外源有机质对土壤中菲的增强固定作用

从吸附、解吸、可萃取态残留变化3个方面,研究了外源有机质对粘壤土、砂粉土和粉壤土中菲的增强固定作用.外源有机质为有机商品肥和泥炭.结果表明,施加外源有机质后,供试土壤对菲的吸附等温线仍呈线性,分配作用为土壤吸附菲的主导机制.有机商品肥或泥炭能显著促进供试土样对菲的吸附.施加同量的外源有机质,土壤吸附菲的K_d值的增加幅度与土壤有机碳含量(f_oc)成正比,表明土壤的f_oc越大,外源有机质对菲吸附的促进效果越好.解吸实验表明,施加外源有机商品肥或泥炭能够抑制土壤中菲的解吸,解吸量显著低于原土.经64 d培养,施加外源有机质的3种土壤中的可萃取态残留菲含量降低;由于泥炭的有机质含量高于有机商品肥,施加泥炭的土样中可萃取态残留菲的降幅更大;原土的f_oc越高,外源有机质对菲可萃取性的抑制效果越明显.可见,施加外源有机质可增强土壤中菲的吸附固定、抑制其解吸、并降低其可萃取态残留.     

水溶性有机质对土壤吸附菲的影响

研究了来源于稻草腐熟物的外源水溶性有机质(DOM)和土壤本身固有的内源DOM对有机碳含量不同的3种土壤吸附菲的影响.结果表明,不同处理土壤对菲的吸附曲线均为线性,其吸附系数(K_d)与土壤有机碳含量(f_oc)正相关.去除内源DOM后,黄棕壤、红粘田和黑土吸附菲的K_d值增加了7.08%～21.4%,增加量(ΔK_d)和增加幅度与f_oc正相关,表明土壤中存在的内源DOM抑制土壤对菲的吸附.而外源DOM对土壤吸附菲的影响与其浓度密切相关.在供试浓度范围(0～106 mg DOC·L^-1)内,红粘田吸附菲的K_d值随加入外源DOM浓度的提高先增大后减小.外源DOM浓度为28 mg DOC·L^-1时,红粘田吸附菲的K_d值增加了19.5%;而当外源DOM浓度≥52 mg DOC·L^-1时,则明显抑制菲的吸附.内源和外源DOM对土壤吸附菲的影响,主要与DOM和菲在溶液中的结合作用、在土壤中的累积吸附效应等有关.     

超积累植物东南景天根际可溶性有机质对土壤锌吸附解吸的影响

采用盆栽和模拟试验研究了锌超积累植物东南景天根际土壤可溶性有机质(DOM)对土壤锌吸附解吸的影响.结果表明: 采用矿山土壤种植锌超积累植物东南景天后,根际土壤水溶性锌和乙酸铵提取态锌含量显著降低,而非根际土壤有效锌无明显变化.与不种植东南景天的对照土壤相比,根际土壤pH值降低了0.3个单位,有机质和DOM含量分别提高13.6%和20.9%.东南景天根际DOM对土壤锌吸附解吸的影响方式和程度与土壤类型有关.与对照DOM相比,在矿山土、黄筋泥和黄松土中,添加根际DOM使锌的最大吸附量(X_m)分别降低了17.8%、21.9%和27.7%,而非根际DOM对锌的最大吸附量没有影响.在3种供试土壤中添加根际DOM促进了锌的解吸,其中以黄松土最明显.东南景天根际DOM能降低土壤锌吸附容量,减少土壤对锌的吸附,促进吸附态锌的解吸,从而提高了根际锌的生物有效性.     

小分子有机酸对恒电荷土壤胶体Pb2+吸附-解吸的影响

供试土壤胶体对Pb2 + 吸附及吸附态Pb2 + 的解吸等温线均符合Freundlich和Langmuir等温式 .吸附常数Ka 值大小为土娄土 >黄绵土 >黑垆土 >黄褐土 ,其大小次序与表面总电荷密度σ0 大小一致 ,表明了各土壤胶体对Pb2 + 吸附强度的大小 .在小分子有机酸作用下 ,吸附量降低 ,吸附亲和力增加 ,柠檬酸的影响大于草酸的影响 ;解吸后残留Pb2 + 吸附常数Kd 值的大小基本为土娄土 >黄褐土 >黑垆土 >黄绵土 ,反映了解吸残留Pb2 + 吸附强度的大小 ,与各土壤胶体有机质和游离氧化铁含量有关 .在NaNO3 和草酸溶液中 ,吸附 解吸等温线相距较远 ,吸附 解吸之间存在着滞后性 ;在柠檬酸作用下 ,吸附 解吸等温线基本接近 ,二者之间具有一定的可逆性 .     

