外源铁对铅污染土壤中宽叶香蒲铅积累的影响

采用温室盆栽方法,研究添加外源铁对不同铅浓度(0、100、500和1000 mg·kg^-1)污染土壤中宽叶香蒲铅积累的影响.结果表明： 各铅浓度条件下,与添加100 mg Fe·kg^-1相比,添加500 mg Fe·kg^-1处理的宽叶香蒲地上部和根的铅含量均增高.土壤铅浓度为1000 mg·kg^-1时,添加500 mg Fe·kg^-1处理根的铅含量比100 mg Fe·kg^-1处理增加33.7%,地上部铅含量增加50.5%.添加500 mg Fe·kg^-1处理的根际土壤中可交换态铅比100 mg Fe·kg^-1处理增加77.0%～114.6%.除500 mg·kg^-1铅浓度外,各铅浓度条件下添加500 mg Fe·kg^-1理根干质量均显著低于100 mg Fe·kg^-1处理.在铅污染的湿地环境中添加适量铁可以提高铅的有效性,促进铅积累.     

基于小麦产品质量的土壤铅修复基准

近年来,污染土壤修复技术发展很快,而污染土壤修复标准的建立则相对迟缓。为了推进我国该领域的工作,利用盆栽实验,通过小麦生物量、小麦不同部位铅含量、土壤总铅含量及土壤有效态Pb含量的变化确定了棕壤土中Pb的土壤修复基准。结果表明:随着铅处理浓度的提高,小麦各器官中的铅含量逐渐升高,其中以根部含量最高,其次为茎叶、籽壳,籽实中铅的含量最低。以小麦籽实生物量降低10%为依据,确定棕壤中铅的土壤修复基准为292mg·kg^-1,有效铅含量为7mg·kg^-1。以小麦可食部位-籽实中铅含量的食品卫生标准为依据,确定棕壤中铅的土壤修复基准:总量为170mg·kg^-1,有效态含量为4mg·kg^-1。     

广西矿区土壤镉、铅污染状况研究

对广西德保几个矿区尾矿土壤中镉和铅含量进行了测定,并初步探讨了土壤的污染状况。结果显示:土壤中镉和铅含量都超出了广西土壤环境质量标准的背景值(Cd 0.08 mg·kg^-1,Pb 20 mg·kg^-1),且镉含量明显超标,而铅在国家土壤环境质量标准下几乎无污染,但是已经达到广西土壤环境质量标准下的轻度污染;铜矿尾矿土壤中Cd的含量最高达2.16 mg·kg^-1,已超过国家的三级标准,对生态开始产生影响;硫铁矿尾矿下游土壤中Pb的含量达83.53 mg·kg^-1对生态基本无影响。土壤中Cd的含量随着pH值的升高而显著增加,而Pb的含量随着pH值的升高有所减少;土壤中Cd的含量不管就环境质量标准来说,还是单项污染指数,都属于严重污染级别,应减轻对生态环境的危害。因此应该引起相关部门的重视,及时采取措施控制污染源或者减轻污染程度。     

猪粪和土霉素对不同肥力土壤微生物数量及活性的影响

在不施肥和施用猪粪两种情况下,采用培养试验研究了不同浓度土霉素污染(0、0.1、1、10、100和1000 mg·kg^-1)对土壤细菌丰度、酶活性和NO₃-N浓度等的影响.试验培养温度为25 ℃,培养时间为30 d,取样分析时间分别为1、4和30 d.结果表明：在不施肥条件下,土霉素污染对土壤细菌数量及微生物活性的影响较小,土壤S₁、S₂和S₃细菌数量、呼吸强度、酶活性和NO₃-N浓度下降10%时土霉素的剂量（EC₁₀）分别为36～1000 mg·kg^-1、20～1000 mg·kg^-1和4～1000 mg·kg^-1;而在施用猪粪的情况下,对应的数值分别为2～656 mg·kg^-1、2～81 mg·kg^-1和1～42 mg·kg^-1.添加土霉素对土壤细菌及酶活性的影响随土壤肥力的提高而增大,且其对土壤细菌数量和呼吸强度的影响大于对酶活性和NO₃-N浓度的影响.土霉素污染对土壤微生物数量和活性的影响随时间变化而变化,一般在培养4 d时的影响最为明显.土霉素对土壤微生物的影响总体上表现为抑制作用.     

