵、镉盾、海中钙+海中素、镉无忧5种叶面调理剂进行试验,测定其对土壤pH、土壤和玉米籽粒重金属(Cd、Hg、Pb、As和Cr)含量、玉米产量的影响。【结果】镉无忧处理显著增加了土壤pH,而其它几种调理剂处理影响不显著;5种调理剂降低了土壤中镉、汞、砷的含量,最大降低了39.5%;5种调理剂降低了玉米籽粒中镉含量,降低幅度在16.8%～32.7%间;降镉灵、镉盾和海中钙+海中素处理组玉米产量分别较对照增加了5.3%、3.2%和1.1%。【结论】镉盾处理降低了土壤中的5种重金属含量和玉米籽粒中的3种重金属含量,是供试的5种叶面调理剂中效果最全面的;降镉灵处理,使土壤及玉米籽粒中镉含量分别降低了39.6%和32.7%,是供试的5种叶面调理剂中降镉效果最好的;叶面调理剂对玉米有增产作用。     

红枫湖沉积物和消落带土壤磷形态分布的研究

应用SMT法对红枫湖水库库区沉积物与消落带土壤中总磷（TP）、无机磷（IP）、有机磷（OP）、铁/铝磷（Fe/Al-P）、钙磷（Ca-P）等5种形态磷进行测定,并分析其分布特征。结果表明,消落带土壤中TP含量在330.3 mg/kg~933.6 mg/kg之间,平均含量为559.5 mg/kg,而沉积物中TP含量在630.2 mg/kg~2 074.5 mg/kg之间,平均含量为1 380.4 mg/kg,远高于消落带样品总磷含量,表明进入水库水体中的污染物大部分经过迁移沉积于水库沉积物中。在沉积物与消落带土壤中,各种形态P表现出不同的分布特点:沉积物中IP/TP（约82.6%）高于消落带土壤（约67.7%）;沉积物中IP主要为Fe/Al-P（约59.0%）,Ca-P占IP比例为40.1%;消落带土壤Fe/Al-P占IP约63.0%,Ca-P占IP约33.4%;沉积物中活性磷 （OP+Fe/Al-P）平均含量约923.8 mg/kg,占TP约67.4%,而消落带土壤活性磷组分（OP+Fe/Al-P）平均含量约421.8 mg/kg,占TP平均比例为75.6%。     

大豆分离蛋白废水厌氧处理预防MAP形成的试验研究

从大豆分离蛋白废水厌氧处理阶段产生结晶盐(俗名鸟粪石MAP)的现象分析,找出了大豆分离蛋白废水厌氧段产生MAP的成因,通过试验模拟了MAP的产生过程,提出了预防MAP产生的措施,通过化学除磷的方法打破MAP的反应平衡,可有效防止MAP的生成.试验研究了大豆分离蛋白废水添加FeCl3的化学除磷效果,得出FeCl3添加量在80 mg/L及pH值5.0条件下,达到75%左右的最佳除磷效果,可有效预防大豆分离蛋白废水处理厌氧段MAP的产生.     

图们江中游表层沉积物中磷的赋存形态研究

采用磷的连续分级提取方法,对图们江中游表层沉积物中总磷及磷的赋存形态分布特征进行了研究.结果表明:图们江表层沉积物中总磷(TP)的含量范围为500.17～1 250.55 mg/kg,其中无机磷(IP)的含量范围为423.7～1 196.87 mg/kg,是沉积物中的主要赋存形态,占总磷的84.72%～95.71%;有机磷(OP)的含量范围为53.68～87.23 mg/kg,占总磷的4.29%～15.29%.在无机磷中,钙结合态磷(Ca-P)的含量范围为291.44～1 086.63 mg/kg,占总磷的58.29%～86.89%.沉积物中的总磷含量与无机磷总量呈显著性正相关(R2=0.825 8);钙结合态磷含量与无机磷总量呈显著性正相关(R2=0.837 8);铁结合态磷与闭蓄态磷含量呈显著性正相关(R2=0.907 2).     