有机物料与锌肥配施对石灰性土壤锌有效性及形态转化的影响

采用尼龙网袋田间填埋培养法探究了外源施锌条件下石灰性土壤Zn有效性及形态转化对不同有机物料(作物秸秆、生物菌肥、黄腐酸和腐熟鸡粪)的响应.结果表明:与对照相比,Zn肥单施和与有机物料配施均显著提高了土壤全Zn含量(7.2%~13.8%)和DTPA-Zn含量(2.1~2.8倍).在施Zn条件下,有机物料对土壤全Zn和DTPA-Zn的贡献量表现为腐熟鸡粪>生物菌肥>玉米秸秆>黄腐酸,但外源锌的DTPA-Zn转化率以添加秸秆和生物菌肥处理最高.与单施Zn肥相比,有机物料与Zn配施处理显著提高了土壤有机质含量,促进了松结有机态Zn的形成,进而提高了土壤Zn转移因子,降低了Zn分配指数.不同物料与Zn肥配施土壤Zn有效性及形态转化之间存在差异,这可能与有机物料自身性质如腐熟度和含Zn量有关.尽管秸秆与Zn配施对DTPA-Zn含量的提升效果不及生物菌肥或腐熟鸡粪与Zn配施,但综合考虑环境和经济效益,其仍是改善缺锌石灰性土壤Zn有效性的最佳选择.     

磺酰脲除草剂在土壤中的环境行为研究进展

概述了磺酰脲除草剂在土壤中的吸附与解吸附,降解与残留、迁移以及抑制土壤酶活性等环境行为,探讨了土壤pH值、不同土壤类型、土壤水分含量及有机质等环境行为过程的影响,引用分布活性模型来解释除草剂的解吸滞后现象,并对磺酰脲除草剂在土壤中的生物降解和非生物降解机理进行了探讨,并从生态毒性,吸附作用力以及降解模型方面对今后的研究进行了展望。     

有机物料对土壤镉形态及其生物有效性的影响

采用盆栽试验,研究了淹水种稻条件下添加猪粪和泥炭对红壤和潮土中内源和外源Cd形态及其生物有效性的影响。结果表明,土壤中内源Cd在各形态之间的分布比较均匀;添加外源Cd时Cd主要分布于交换态,从分蘖期到成熟期,内源Cd交换态普遍升高,添加外源Cd时交换态普遍降低。有机物料对内源Cd交换态的影响不显著,但当添加外源Cd时则对交换态有显著影响,在不添加外源Cd的条件下,有机物料普遍促进水稻根系对Cd的吸收。在添加外源Cd的条件下,有机物料普遍抑制水稻根系对Cd的吸收,猪粪的抑制效果强于泥炭,水稻根系对Cd与Fe的累积呈显著抑制作用。     

溶解性有机质对土壤中有机污染物环境行为的影响

土壤中溶解性有机质(DOM)是生物活性和物理化学反应活性都很活跃的有机组分,主要通过疏水吸附、分配、氢键、电荷转移、共价键、范德华力等多种作用与有机污染物结合,提高溶液中有机污染物的溶解度,改变土壤中有机污染物的吸附-解吸、迁移-转化等环境行为．DOM对有机污染物的吸附-解吸、迁移-转化过程的影响有双重性：一方面,DOM与有机污染物在土壤表面的共吸附可增加土壤对有机污染物的吸附容量,促进有机污染物在土壤中的吸持;另一方面,DOM对有机污染物的增溶作用,有利于土壤中有机污染物的解吸,提高移动性．作为光敏剂,DOM能提高土壤中有机物的光解反应速率．在一定条件下,DOM也可影响土壤中有机污染物的水解过程．DOM对土壤中有机污染物环境行为的影响与DOM和有机污染物的性质及其相互作用的介质条件密切相关．     