退化红壤区人工林土壤的可溶性有机物、微生物生物量和酶活性

以江西省泰和县退化红壤区18年生马尾松纯林(Ⅰ)、马尾松 枫香 木荷混交林(Ⅱ)、木荷纯林(Ⅲ)和枫香纯林(Ⅳ)4种人工林林分为对象,并以自然恢复的无林荒草地为对照(CK),研究其土壤的可溶性有机碳(SOC)、氮(SON),微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)和土壤酶活性的变化.结果表明： 在0～10 cm土层,各林分类型的土壤SOC、SON含量分别为354～1007 mg·kg^-1和24～73 mg·kg^-1,MBC、MBN含量分别为203～488 mg·kg^-1和24～65 mg·kg^-1,脲酶和天门冬酰胺酶活性分别为95～133 mg·kg^-1·d^-1和58～113 mg·kg^-1·d^-1.不同林分类型之间SOC、SON含量为Ⅳ>CK > Ⅲ>Ⅰ>Ⅱ,MBC、MBN含量为CK>Ⅳ>Ⅲ>Ⅰ>Ⅱ,天门冬酰胺酶活性为Ⅳ>CK>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ,差异显著,而脲酶活性没有显著差异.随着土层加深,SOC、SON、MBC、MBN、脲酶及天门冬酰胺酶活性下降.在0～20 cm土层,SOC、SON、MBC、MBN、全碳和全氮两两之间达极显著相关.天门冬酰胺酶活性与SOC、SON、MBC、MBN、TSN、全碳、全氮极显著相关;而脲酶活性与SON、MBCMBN、TSN、全碳显著相关.     

水稻对天然富硒土壤硒的吸收及转运

以杂交晚稻“皖稻205”为试验材料,采用盆栽试验方法,研究了不同硒含量（0.5、1.0、1.5 mg·kg^-1）土壤对水稻产量、硒的吸收、转运和分配的影响.结果表明： 土壤硒含量≤1.5 mg·kg^-1对水稻产量无明显影响;水稻根系、茎叶和籽粒中的硒含量均随着土壤硒含量增加而增加,并呈现根系＞茎叶＞籽粒的特点,籽粒各组成部分的硒含量呈现米糠＞精米＞稻壳的特点;水稻根系能从富硒土壤中富集硒,根系硒的吸收系数达1.86,而硒向籽粒的转运和积累则相对恒定,转运系数为0.53～0.59;土壤硒含量为0.5～1.0 mg·kg^-1所产的富硒大米（0.15～0.20 mg Se·kg^-1）,可满足人体60～80 μg·d^-1硒的需要量,而土壤硒含量≥1.5 mg·kg^-1所产大米硒含量达到0.319 mg·kg^-1,超出粮食硒含量安全标准.综合产量和籽粒硒含量的表现,在富硒土壤（0.5～1.0 mg·kg^-1）上直接生产富硒大米,而不需要添加外源硒,既降低了生产成本,又避免了可能造成的水土污染.     

不同栽培方式对籼、粳稻根表铁膜和根铁、镉含量的影响

在Cd污染土壤中研究淹水、覆膜、覆草和湿润栽培对籼、梗稻不同生育时期根表铁膜Fe、Cd含量和根Cd含量的影响．结果表明,在分蘖期,梗稻根表铁膜Fe含量和根Cd含量在4种栽培方式中平均为6．37和25．49mg．kg^-1。分别比籼稻的4．52和16．37mg·kg^-1增加1．85和9．12mg·kg^-1．在孕穗期,粳稻根表铁膜Fe、Cd含量和根Cd含量在4种栽培方式中平均为1．60、16．35和54．68mg·kg^-1,分别比籼稻的1．06、9．56kg和43．31mg·kg^-1增加0．54、6．79和11．37mg·kg^-1．在灌浆期,梗稻根表铁膜Fe含量覆草和湿润栽培为0．89和1．00mg·kg^-1,分别比籼稻的0．63和0．30mg·kg^-1增加0．26和0．70mg·kg^-1;梗稻根表铁膜Cd和根Cd含量在4种栽培方式中平均为15．23和73．68mg·kg^-1,分别比籼稻的3．46和52．38mg·kg^-1增加11．77和21．30mg·kg^-1收获时。根表铁膜Fe含量淹水栽培的籼稻为1．21mg·g^-1,比梗稻的0．65mg·g^-1增加0．56mg·g^-1,覆草栽培的梗稻为0．94mg·g^-1,比籼稻0．55mg·g^-1增加0．39mg·g^-1;根表铁膜Cd含量湿润栽培的梗稻为7．96mg·kg^-1,比籼稻的5．09mg·kg^-1增加2．87mg·kg^-1;根Cd含量梗稻在4种栽培方式中平均为54．53mg·kg^-1,比籼稻的35．91mg·kg^-1增加18．62mg·kg^-1。     

