污泥堆肥对黄梁木幼苗生长和元素吸收的影响

污泥含有丰富的有机质和植物所需的营养元素,将污泥堆肥后用作苗木栽培基质逐渐成为新型的污泥生态化处置途径.通过7个月的盆栽试验,研究污泥堆肥不同添加量,即0%(CK)、25%(T₁)、50%(T₂)、75%(T₃)、100%(T₄)对黄粱木幼苗生长及营养元素和重金属吸收的影响,以及栽培后基质中元素变化特征.结果表明: 污泥堆肥添加量对黄梁木生长有显著影响,纯污泥(T₄)中黄梁木苗木不能正常生长,移栽两周后植株全部死亡,而T₁、T₂和T₃处理则显著增加了黄梁木株高、地径和总生物量,其中,T₂处理效果最佳,3个生长指标均显著高于其他处理;T₂、T₃处理显著促进黄梁木对N、P、K以及重金属(Cu、 Zn、Pb、Cd)的吸收,而T₁处理仅对N和Pb吸收有显著促进作用;同一处理条件下,黄梁木对污泥堆肥重金属吸收能力表现为Zn>Cu>Pb>Cd.盆栽试验结束时,污泥混合基质中有机质,以及N、P、K含量较高,但仍残留一定量重金属,不过均低于农用污泥污染物控制标准,具有再次利用的价值.     

污泥与园林废弃物混合堆肥对波斯菊生长及重金属积累的影响

随着城镇人口增加和城市化的快速发展,每天产生大量的污泥和园林废弃物,而厌氧消化的污泥与园林废弃物的混合堆肥产品应用于林地土壤改良,是城市废弃物循环利用的一种经济有效的方式。本研究在北京平原造林区开展试验,探讨混合堆肥对波斯菊的生长及对重金属元素吸收的影响。结果表明:施用堆肥对土壤全氮和有机质含量无显著影响; Cu、Zn、Cd三种重金属元素在土壤中主要以残渣态的形态存在;施用堆肥提高了土壤Cu、Zn含量,但Zn总量未超过土壤环境质量标准(GB 15618—2018)中的土壤污染风险筛选值300 mg·kg-1,Cu在施肥量较高时超过土壤污染风险筛选值100 mg·kg-1;土壤背景值中Cd含量已经高于土壤污染风险管制值4.0 mg·kg-1,施用堆肥对Cd含量的影响无明显规律;波斯菊株高、生物量和花数均随着堆肥施用量的增加而增加;波斯菊对重金属元素的富集性表现为CuCdZn。本研究表明,北京平原造林区的人工林生态系统可以忍受一定浓度的污泥和园林废弃物混合堆肥,并利用其中的营养物质,提高土壤肥力,促进植物生长。     

构树的污泥适应性及养分和重金属吸收累积特征

构树是我国重要速生经济树种,具有适应性强、生物量大和重金属富集能力强等优点,而污泥中含有大量养分和重金属,在污泥中种植构树有望同时实现污泥生态修复和构树资源生产。本研究通过盆栽试验,分析在对照(赤红壤)、50%污泥(污泥、赤红壤混合基质,重量比各50%)和100%污泥基质中构树生长及不同部位(根、茎、叶)养分和重金属吸收累积特征,并通过主成分分析和隶属度函数对吸收累积能力进行综合评价。结果表明: 构树在50%和100%污泥中均可正常生长且株高、生物量显著高于对照,在100%污泥中长势最好,质量指数(1.02)分别是对照和50%污泥处理的4.3和2.4倍。50%和100%污泥处理构树各部位N含量和茎P含量显著高于对照,100%污泥处理构树茎、叶K含量显著低于对照。构树对Cu、Zn、Pb、Cd、Ni的吸收部位以根为主,根系重金属含量与污泥比例呈正相关,叶Pb、Cd含量符合《饲料卫生标准》(GB 13078—2017)。构树对Cd的吸收累积效果好于其他重金属元素。与对照相比,50%和100%污泥处理构树根部Zn、Pb、Cd滞留率显著提高(57.8%~85.8%),100%污泥处理构树根部Cu、Ni滞留率显著提高(67.5%和74.8%)。污泥处理全株养分和重金属累积量均显著大于对照,其中100%污泥处理显著大于50%污泥处理。与50%污泥处理相比,100%污泥处理构树各部位及全株养分和重金属累积量大幅提高。不同处理下构树污泥适应性和元素吸收累积的综合评价得分为100%污泥(0.848)>50%污泥(0.344)>对照(0.080)。构树对污泥具有良好的适应性,在纯污泥中能够正常生长并具有较强的吸收累积养分和重金属能力,可在修复污泥的同时进行构树资源生产。     