不同典型地带性土壤氮素分布特征及其影响因素

在野外取样的基础上,研究中国不同典型地带性土壤各形态氮素分布特征及其影响因素.结果表明: 垂直地带性土壤中0.5 mol·L^-1 K₂SO₄提取的提取态总氮、提取态有机氮、吸附氨基酸随取样点海拔的增加而显著增加,且提取态总氮、提取态有机氮和吸附氨基酸平均值都大于水平地带性土壤;水平地带性土壤各形态氮含量随土壤类型的不同而差异显著.土壤吸附氨基酸含量是游离氨基酸的5倍,占提取态有机氮百分比为21.1%,表明吸附氨基酸可能作为土壤有机氮库的一种重要存在形态.相关分析结果表明,垂直地带性土壤中提取态总氮、提取态有机氮、铵态氮、氨基酸态氮均与有机质、全氮呈显著正相关(r=0.57～0.93,P<0.05),但与pH、硝态氮呈显著负相关(r=-0.37～-0.91,P<0.05);水平地带性土壤pH与提取态总氮、硝态氮、有机质、全氮、碱解氮及盐基离子(K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺)呈显著正相关(r=0.36～0.85,P<0.05),与铵态氮、氨基酸态氮呈显著负相关(r=-0.39～-0.81,P<0.05).     

长期施肥对东北黑土不同活性有机碳库的影响

试验采用团聚体分组和闭蓄态微团聚体分离技术,将土壤有机碳分为总粗颗粒有机质(活性碳库)、总细颗粒有机质(慢性碳库)和总粉粘粒(惰性碳库)等组分,研究长期施肥对东北黑土不同活性有机碳库的影响。结果显示,与不施肥相比,19年连续单独施用化肥没有影响土壤有机碳含量和土壤总体的团聚化效果;化肥和有机肥配施则显著提高了土壤团聚化程度,增加了有机碳含量和储量,增幅分别为36%和18%。粉粘粒结合有机碳占土壤总有机碳的50%~70%,其作为惰性碳库是黑土有机碳的重要组成部分。与无肥相比,单施化肥没有影响不同活性有机碳库含量及土壤有机碳库的稳定性;有机无机配施没有改变土壤中粉粘粒结合有机碳含量,但显著提高了总粗颗粒有机质和总细颗粒有机质中有机碳含量,降低了土壤有机碳库的稳定性。有机无机配施土壤中活性有机碳的增加,一方面有利于提高农田黑土生产力,另一方面又会加剧温室效应。因此,在保证作物产量的同时,尽量减少CO_2排放,确定适宜的有机肥施用量,是解决黑土区农业生产和环境保护矛盾的重要途径。     

根瘤菌对土壤铜、锌和镉形态分配的影响

以湖南郴州红壤和河北巩义褐土为供试土壤。制备Cu、Zn、Cd污染土壤。接种大豆根瘤菌(Rhi-zobium fredii)HN01,用连续提取法浸提土壤中不同形态的重金属．结果表明。褐土接种根瘤菌后固相结合态Zn总量降低10％。专性吸附态、氧化锰结合态和有机结合态Zn减少达9％～26％．红壤中结合态Zn的总量变化不显著,但专性吸附态和氧化锰结合态Zn含量显著减少。交换态Zn含量显著增加．褐土中接种根瘤菌抑制了Cu向土壤溶液的释放,固相结合态Cu总量增加18％,可交换态、专性吸附态、氧化锰结合态和有机结合态的Cu增加20％～54％．接种根瘤菌对土壤中Cd的溶解没有明显的抑制或促进作用,但改变了红壤中各形态Cd的含量高低顺序．Cd污染红壤中可交换态和有机结合态Cd含量分别增加22％和11％,专性吸附态和氧化锰结合态Cd分别减少14％和29％．根瘤菌对不同类型重金属及不同土壤中重金属形态影响的差异主要与土壤pH降低有关．     

蚯蚓对细菌降解土壤中菲的作用

通过30d室内培养试验,分别研究了接种蚯蚓(E)、细菌(B)以及同时接种细菌和蚯蚓(BE)对土壤中菲降解的影响.结果表明: 在土壤中菲的初始污染浓度为50 mg*kg-1的条件下,各处理间菲的降解率差异显著,其降解率的大小顺序依次为:BE》B》E》CK(对照); 在150 mg*kg-1菲的初始污染浓度下,BE处理中菲的降解率高达98.86%,显著高于CK和E处理.B处理中细菌的双加氧酶活性在3种菲初始污染浓度下没有显著差异,而BE处理中双加氧酶的活性随着土壤中菲的初始污染浓度的升高而增加.在相同菲污染浓度下BE处理中蚯蚓体内的菲含量明显高于E处理.表明蚯蚓能够通过生物富集作用降低土壤中菲的浓度,而蚯蚓与细菌的相互作用能够进一步促进土壤中菲的降解.     

