三峡库区典型小流域农业非点源氮磷流失特征

基于2007-2009年的野外观测数据对戴家沟小流域降雨径流与农业非点源氮磷流失的时间序列变化关系及其特征进行研究.结果表明:2007-2009年,戴家沟小流域降雨量和径流量峰值变化一致,二者相关系数为0.904.总氮和总磷浓度变化趋势吻合,但总氮对降雨径流变化响应的灵敏度高于总磷;氮流失浓度受降雨径流变化影响显著,而磷流失则表现出逐年递增的趋势;氮磷比的变化特征与总氮浓度的变化特征一致,且与径流波动有良好的耦合关系.2007-2009年,戴家沟小流域降雨径流量累积百分比峰值出现时刻与总氮、总磷流失量累积百分比峰值出现时刻不吻合,表明流域农业非点源污染具有较大的随机性和分散性,二者没有严格的对应关系.     

砂培条件下施加钙、砷对蜈蚣草吸收砷、磷和钙的影响

在砂培条件下 ,研究施加钙、砷对蜈蚣草生长和砷、磷和钙的吸收及转运的影响。添加砷对蜈蚣草的生物量 (根、叶柄和羽叶的干物重 )虽未达到显著影响 (p<0 .0 5) ,但添加 0 .1 mmol/L砷时 ,表现出刺激生长效应。提高介质中钙浓度明显抑制蜈蚣草根系生长 ,钙浓度过高还会显著限制地上部生长。供应 0 .0 3mmol/L钙时 ,蜈蚣草羽片砷浓度为 42 1 8mg/kg,明显高于 2 .5和 5 mmol/L钙处理下相应的砷浓度。砷的转运系数 (羽片 /根 )随着介质中砷浓度的升高而增大 ,随着介质中钙浓度的升高而减少。这说明一定范围内提高介质中砷浓度促进砷向地上部运输 ,而钙却明显抑制砷向地上部转运。钙和砷浓度过高时 ,植株均会出现中毒症状。钙中毒表现为叶脉变褐和叶肉坏死 ;而砷中毒现象表现在叶尖和叶缘变褐。介质中砷限制蜈蚣草根部对磷的吸收 ,但对地上部磷浓度无显著影响。介质中添加砷 ,植物体内钙浓度升高 ,可能起缓解砷毒的作用。钙、砷对蜈蚣草羽片砷累积量和总累积量均有极显著的交互作用 ,钙是负交互效应 ,砷是正交互效应。添加 2 .5和 5.0 mmol/L钙时 ,相对于 0 .0 3 mmol/L钙处理分别减少地上部砷累积量 2 0 .8%和73.1 %。这表明在应用蜈蚣草进行植物修复时 ,介质中出现过高浓度的钙是不利于提高土壤修复效率     

湖南柿竹园矿区土壤重金属含量及植物吸收特征

矿区重金属污染十分严重,寻找和发现适合当地气候与土壤条件的重金属耐性植物是矿区植被恢复和污染土壤修复的前提。对我国湖南柿竹园有色金属矿区调查发现,该地区选矿厂的重金属污染问题普遍比尾砂库严重。选矿厂土壤砷、镉、铅、锌严重超标,尾砂库周围也受到不同程度的重金属污染。土壤重金属胁迫效应影响着植物物种分布,选矿厂物种分布较少,相比之下尾砂库的植物多样性较为丰富。柿竹园矿区植物对重金属的吸收表现为富集型(如蜈蚣草Pteris Vittata L .和苎麻Boehmerianivea (L .) Gaud.)、根部囤积型(如攀倒甑Patrinia villosa和木贼Equisetum hyemale)和规避型(如蔓出卷柏Selaginelladavidii Franch和芒草Miscanthus sinensis Andlerss)等3种类型。     

不同稻作制对红壤性水稻土中锰剖面分布的影响

为了探讨红壤性水稻土锰的迁移和转化行为,通过长达16a的定位试验研究了不同稻作制、有机肥以及地下水位对土壤剖面中全锰、活性锰和交换态锰分布的影响。试验结果表明,长期淹水种稻引起0-20cm土壤层次全锰、活性锰和交换态锰含量的显著下降,而在20－40cm和40－75cm土层相对累积。不同稻作制比较,0－20cm土层中全锰、活性锰和交换态锰含量以稻稻泡显著高于稻稻绿和稻稻油处理,而20－40cm和40－75cm土层3种锰形态的含量各稻作制之间无显著差异,表明实行水旱轮作的稻稻绿与稻稻油两种稻作制耕层土壤锰的淋溶损失比持续淹水的稻稻泡制更为严重。相对而言,不同有机肥施用水平和地下水位对土壤剖面中锰分布的影响要小于稻作制,总的趋势为：土壤剖面中锰的空间分异程度以高量有机肥＞常量有机肥＞单施化肥;低水位＞高水位。从土壤中锰的空间分布规律可以看出,水旱轮作（尤其是在低水位和有机无机配合的条件下）比长期淹水更有利于土壤锰氧化还原引起的深层淋溶与淀积,加速了典型水稻土剖面的形成。     