污泥堆肥对草坪草生长及光合特征的影响

研究不同污泥堆肥施用量(0、0.8%、2%、6%和10%)对高羊茅、黑麦草和早熟禾3种草坪草生长及光合特征的影响.结果表明: 污泥堆肥施用量为6%时效果最好.随污泥堆肥施用量的增加,高羊茅、黑麦草和早熟禾的株高、单叶面积和单株生物量均显著增加,根冠比显著降低,其中,株高增幅分别为64.9%～180.8%、97.3%～200.9%和39.1%～156.5%,单叶面积增幅分别为91.3%～417.4%、186.4%～394.9%和164.6%～508.3%,单株生物量增幅分别为333.4%～867.6%、138.4%～445.1%和316.3%～669.2%.随污泥堆肥施用量的增加,高羊茅净光合速率(P_n)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)和水分利用效率(WUE)呈先增加后降低的趋势;早熟禾P_n、T_r和WUE逐渐增加,C_i呈先增加后降低的趋势;黑麦草P_n和WUE逐渐增加,但其C_i和T_r呈先增加后降低的趋势.污泥堆肥施用使3种草叶绿素a、b和(a+b)含量增加,施用量>6%后叶绿素a、b和(a+b)含量下降,但叶绿素a/b变化不明显.
     

堆肥处理对污泥腐殖物质形态及其重金属分配的影响

采用透析、凝胶色谱 (SephadexG 75 )研究了污泥堆肥前后腐殖质分子大小的变化及重金属Cu和Zn在各级组分中的分配。透析结果表明 ,污泥经过堆腐以后 ,腐殖质中小分子物质 (<10 0 0Da)组分的含量下降 6 4 % ,而相对高分子组分 (>2 5 0 0 0Da)却增加了 6 8%。凝胶色谱进一步证实 ,污泥经过 4 9d堆腐后 ,腐殖质中大于 2 0 0 0KDa的大分子组分是堆肥起始时的2 3倍。而小分子组分明显减少 ,表现在小分子组分的凝胶洗脱体积明显减少。堆肥腐熟以后 ,腐殖质吸附的Cu、Zn元素含量增加 ,其中Cu主要被吸附在大分子物质上 ,而Zn主要与小分子物质结合     

浇灌黄腐酸对肾蕨生长及吸收重金属的影响

研究了黄腐酸浇灌对以污泥为肥料的盆栽肾蕨生长及吸收重金属的影响。结果表明,随着黄腐酸浇灌次数的增多,肾蕨叶长、叶宽、羽片对数以及每盆肾蕨的干重增加显著;同时肾蕨对各种重金属离子吸收总量也显著提高。因此,在利用污泥作为土壤肥料的同时,使用黄腐酸强化植物修复以移除其中的重金属,可减轻土壤污染。     

城市污泥堆肥用作草皮基质对草坪草生长的影响

研究了城市污泥堆肥生产草坪基质的应用效果。试验结果表明,城市污泥堆肥基质能明显提高黑麦草的地上和地下生物量和叶绿素含量,与不施化肥和施用化学的对照相比,城市污泥堆肥可以增加土壤有效态氮、磷含量,促进植物叶片对氮的吸收,提高草坪的质量。用经过无害化处理的城市污泥生产草坪基质,既可以解决城市污泥的出路,又可以降低草坪的生产成本,是一条经济可行的途径。     

重金属在海草中累积及其对海草生长的影响

海草是生长在近海浅水中的单子叶高等植物,对维持近海生态平衡起着重要作用,而重金属污染对海草有重要影响.研究重金属对海草的影响过程与机理对海洋生态环境保护具有重要意义.本文总结了国内外近年来在海草受重金属污染影响方面的研究进展,包括海草重金属累积的特征及其主要影响因素,重金属对海草生理生态特别是光合效率的影响,以及海草对重金属胁迫的内在生理生化适应机制等.提出了今后的研究方向,通过同位素示踪的方法比较海草通过叶片吸收与通过根吸收重金属的差异,进行多种重金属在毒性协同和拮抗方面的研究,比较重金属对海草急性毒性和慢性毒性的差异,加强重金属对海草毒性机理的研究等.     