川西亚高山不同海拔森林土壤活性氮库及净氮矿化的季节动态

研究了川西理县毕棚沟不同海拔梯度(3600 m、3300 m和3000 m)森林群落土壤活性氮库及土壤净氮矿化速率的季节动态.结果表明: 研究区森林土壤活性氮库(铵态氮、硝态氮、微生物生物量氮和可溶性有机氮)及净氮矿化速率存在明显的季节变化,但不同形态土壤活性氮库的季节动态有一定差异.4个采样时期(非生长季与生长季初期、中期及末期)各海拔土壤硝态氮浓度(8.38～89.60 mg·kg^-1)均显著高于铵态氮浓度(0.44～8.43 mg·kg^-1).生长季初期各海拔梯度的土壤净氮矿化速率均表现为负值(-0.77～-0.56 mg·kg^-1·d^-1),而非生长季、生长季中期和末期均为正值.除硝态氮外,不同海拔的土壤铵态氮、微生物生物量氮和可溶性有机氮浓度的差异极显著,海拔对它们的影响与季节变化有关.该区土壤净氮矿化以硝化为主,且氮矿化过程不受海拔梯度的影响.冬季土壤净氮矿化明显(0.42～099 mg·kg^-1·d^-1),早春高的土壤无机氮可能为植物生长提供基础养分,也可能通过淋溶方式从系统中丢失.     

上海城市不同绿地类型土壤重金属污染研究

2006年秋季对上海城市不同绿地类型土壤进行采样,其中包括居住区:华东师范大学一村草地类型(A);公园:上海植物园乔木类型(B、C)、灌木类型(D)、草地类型(E);学校:华东师范大学校区绿化乔木类型(F、G)、灌木类型(H)、草地类型(I);路旁绿地:浦东生态林乔木类型(J)、草地类型(K);废弃地:南汇老港垃圾填埋场乔木类型(L、M),草地类型(N)。共获得土壤样品42份。研究结果表明,上海城市各绿地类型的土壤受到了较强烈人为干扰,重金属污染现象普遍:绿地土壤中Cu、Zn、Pb、Cd的平均浓度分别为:39.84±17.37 mg·kg^-1,157.05±81.91 mg·kg^-1,41.33±23.14 mg·kg^-1,0.3425±0.1420 mg·kg^-1,居住区、公园、学校、路旁绿地、废弃地的内梅罗综合重金属污染指数分别为:2.4、2.8、2.6、1.9和1.5;同时还表明,不同绿地类型中土壤有其不同的污染方式:学校样地土壤重金属污染主要来自于交通因素,路旁绿化样地土壤的重金属来自于交通、客土等多方面因素共同作用,废弃地样地、公园样地和居住区样地土壤重金属污染则可能分别来自于固体废弃物、农林业活动和多种人类日常活动的共同作用。     

施用猪粪对油麦菜产量、硝酸盐含量及土壤养分的影响

应用盆栽试验方法,研究了施用猪粪对西南地区黄壤和紫色土中油麦菜产量、硝酸盐含量及土壤养分的影响.结果表明:施用猪粪能显著提高油麦菜产量,且黄壤中油麦菜增产幅度大于紫色土;油麦菜中硝酸盐、氮磷钾含量与土壤类型及猪粪施用量密切相关,以中国农业科学院制定的蔬菜中硝酸盐污染程度评价标准为依据,在紫色土对照(CK)及1倍猪粪(相当于施纯N 200 kg·hm^-2)处理下油麦菜硝酸盐含量较低,符合一级标准(≤432 mg·kg^-1,轻度污染);其他处理多超过二级标准(≤758 mg·kg^-1,中度污染),但均未超过三级标准(≤1440 mg·kg-¹,重度污染);黄壤中除化肥和8倍猪粪(相当于施纯N 1600 kg·hm^-2)处理下油麦菜硝酸盐含量超过二级标准外,其他各处理均符合一级标准;黄壤和紫色土中表征磷素淋失风险的有效磷临界值分别为96.3和107.7 mg·kg^-1.黄壤的猪粪环境安全容量较紫色土高.施用猪粪能显著提高两种土壤的有机碳和全氮含量.     

