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高潜水位采煤矿区土壤碳库构成及关系

高潜水位采煤矿区土壤碳库构成及关系

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中国土壤学会土壤环境专业委员会第十九次会议暨农田土壤污染与修复研讨会、第二届山东省土壤污染防控与修复技术研讨会

作者：余健安徽师范大学 241003

通过已有文献研究成果归纳总结了土壤碳库的构成,将其中无机碳根据分离测定方法进一步划分为溶解性无机碳(WDIC)、颗粒态无机碳(PIC)、轻组无机碳(LFIC)、矿物结合态无机碳(MIC)和重组无机碳(HFIC);将土壤有机碳根据其稳定性重新划归为... 详细信息

通过已有文献研究成果归纳总结了土壤碳库的构成,将其中无机碳根据分离测定方法进一步划分为溶解性无机碳(WDIC)、颗粒态无机碳(PIC)、轻组无机碳(LFIC)、矿物结合态无机碳(MIC)和重组无机碳(HFIC);将土壤有机碳根据其稳定性重新划归为两个二级类,即相对稳定性有机碳和相对不稳定有机碳,前者包括惰性有机碳(IOC)、矿物结合态有机碳(MOC)、重组有机碳HFOC)和黑碳(BC),后者包括溶解性有机碳(WDOC)、易氧化有机碳(EOOC)、微生物量碳(MBC)、颗粒有机碳(POC)、矿物结合态有机碳(MOC 和轻组有机碳(LFOC)等.采煤区由于煤灰沉降影响,土壤中含有煤碳(CC),划归相对稳定有机碳类.以华东高潜水位井工开采煤矿区土壤为对象,研究了上述各类碳,结果表明：受采煤影响地表塌陷影响的地区,土壤总碳含量总体低于对照区;该区土壤含有无机碳,平均含量为20.46 g/kg,占总碳含量的51.15％.各类无机碳含量均高于对照区,且表现为MIC、HFIC 含量远高于WDIC、PIC 和LFIC 含量;该区土壤有机碳平均含量为19.54 g/kg,占总碳含量的48.85％,低于对照区.与对照区相比,土壤WDOC、POC、LFOC 和MBC 含量均有升高,而其他类型有机碳含量降低;煤污染严重区土壤中含有较高含量的煤碳;土壤中的相对稳定有机碳含量总体高于相对不稳定有机碳含量;各类土壤碳对环境变化及干扰的敏感性不同;MBC、LFOC、WDOC 和WDIC 是土壤无机碳与有机碳相互转化的中间环节.

关键词：采煤矿区高潜水位区土壤碳库碳库构成碳转化

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可降解微塑料对蚯蚓富集土壤中六溴环十二烷的影响

可降解微塑料对蚯蚓富集土壤中六溴环十二烷的影响

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中国土壤学会土壤环境专业委员会第十九次会议暨“农田土壤污染与修复研讨会”第二届山东省土壤污染防控与修复技术研讨会

作者：张凯孙红文张鹏任超南开大学环境科学与工程学院

微塑料因在环境中广泛存在且对生态环境有较大影响引起研究人员越来越多的关注。农用塑料薄膜的大量使用（其中中国2014年使用258万吨）且回收率低（世界范围内约50%）是土壤环境中突出的微塑料来源,尤其以可降解塑料（或可降解与不可... 详细信息

微塑料因在环境中广泛存在且对生态环境有较大影响引起研究人员越来越多的关注。农用塑料薄膜的大量使用（其中中国2014年使用258万吨）且回收率低（世界范围内约50%）是土壤环境中突出的微塑料来源,尤其以可降解塑料（或可降解与不可降解塑料混合塑料）为材质的塑料薄膜在一定时期内可以产生大量的微塑料,针对这一类微塑料短期内对污染物生物有效性的研究鲜有报道。本研究通过向含有六溴环十二烷（HBCDs）的土壤中添加不同粒径（550～75μm）可降解材质（聚丁二酸丁二酯）微塑料,利用赤子爱胜蚓（***）作为实验生物,经过21天的培养后,从存活率、蚯蚓体内HBCDs含量等方面考察微塑料的存在对蚯蚓从土壤中富集HBCDs的影响。主要研究结论如下:1)对比未加微塑料的控制组和加入微塑料的实验组蚯蚓的存活率,实验组蚯蚓未发生死亡,即可降解微塑料的存在未对蚯蚓的存活产生显著影响;2)可降解微塑料加入对蚯蚓从土壤中富集HBCDs产生一定影响,不同粒径微塑料对蚯蚓富集HBCDs的影响不同,控制组蚯蚓体内HBCDs含量为236±73ng·g dw,实验组蚯蚓体内HBCDs含量依次为:140±25、91.3±33.8、83.8±21.7、102±75、261±20 ng·g dw;3)蚯蚓体内HBCDs含量呈现出"U"型变化趋势,即蚯蚓体内HBCDs含量随着加入微塑料粒径的减小先降低后升高。研究发现微塑料对有机污染物有较强吸附能力(K=10～40～6 L·kg),同时消化液可加速微塑料吸附有机污染物的解吸。进入土壤的微塑料可从土壤中吸附HBCDs而降低土壤中HBCDs的含量,减少蚯蚓对土壤中HBCDs的富集,当微塑料粒径小于一定范围时,蚯蚓可吞食微塑料从微塑料中富集HBCDs,使得体内HBCDs呈现"U"型变化趋势。