土壤砷污染对蔬菜砷含量及食用安全性的影响

对湖南郴州砷污染区的土壤和蔬菜砷含量进行了研究 ,结果表明该地区土壤含砷量为 19.5～ 2 37.2 mg/ kg、平均为 6 3.9mg/ kg、中值为 4 7.8mg/ kg,比全国平均土壤含砷量 (9.2 m g/ kg)高 2～ 2 5倍 ;蔬菜可食部分砷含量范围为 0 .0 4～ 2 .6 4 m g/ kg、平均为 0 .74 mg/ kg、中值为 0 .5 4 mg/ kg,5 4 %的蔬菜可食部分含砷量超过了《蔬菜卫生标准》规定的最大允许量 (MPC≥ 0 .5mg/ kg) ;菠菜 ,茼蒿和生菜可食部分超标比较严重 ,最大砷含量超出 MPC 5倍左右。     

砷、钙对蜈蚣草中金属元素吸收和转运的影响

蜈蚣草是砷的超富集植物和钙质土壤的指示植物。本试验在砂培条件下,研究砷、钙对蜈蚣草吸收和转运必需金属元素K、Mg、Mn、Fe、Zn和Cu的影响。结果表明。提高营养液中的砷浓度显著降低根部Mg和Zn的吸收。但对根部其它元素的浓度没有明显影响;叶柄中的Mn和地上部的Fe浓度因介质中添加砷而显著减少。其它元素在地上部的分布不受抑制。添加砷限制Fe从地下部向地上部转运,但促进其从叶柄向羽叶中运输;另外,还显著促进Mn由叶柄向羽叶和Zn由根向羽叶的转运。提高钙处理浓度对蜈蚣草吸收Fe、Zn、Cu无显著影响,但显著限制K、Mg和Mn的吸收。Mn是研究的6种金属元素中惟一一种明显向地上部转运富集的元素。从根部到羽叶中。金属元素间的相关性增强,在根部Ca与各种金属元素都无相关性;叶柄中Ca和Fe浓度呈极显著正相关;在羽叶中,Ca与K、Mg、Mn和Zn浓度呈显著负相关。     

三七对土壤中镉、铬、铜、铅的累积特征及健康风险评价

我国传统珍贵草本药用植物三七Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen重金属污染问题已引起广泛关注,但相关研究却非常有限。调查了三七种植区土壤重金属污染状况,揭示了三七对土壤中重金属的吸收转运规律及其健康风险。结果表明,三七种植区土壤镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)的超标率分别为75%、38%、50%,污染程度分布表现为丘北县文山县砚山县马关县;种植区三七存在较为严重的Cd、Cr、铅(Pb)污染,其不同部位的超标率范围分别为81%—100%、75%—100%、25%—63%;三七具有较强的Cd富集能力及Cd、Cu转运能力;三七不同部位Pb、Cd、Cr、Cu对人体的摄入风险贡献依次为13.46%—46.40%、8.67%—24.67%、1.90%—14.40%、0.38%—0.79%,其中主根中Cd、Cr、Cu对人体的健康风险与土壤中相应的重金属浓度呈线性正相关。研究可为解决三七种植区,乃至其他中草药种植区的重金属污染问题提供重要的科学依据。     

蜈蚣草耐铅、铜、锌毒性和修复能力的研究

重金属复合污染是主要土壤污染类型之一。为了探明蜈蚣草修复土壤重金属复合污染的能力,土培试验研究了分别添加不同浓度铅、铜、锌条件下蜈蚣草生物量变化,结果表明,不同浓度铅和较低浓度锌处理下蜈蚣草生物量呈显著性地增加,土壤Pb、Zn添加浓度分别为1750mg／kg和1350mg／kg,蜈蚣草生物量最大。说明蜈蚣草有极强的耐Pb、Zn毒性能力,能在较高有效态Pb或Zn污染土壤上正常生长。蜈蚣草具有一定的耐Cu毒性能力,在Cu耐性方面,蜈蚣草可能存在生态型的差异。以上结果说明,利用蜈蚣草修复萃取Pb—As,Zn—As,Cu-As等复合污染土壤上As有重要的意义。