林分密度对柏木人工林土壤养分及酶活性的影响

【目的】探索不同密度柏木(Cupressus funebris)人工林土壤养分含量及酶活性的变化趋势及其特征。【方法】以35～55年生柏木人工林为对象,研究不同林分密度(密度分别为4 160、992、452株/公顷)下0～40 cm土层的土壤养分含量及酶活性变化。【结果】柏木人工林土壤养分含量及酶活性均随土层深度的增加呈降低趋势,具有明显的表聚现象。随着林分密度的降低,土壤养分含量呈先降低后增加的趋势,土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效钾在452株/公顷林分密度下含量最高;磷酸酶和蔗糖酶活性整体呈增加的趋势,且在452株/公顷林分密度下活性最大。相关分析结果显示：蔗糖酶、磷酸酶与土壤养分指标关系密切。【结论】适宜的林分密度有利于柏木人工林土壤养分的积累,能有效提高土壤肥力。     

复合型调控剂修复镉污染农田土壤的研究

为探索复合型调控剂修复镉污染农用土壤,通过两种试验,研究了复合型调控剂对土壤pH值、镉有效态含量、镉的形态转化、小白菜生物量和品质安全的影响。结果表明:复合型调控剂对镉污染农田土壤的钝化修复效果明显大于单一调控剂,不同配比调控剂降低土壤中有效态镉的含量范围为44.47%~86.53%,其中复合型调控剂ADE(钙基矿物质、炭基肥和石灰石配施比例为10∶5∶1)的钝化效果较好;不同用量的复合调控剂ADE能有效地促进小白菜生长,生物量比施用前增加了1.75~4.03倍;小白菜镉含量随复合型调控剂ADE用量的增加而降低,降低范围为21.35%~60.92%。因此,重金属镉污染土壤施用复合型调控剂ADE,不仅可以提高小白菜产量,而且还可以有效降低作物镉含量。     

泥炭对磷吸附特性的试验研究

通过试验研究了吸附时间、磷初始浓度、pH值、温度、吸附剂量和盐度等因素对磷在泥炭上吸附的影响。结果表明:磷在泥炭上的吸附量在反应的初始阶段(0~2 h)增加很快,此后趋于平缓;泥炭对磷的吸附过程遵循准二级动力学模型;随着磷初始浓度的增加,吸附量上升而吸附率下降;泥炭对磷的等温吸附可用Langmuir和Freundlich等温模型拟合,相关性均达到极显著水平(P<0.01);随着溶液pH值的升高,分配系数Kd和吸附量均降低;泥炭对磷的最大吸附量随着温度的上升而减小,由Langmuir等温方程计算出的最大吸附量qm分别为:2 380.95 mg/kg(25℃)>2 008.03mg/kg(35℃)>1 848.42 mg/kg(45℃);随着吸附剂量的增加,吸附量下降而吸附率上升;盐度对吸附有一定的抑制作用。     

桂林会仙湿地表层沉积物对磷的吸附特征

为了解桂林会仙湿地沉积物对磷的吸附特征, 通过实地调查选择湖泊、河流、码头等区域的8 个典型样点进行采样分析, 通过模拟试验研究了湿地表层沉积物对磷的吸附行为特征, 探讨了pH 和温度对沉积物吸附磷性能的影响。结果表明, 会仙湿地表层沉积物对磷的吸附主要发生在0. 5 h 内, 吸附量达到平衡时吸附量的86. 58%, 15 min 内吸附速率最大; 8 个典型样点中吸附速率最大的是三义桥S₂ 393. 32mg/ (kg·h), 最小的是七星码头S₃ 197. 11 mg/ (kg·h); 吸附动力学更符合准二级动力学方程。 在低磷浓度(0. 02~0. 50 mg/ L)下, 表层沉积物对磷的吸附符合Linear 模型, 且出现解吸现象,吸附/ 解吸平衡浓度(EPC₀)为0. 017~0. 534 mg/ L; 在高磷浓度(1~20 mg/ L)下, 表层沉积物对磷的吸附更符合Langmuir 模型,对磷的最大吸附量为182. 25~789. 56 mg/ kg, 最大缓冲容量(MBC)为78. 86~466. 56 L/ kg, 所有样点的吸附反应平衡常数K 值均大于零。 表层沉积物对磷的吸附量随着温度的升高而增加, 吸附过程为吸热过程; 在偏酸性条件下(pH=5)的吸附量高于偏碱性条件(pH=9)。     