第二松花江下游稻田土壤重金属含量特征及来源分析

于2008年秋季,在长期引用第二松花江（二松）江水进行灌溉的前郭灌区,采集了具有不同灌溉历史的稻田耕层土壤样品65个,测定了土壤中7种重金属含量,分析重金属在表层土壤中的累积特征,探讨发生累积的重金属的输入途径和来源.结果表明：稻田土壤中Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、As、Hg的含量分别为14.1～28.4、37.6～57.4、53.3～84.4、0.044～0.367、18.4～37.0、3.25～12.11、0.031～0.155 mg·kg^-1.Pb、Hg、Cd表现出明显的累积趋势,其含量超过基线值的比例分别为100.0%、38.7%和66.1%,其余重金属元素未出现累积现象.随着灌溉历史的增长,稻田土壤中Pb含量呈逐渐降低趋势,Hg含量呈逐渐升高趋势.Cd含量与灌溉历史的关系不明显.稻田土壤中累积的Pb主要与过去使用含Pb汽油产生的废气沉降有关;Hg主要来源于曾受污染的二松江水,随引水灌溉输入;Cd主要来源于化肥、农药等农用化学品的施用.尽管本区稻田土壤中Pb、Hg、Cd出现明显累积现象,但其生态风险水平很低,不会对当地农业生产及粮食安全构成威胁.     

NaCl胁迫下苯丙烯酸在黄瓜幼苗-土壤系统内的积累

采用盆栽试验,以耐盐黄瓜品种‘津绿5号’和盐敏感品种‘津优1号’为试材,研究了NaCl（585 mg·kg^-1土）胁迫下不同浓度苯丙烯酸对黄瓜幼苗-土壤系统内苯丙烯酸积累的影响.结果表明： 苯丙烯酸施用浓度是影响土壤和黄瓜植株中苯丙烯酸含量的主要因子;除最高浓度(200 mg·kg^-1土)外,其他处理的黄瓜植株苯丙烯酸含量均随处理浓度的增加而增加.盐分胁迫使苯丙烯酸的毒性作用增强,在中低浓度处理下,黄瓜植株中苯丙烯酸含量升高;在高浓度处理下,黄瓜幼苗生长量下降并导致植株中苯丙烯酸含量降低;‘津绿5号’在最高浓度(200 mg·kg^-1土)处理时苯丙烯酸含量下降,而‘津优1号’从100 mg·kg^-1土浓度就开始下降,反映出两个黄瓜品种的耐盐性差异.在黄瓜植株各部位中,苯丙烯酸主要在叶片中积累;而在黄瓜植株-土壤系统内,苯丙烯酸主要在土壤中积累.     

合理施用沼渣对土壤钾素有效性影响

通过室内干湿交替培养研究了沼渣对沈阳地区耕地棕壤和草甸土中速效钾含量及其对外源钾固定的影响,结果发现(1)加入沼渣可以明显促进供试土壤中钾素的释放,棕壤和草甸土对照中速效钾含量分别在高于99.24和83.23mg·kg^-1时,干燥导致速效钾含量降低,含6%沼渣的棕壤和草甸土速效钾含量低于130.53和139.29mg·kg^-1时,干燥就会引起层间钾的释放;(2)加入沼渣可以减少土壤对外源钾的固定量,含2%和6%沼渣的棕壤在干湿交替培养15天后,固钾量分别比对照减少了12.51和54.81mg·kg^-1,相应的草甸土分别比对照减少固钾量达62.57和137.66mg·kg^-1,固钾率分别降低了12.93%和28.46%。     

GA3与EDTA强化黑麦草修复Pb污染土壤及其解毒机制

采用盆栽土培方法研究了生长调节剂GA₃和重金属螯合剂EDTA强化黑麦草修复Pb外源浓度分别为250和500 mg·kg^-1的污染土壤以及黑麦草Pb解毒机制.结果表明： 细胞壁沉积和液泡区室化在黑麦草地上部分Pb的解毒中起重要作用.EDTA单独使用提高了植物体内Pb的浓度和Pb在细胞可溶组分和细胞器组分中的比例,增强了Pb对植物的毒害作用,从而使植物生物量显著下降(P<0.05).叶面喷洒低浓度GA₃(1或10 μmol·L^-1)显著促进黑麦草对Pb的富集,但Pb在细胞器组分中的比例降低,缓解了Pb对植物细胞的伤害,从而促进了黑麦草的生长(P<0.05),其中1 μmol·L^-1 GA₃作用最显著.100 μmol·L^-1 GA₃降低了黑麦草体内Pb浓度,但Pb在细胞可溶组分和细胞器组分中的比例提高,使黑麦草的生物量明显低于对照.低浓度GA₃可在一定程度上缓解Pb和/或EDTA对黑麦草的毒害,生物量表现为低浓度GA₃ 单独>低浓度GA₃+EDTA>EDTA单独使用.低浓度GA₃和EDTA联用时的协同作用强化了黑麦草对Pb的富集,其中,在外源Pb浓度为500 mg·kg^-1处理组中,EDTA+1 μmol·L^-1 GA₃使黑麦草地上部分Pb浓度和提取效率分别达到1250.6 mg·kg^-1和1.1%.因此,1 μmol·L^-1 GA₃与EDTA联用在强化Pb污染土壤植物修复中具有很好的应用潜力.