模拟酸雨对污泥堆肥中重金属形态转化及其环境行为的影响

通过模拟酸雨淋溶土柱的方法,研究了酸雨（pH=5．0和2．9）作用下污泥堆肥中Zn、Cu和Ni的溶出和迁移性。分析了酸雨对重金属形态分布规律的影响。结果表明,在相同酸雨强度下,淋出液中重金属含量与其在土柱中迁移距离大小次序为Zn〉Cu〉Ni;重金属在相同深度的土层中含量大小次序为Zn〉Ni〉Cu。淋溶液pH的降低和污泥堆肥施加比例的提高均会增加重金属在淋出液和土柱中的含量,但不影响重金属在土柱中的迁移距离。土壤酸化会促使土壤中重金属形态向活性形态转化,而且迁移距离增加。     

施用污泥对小白菜生长及其迁转重金属的影响

采用盆栽方式,以厦门市筼筜污水处理厂的污泥作为有机肥种植小白菜,探讨污泥施用对小白菜生长和产量的影响及重金属在小白菜-土壤间的迁移转化和积累情况.结果表明:污泥中氮、磷、钾和有机质含量丰富,重金属含量均低于国家农用污泥中污染物控制标准;适宜的污泥施用量可促进小白菜的生长,污泥用量为5%时,小白菜长势最好,生物量最大;污...     

不同比例珍珠岩对污泥堆肥理化性状与孔雀草生长的影响

为解决污泥在替代泥炭应用时存在的透气性差等问题,用珍珠岩作为污泥透气性调节材料,以纯污泥堆肥为对照,研究添加珍珠岩20%、40%、60%、80%、100%(V/V)条件下混合基质理化性状的差异以及对孔雀草植株生长的影响.结果表明： 混合基质的物理性状中容重、持水孔隙和水气比随珍珠岩比例的增大而降低,总孔隙度和通气孔隙则增加;化学性状中pH值随珍珠岩比例的增大而增加,EC值和养分含量则呈下降趋势;孔雀草地上部生物量以及开花数在添加60%珍珠岩条件下最高,纯污泥堆肥中最低;根系形态和根系活力在添加珍珠岩40%、60%、80%条件下较高.通气孔隙是影响最大根长和平均根直径的最强因子.珍珠岩主要是通过影响污泥堆肥物理性状来改善孔雀草生长,添加珍珠岩60%可显著改善污泥透气性差、盐分高的问题,对孔雀草根系及地上部生长等均有良好的调节作用.     

镉胁迫对姬松茸生长和镉吸收累积的影响

利用外源镉添加的袋栽试验,系统研究了镉对姬松茸J37和J1两菌株农艺性状、子实体产量、氨基酸和镉含量的影响,以求为低富集镉的姬松茸品种选育和安全栽培提供科学依据。结果表明外源镉添加对姬松茸J37和J1品种子实体的农艺性状的影响各异,两菌株单个子实体重量、子实体高度、菌盖直径、菌盖厚度和菌柄直径等均与外源镉浓度具有显著的负相关性,其中子实体重量与外源镉浓度间的相关性最大;15 mg/kg镉水平是两菌株农艺性状发生显著变化的敏感点。不同镉水平下J37菌株单个子实体重量比J1菌株高10.9%—36.6%,表现为较强镉耐受性。姬松茸J37与J1菌株子实体产量、氨基酸和镉含量均随着潮次的增加而降低,子实体产量和氨基酸含量随着外源镉水平增加而降低,而镉含量随外源镉水平增加而增加。与外源镉0mg/kg处理相比,当外源镉水平达15 mg/kg时,J1和J37子实体总产量分别下降23.4%和13.4%以上,J1和J37子实体镉含量分别提高51.5%、13.7%以上,且J1子实体镉含量已达到食品卫生标准的临界值。当外源镉水平达到35 mg/kg时,J1和J37子实体产量分别下降45%、32%以上,J1和J...     