退耕还湖后湿地土壤对磷的吸附解吸特性

以安徽菜子湖区不同退耕年限(3、5、9和11年)湿地为研究对象,以相邻油菜地和原始湿地为对照(共6个样地),研究退耕还湖后湿地土壤对磷的吸附解吸特性变化.结果表明: 退耕湿地土壤对磷的等温吸附曲线与Langmuir和Freundlich吸附方程拟合程度均达极显著水平(P<0.01);6个样地土壤对磷的最大吸附量(X_m)、吸附常数(K)和最大缓冲容量(MBC)范围分别为478～1074 mg·kg^-1、0.14～0.61和68.6～661.5 mg·kg^-1,且退耕湿地的这些参数均随着退耕年限的延长而升高,但未达到原始湿地水平;6个样地土壤磷的平均解吸率为6.2%～14.6%,且退耕湿地土壤磷解吸率随着退耕年限的延长呈先增高后降低的趋势,但均显著高于原始湿地.表明随着退耕年限的增加,湿地土壤对外源磷的固持能力不断增强,而土壤有机质和粘粒含量是影响湿地土壤对外源磷固持能力的重要因子.     

贵州万山汞矿区污染土壤中汞的形态分布特征

利用优化Tessier连续化学浸提法对贵州万山汞矿区污染土壤中汞的形态分布进行研究.结果表明,稻田土壤中汞主要以残渣态形式存在(79.65%),其次为有机结合态(19.97%)、氧化态(0.31%)、特殊吸附态(0.04%)和溶解态与可交换态(0.03%);除特殊吸附态外,其他各形态汞含量均随距污染源距离增加而降低,特殊吸附态汞在分析土壤中含量变化不明显;生物可利用性(溶解态与可交换态和特殊吸附态)汞占总汞比例较低,但在污染土壤中其含量明显高于未受污染地区.     

土壤保肥—供肥机理及其调节Ⅲ.棕壤型菜园土的N素保持与供应

对辽宁省北部、中部及南部棕壤型菜园土１５ 对肥、瘦地Ｎ 素保持与供应性能的研究表明,绝大多数肥地及其各粒级微团聚体的全Ｎ 量、ＮＨ＋４ 吸附与解吸量均大于瘦地及其各相应粒级微团聚体的,而ＮＨ＋４ 解吸率则相反．除了大粒级微团聚体外,肥、瘦地及其小粒级微团聚体全Ｎ 储量与ＮＨ＋４ 吸附与解吸性能均有显著差异．肥、瘦地微团聚体的ＮＨ＋４ 吸附与解吸量均随粒径的增大而降低,解吸率则随之升高．ＮＨ＋４ 吸附与营养物质或酶活性等大多没有显著的线性相关关系;肥地及各粒级微团聚体ＮＨ＋４ 解吸与土壤有机质及其结合形态、全Ｎ 含量、脲酶与磷酸酶活性等呈显著线性正相关,瘦地及其各相应粒级微团聚体的与营养物质含量和酶活性均无显著线性相关关系．     

城市垃圾堆肥对Cr污染土壤的修复效应

通过模拟土培试验和盆栽试验 ,研究垃圾堆肥对Cr污染土壤的修复效应 .结果表明 ,垃圾堆肥对于土壤中有效Cr含量的影响是通过有机质含量、Eh、pH、<0 0 1mm粘粒含量等理化因子的变化来实现的 ;有机质含量变化和Eh变化分别是旱地土壤和淹水土壤中的主要影响因素 ,对有效Cr的效应分别占贡献的 73 4 %、5 5 5 %;垃圾堆肥施入土壤后 ,土壤渗透性得到改善 ,土壤中的Cr因被还原、吸附而固定 ,迁移量减少 ;垃圾堆肥施入可以减少植株对Cr的吸收 ,旱地土壤中 ,施加垃圾肥可使生物产量增加 35 9%,植株体内Cr含量下降 48 9%,在淹水土壤中 ,这种效应更加显著 ,生物产量比旱地土壤高 86 3%,Cr含量低 2 3 8%;垃圾堆肥施入后 ,植株体内的其他重金属含量未超标 ,垃圾肥可以安全用于Cr污染土壤的修复 .     