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。     

土壤电动修复残余电解液的净化处理

以镉污染土壤电动修复的残余阴极电解液为处理对象,以D001×7型强酸性阳离子交换树脂对镉离子的交换量为技术指标,采用静态法和动态法研究了不同操作参数对电解液中镉离子的去除效果.结果表明,D001×7树脂可以有效地去除残余电解液中的镉离子,静态条件下当镉离子的初始质量浓度为20 mg/L、树脂投加量为3.0 g、pH值为5.0、反应温度为35℃、反应时间为120 min时,树脂的吸附容量为0.515 mg/g,镉离子的去除率达到74.1%;动态条件下当流量为8 mL/min、滤层厚度为1.9 cm时,树脂对镉离子的吸附容量达到最大,镉离子的去除率为93.2%.     

农林废弃物阻控土壤中重金属对蔬菜污染的效果

将豆苗种植于人工模拟的重金属污染土壤中,其土壤中镉、铅污染物浓度分别为 0.3 mg/kg、 300.0 mg/kg。通过在土壤中投加不同比例的香菇根和皂素废渣,考察了其阻控土壤中重金属铅和镉对蔬菜污染的效果。结果表明:土壤中含有适量的香菇根和皂素废渣可促进植物豆苗的生长;当香菇根或皂素废渣的添加浓度为 30.0 g/kg时,对铅的阻控效率最高（阻控率分别达到 49%、19%）,当皂素废渣的添加浓度为 10.0 g/kg时,对镉的阻控效率最高（阻控率达到 9%）。说明了香菇根和皂素废渣对土壤中铅和镉的污染都有一定的阻控作用。     

施用生物炭对土壤无机氮固持的影响

为探究施用生物炭对于土壤无机氮固持的影响,选择稻草秸秆生物炭(RBC)和玉米秸秆生物炭(CBC)作为吸附剂,开展了不同生物炭种类、生物炭添加量、对于不同无机氮浓度以及不同土壤pH条件下无机氮固持效果影响的实验,系统研究了施用生物炭对于土壤中无机氮固持效果。结果表明:施用生物炭对土壤无机氮有显著的固持作用,3%RBC处理的土壤氨氮、硝氮固持率分别达到8.89%～43.75%、7.79%～28.50%,3%CBC处理的土壤氨氮、硝氮固持率分别达到35.61%～48.77%、4.81%～41.26%。CBC的无机氮固持率优于RBC,土壤中施用质量分数3%的生物炭时土壤无机氮固持效果最佳,土壤氨氮、硝氮浓度为60mg/kg、20mg/kg时更有利于土壤无机氮固持,适宜固持氨氮的土壤pH环境为弱碱性(pH在5.5～6.5),适宜固持硝氮的土壤pH环境为弱酸性(pH在6.5～7.5)。综上,施用生物炭对于土壤无机氮具有较好的固持效果,可有效减少无机氮流失。     