城市污泥复合肥的肥效及其对小麦重金属吸收的影响

通过盆栽和大田试验,初步探讨了污泥复合肥种植小麦的肥效及其对小麦重金属吸收的影响。试验结果表明,污泥复合肥对小麦的增产效果和土壤的增肥效果明显优于化肥,等同于市售复合肥,它能促进植株生长发育,提高小麦产量,对土壤速效养分的积累有明显的促进作用;污泥复合肥处理的小麦籽粒中重金属Cu、Zn、Pb、Cd的含量均在国家食品卫生标准范围内。     

广西马尾松人工林对重金属元素的吸收、累积及动态

探讨了广西马尾松人工林对重金属Cu、Zn、Mn、Pb、Ni、cd元素的吸收、累积及动态。结果表明:马尾松林地土壤层(0~60 cm)中重金属元素Cu、Zn、Mn、Pd、Ni、Cd的平均含量,分别为23.02,24.46,235.46,5.93.8.45和0.14 mg·kg-1,储量大小依次为Mn>Zn>Cu>Ni>Pb>Cd。马尾松林不同组分中,重金属元素的含量范围分别为Cu 2.97-13.47,Zn 12.09-42.93,Mn 143.14-751.78,Pd 2.87-25.12,Ni 0.19-25.05和Cd 0.16~1.24 mg·kg-1,对土壤6种重金属元素富集能力的大小依次为Cd>Mn>Pb>Zn>Ni>Cu。马尾松林中,重金属元素的总储量为39.791kg·hm-2,其中Mn、Zn、Pb、Cu、Cd、Ni元素的储量分别为34.047,3.351,1.226,0.874,0.245,0.084 kg·hm-2,各组分中重金属元素储量的空间分布为干>皮>根>叶>枝。Cu、Zn、Mn、Pd、Ni、Cd的周转期分别为13.9、7.0、3.1、20.4、2.1、12 a,流动系数为Ni>Mn>Zn>Cd>Cu>Pb。     

污泥堆肥混合基质对香彩雀生长开花的影响及植物适应性评价

采用盆栽试验,研究了以城市污泥堆肥为主要原料的基质对观花植物香彩雀(Angelonia salicariifolia Humb.)生长和开花特性的影响,并采用熵权系数与TOPSIS集成评价法综合评价了不同基质对香彩雀的生长适应性。结果表明,经过60 d高温好氧堆制的污泥堆肥,以不同体积比与泥炭、河沙混配成的栽培基质容重和EC值比研究区的林地赤红壤低,pH值和养分含量更高。污泥堆肥混合基质栽培的香彩雀营养生长和生殖生长均优于土壤栽培,其中株高比后者增加29%~61%,分枝数增加27%~67%,鲜重增加17%~88%,干重增加4%~50%,开花时间提前2~16 d,花朵数增加49%~220%,花期延长8~22 d,花朵畸形率降低1%~5%,对氮、磷、钾的吸收能力显著提高。试验中各种污泥堆肥混合基质均适合香彩雀生长,熵权系数与TOPSIS集成评价结果显示,在所研究的污泥堆肥基质中,污泥堆肥:泥炭:河沙体积比为5∶3∶2的基质植物适应性最强,纯污泥堆肥植物适应性相对较差,但优于土壤。将污泥堆肥作为基质主要成分用于花卉生产,既可提高花卉质量,降低成本,又能消耗大量污泥,是城市污泥资源化处置和利用的重要方向。     

填充料和通气对污泥堆肥过程的影响

试验研究了不同配比的以料和通气状况对污泥堆肥起始升温的影响。结果表明,填充料含是量高的配比升温速度明显比填充料含量低的配比快;高填充料配比的堆体（填充料占堆料的１／２～１／３）在超始升温阶段可以不进行氢气的供给;低填充料的配比和加入回流堆肥的配比（填充料占堆料的１／４～１／９）,由于堆体的孔隙少,则必须进行通气量的调节。     