植物CytP450和抗氧化酶对土壤低浓度菲、芘胁迫的响应

以小麦(Triticum acstivnm)为供试植物,草甸棕壤为供试土壤,以微粒体细胞色素P450及抗氧化酶SOD、POD和CAT酶活性为指标,进行了土壤中菲、芘单一及复合胁迫响应研究.结果初步表明,菲、芘胁迫引起植物体内解毒代谢和抗氧化防御酶反应.菲、芘单一胁迫浓度为1mg kg-1时对细胞色素P450产生显著诱导;4 mg kg-1时P450酶含量明显被抑制,表明低浓度菲、芘单一胁迫对植物代谢解毒系统产生损伤;而菲、芘复合1mg kg-1时P450酶含量明显被抑制,说明菲、芘复合胁迫对植物的代谢解毒具有协同毒性效应.土壤中菲、芘单一胁迫未引起SOD酶活性的明显改变,复合胁迫下SOD酶活性出现微弱下降;菲、芘单一胁迫对CAT和POD酶活性具有显著抑制作用;复合胁迫对CAT产生抑制作用,而POD酶活性并未对菲、芘复合产生增强毒性响应.研究从代谢解毒和抗氧化防御酶系统两方面,为土壤低浓度PAHs污染诊断提供了实验依据.     

磷酸盐在土壤中的竞争吸附与解吸机制

本文概述了近年来国内外有关磷酸盐的竞争吸附与解吸的研究成果。土壤中许多阴离子都能与磷竞争吸附点位,使得磷的吸附下降。有机质可促进或抑制磷的吸附,pH是影响竞争吸附的主要因子。磷被吸附后大多固持在表面而难于解吸,往往呈现明显的滞后现象。通常只有拟物理吸附的磷能被解吸,化学吸附的磷因与表面金属离子作用形成双齿配位而极难被淋洗下来。解吸受多种因素的影响,其中解吸剂的类型是主要因子之一。     

重金属在根际中的化学行为——Ⅱ.土壤中吸附态铜解吸的根际效应

用第四纪红壤性水稻土(QP)、淀浆白土(WP)、第四纪红土(QR)和赤红壤(LR)研究了土壤中吸附态铜的解吸的根际效应。结果表明,吸附态铜可分为0.1M KNO_3解吸的易解吸态铜和0.1MHCl解吸的难解吸态铜。随吸附量增加,易解吸态铜百分数增加,而难解吸态铜百分数下降。易解吸态铜在根际土中的量小于非根际土中的量,各土壤的根际效应依次为:QP>WP>LR>QR;其平均解吸百分数则为:QR>LR>WP>QP。难解吸态铜的量为根际土大于非根际土,各土壤的根际效应为:WP>LR>QP>QR,其平均解吸百分数依次为QP>WP>LR>QR。根际中铜吸附的增加主要是因为难解吸态铜的增加。     

增温和外源碳输入对泥炭地土壤碳氮循环关键微生物功能基因丰度的影响

为探讨温度升高和外源碳输入对泥炭地土壤碳氮循环关键微生物的影响,于2017年7月采集多年冻土区泥炭地表层(0—10 cm和10—20 cm)土壤样品,在10、15℃两个温度下开展为期42d的增温模拟试验,同时设置葡萄糖添加处理,利用荧光定量PCR技术分析泥炭地土壤碳氮循环关键微生物丰度变化,同时分析增温和外源碳输入对泥炭地土壤活性碳组分和无机氮含量的影响。结果表明:温度升高可导致北方泥炭地表层土壤微生物丰度以及群落结构变化,0—10 cm土壤微生物比10—20 cm土壤微生物更加敏感。增温条件下微生物首先快速分解活性有机碳,同时温度升高加快土壤氮周转速率,增加有效氮含量。外源碳输入整体提高了深层土壤微生物丰度,使得10—20 cm土壤细菌、产甲烷菌、甲烷氧化菌、氨氧化细菌以及反硝化细菌丰度显著增加,说明外源碳输入可能会促进10—20 cm土壤甲烷氧化过程、氨氧化过程和反硝化过程。温度和葡萄糖的交互作用对泥炭地表层土壤碳氮循环关键微生物丰度均有显著影响。在增温和外源碳输入条件下,北方泥炭地表层土壤微生物丰度受土壤碳氮活性基质的影响。