重金属镉抗性菌的筛选及促生、修复效果

为考察微生物-植物联合体系对土壤重金属镉(Cd)污染的修复效果,通过菌株筛选与盆栽实验,筛选一株具有较高Cd耐受和促生能力的菌株,探究植物促生菌对黑麦草富集能力、土壤理化性质和重金属赋存形态的影响.研究结果显示,伯克霍尔德氏菌株YXL1呈淡黄色、杆状、边缘圆滑,平均长度为5μm,且耐受重金属镉的质量浓度达250 mg/L.YXL1产吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)能力为31.56 mg/L,产铁载体能力为0.89,溶磷能力为46.18 mg/L.在YXL1与黑麦草的联合修复体系中,土壤的有机质和有效磷质量浓度均显著提高,分别增加了4.08 g/kg和2.54 mg/kg;土壤中弱酸可提取态Cd和还原态Cd的质量分数分别达16.25%和12.53%;与仅种植黑麦草的对照组相比,联合修复体系黑麦草的富集Cd能力提高了2.76倍.研究发现,以YXL1和黑麦草联合修复体系处理Cd污染农田土壤,4 a后耕作层土壤的Cd含量降低到《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)规定的风险筛选值(0.3 mg/kg)以下,可实现农用地的安...     

废弃尿不湿中聚合物对镉污染土壤的修复研究

采用盆栽试验研究了废弃尿不湿中聚合物(UDP)对镉(Cd)污染土壤和高粱生长的改善作用。结果表明UDP的应用使高粱植株生物量提高了6.5倍,而地上部Cd的含量仅为对照处理的34.5%,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性明显降低,处理间差异显著。UDP处理的土壤Ca Cl2交换Cd的含量明显降低了46.2%~50.0%和37.3%~42.6%;此外UDP结合高粱生长还明显增强了土壤中β-葡萄糖苷酶、磷酸酶、脲酶、纤维素酶和蛋白酶的活性。此外UDP处理的高粱Cd的提取量远高于植物修复的基本要求(10 mg/kg),提取总量超过了土壤Ca Cl2交换Cd的6%。综上所述采用UDP并结合高粱可以作为改善植株生长和Cd污染土壤的一种有效方法。     

衡阳紫色土丘陵坡地土地利用变化对土壤性质的影响

【目的】探讨衡阳紫色土丘陵坡地土地利用变化对土壤性质的影响,揭示土地利用变化对土壤肥力的影响机制。【方法】选取研究区5种不同土地利用方式(包括耕种+撂荒地、灌草地、灌丛地、坡耕地和人工林地)的0～10 cm与10～20 cm土层土壤作为研究对象,对比分析其土壤理化性质和土壤微生物量碳、土壤微生物量氮含量及4种酶活性(蛋白酶,脲酶和过氧化氢酶、β-葡萄糖苷酶)等生物学性质,通过主成分分析和相关分析方法计算其土壤肥力指数,对并其土壤肥力进行综合评价。【结果】(1)灌草地和坡耕地的土壤含水量、土壤有机碳、全氮、碱解氮、速效磷、微生物量碳、微生物量氮含量显著高于其他3种土地利用方式对应土层(P<0.05),且灌草地和坡耕地有较高的土壤酶活性;(2)除耕种+撂荒地外,其他4种土地利用方式0～10 cm土层土壤理化性质以及5种土地利用方式土壤生物学性质明显优于10～20 cm土层(P<0.05),即有明显的“表聚效应”;(3)除速效钾外,土壤肥力的各因子之间有明显的相关性;(4)土壤微生物量碳、土壤微生物量氮、土壤有机碳、全氮和碱解氮等是土壤肥力主要驱动因子,土壤质量指数计算结果表明,...     

改良剂对旱地红壤pH和有效P含量的影响

针对我国南方红壤旱地酸性强,有效P含量低的问题,研究改良剂(生物质炭与过氧化钙)对旱地红壤pH和有效P含量的影响.结果表明施用生物质炭与过氧化钙后,土壤pH得到不同程度的提高,有效磷含量增大,生物质炭与过氧化钙配施效果优于单施,其中C1Ca1(生物质炭758 kg/hm2和过氧化钙61 kg/hm2)处理效果最好,各处理在0⁴0 cm土层土壤有效P与pH呈显著相关性.