大气污染对35种园林植物生长的影响

对广东省佛山市大气监测的结果表明,酸性硫化物和毒性氟化物是陶瓷工业产生的主要污染物质。采用现场盆栽试验方法。比较分析了生长在佛山市陶瓷城附近高浓度SO2和氟化物大气污染环境下的35种园林绿化植物的株高、基径、冠幅等生长指标的差异,并采用综合生长指标评价方法对参试植物进行相应的抗性分级,选出8种抗性植物（铁冬青、菩提榕、环榕、仪花、小叶榕、红花油茶、幌伞枫、白桂木）,17种中等抗性植物（小叶胭脂、腊肠树、毛黄肉楠、红桂木、茶花、吊瓜、火焰木、铁力木、柳叶楠、猫尾木、灰莉、密花树、海南红豆、复羽叶栾树、灰木莲、大头茶、印度紫檀）,8种敏感植物（华润楠、海南木莲、格木、日本杜英、蓝花楹、观光木、蝴蝶树、白木香、乐昌含笑、无忧树）。     

有机物料对污染土壤上水稻生长和重金属吸收的影响

采用盆栽试验,研究了施用有机碳源、菜籽饼和猪粪对污染土壤上水稻生长和重金属吸收特性的影响.结果表明： 施用菜籽饼和猪粪均能缓解重金属对水稻的毒害作用,促进水稻生长,显著增加地上部生物量和籽粒产量,降低糙米中重金属浓度;而有机碳源抑制水稻生长.与施用化肥相比,施用菜籽饼和猪粪处理的水稻籽粒产量分别增加128.3%和67.9%;施用菜籽饼处理的糙米Cd、Cu和Zn浓度分别降低47.6%、35.2%和21.5%,施用猪粪处理分别降低9.5%、21.2%和9.3%.土壤中DTPA提取态重金属浓度与水稻地上部生物量和重金属积累总量呈显著负相关.     

重金属铬(Ⅲ)对红树植物白骨壤幼苗生长的影响

采用砂基栽培,研究重金属铬(Ⅲ)不同胁迫强度(0、100、200、300、400、500、600、800 mg·L-1)和胁迫时间(25、45和150 d)条件下,对红树植物白骨壤(Avicennia marina)成熟胚轴萌发及幼苗生长的影响.结果表明:Cr(Ⅲ)胁迫(0～800 mg·L-1)对白骨壤成熟胚轴的初期萌发无明显的影响.胁迫栽培45 d时,随着Cr(Ⅲ)浓度的提高,白骨壤幼苗苗高生长、根系生长及各组分生物量和总生物量均表现出逐渐下降的趋势,但下降幅度不大.当胁迫时间延长至150 d时,Cr(Ⅲ)浓度在100 mg·L-1时对幼苗的生长影响不明显,而浓度在100 mg·L-1以上,达到200 mg·L-1以上水平,则对幼苗根系生长、苗高、叶片大小及生物量生长均具有明显抑制的作用,并将随胁迫时间的增加而加剧.     

超富集植物遏蓝菜对重金属吸收、运输和累积的机制

遏蓝菜Thlaspi caerulescens可以在其地上部累积大量重金属如锌、镉等,是公认的超富集植物。由于该植物生物量小,不宜直接用于重金属污染的土壤植物修复,而被广泛作为一种模式植物来进行重金属富集机制研究。遏蓝菜对重金属离子的累积大致经过螯合剂解毒、地上部长距离运输以及在液泡中的储存等生理过程。已经发现的植物体内的金属螯合剂——有机酸、氨基酸、植物络合素(PCs)、金属硫蛋白(MT)和尼克烟酰胺NA等,区室化以及长距离运输相关的转运蛋白——ZIP(ZRT/IRTlike protein)、CDF(Cation diffusion facilitator)、Nramp(Natural resistance and macrophage protein)和HMA(Heavy metal ATPase)等家族,以上各种基因、多肽与蛋白等共同参与了植物对金属累积与耐受过程并发挥各自重要的作用。以下主要介绍了遏蓝菜重金属超富集相关的基因、多肽和蛋白,以及它们在重金属螯合作用和运输过程中的功能。