关键词：可降解微塑料土壤赤子爱胜蚓

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水铁矿的表面催化Mn(Ⅱ)和As(Ⅲ)耦合氧化及其机制

水铁矿的表面催化Mn(Ⅱ)和As(Ⅲ)耦合氧化及其机制

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中国土壤学会土壤环境专业委员会第十九次会议暨农田土壤污染与修复研讨会、第二届山东省土壤污染防控与修复技术研讨会

作者：冯雄汉兰帅王小明应虹张静谭文峰刘凡农业部长江中下游耕地保育重点实验室华中农业大学资源与环境学院湖北武汉 430070 中国科学院高能物理研究所北京同步辐射装置(BSRF) 北京100039

水铁矿广泛分布在地下水、滞水土壤(如潜育土和假潜育土)及水稻土中,而这些环境中Mn(Ⅱ)和As(Ⅲ)常与之共存,并发生交互作用.本文利用动力学实验和光谱分析研究了中性条件下As(Ⅲ)在水铁矿和Mn(Ⅱ)共存体系下的氧化及相应生成As(V)的固... 详细信息

水铁矿广泛分布在地下水、滞水土壤(如潜育土和假潜育土)及水稻土中,而这些环境中Mn(Ⅱ)和As(Ⅲ)常与之共存,并发生交互作用.本文利用动力学实验和光谱分析研究了中性条件下As(Ⅲ)在水铁矿和Mn(Ⅱ)共存体系下的氧化及相应生成As(V)的固定机理.结果表明,O2 存在条件下Mn(Ⅱ)可大大促进As(Ⅲ)在水铁矿表面的氧化,且O2 是最终的电子受体.Mn(Ⅱ)在水铁矿表面的催化氧化过程可促进As(Ⅲ)的氧化,且较高的pH 及Mn(Ⅱ)/As(Ⅲ)比都能提高As(Ⅲ)的氧化率.相同条件下,与水铁矿-锰氧化物体系相比,水铁矿-Mn(Ⅱ)体系下As(Ⅲ)的氧化程度更高且对生成的As(V)的固定能力也更强,同时上清液中几乎不残留As(V).As(Ⅲ)在水铁矿-Mn(Ⅱ)体系中的氧化可能主要取决于水铁矿催化O2 氧化Mn(Ⅱ)生成的氧化性较强的类似Mn(Ⅲ)中间产物,且As(V)的生成伴随着Mn(Ⅱ)的循环再生.由于此氧化过程极快,故反应过程仅检测出少量Mn(Ⅱ)的消耗(<10％).上述结果揭示了水铁矿表面催化Mn(Ⅱ)和As(Ⅲ)的耦合氧化过程与机制,同时表明无配位的Mn(Ⅲ)在一定条件下也可以作为活性很强的氧化剂参与生物与化学氧化还原过程.此外,也提供了一种经济且环境友好型的氧化As(Ⅲ)并同时固定新生成As(V)的新途径,其可在中性环境下降低As(Ⅲ)毒性的同时将它从土壤和水环境中去除.

关键词：水铁矿催化氧化 Mn(II)氧化 As(III)氧化 Mn(III)中间体

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4种生物炭对水稻田重金属复合污染土壤修复效果的影响

4种生物炭对水稻田重金属复合污染土壤修复效果的影响

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中国土壤学会土壤环境专业委员会第十九次会议暨“农田土壤污染与修复研讨会”第二届山东省土壤污染防控与修复技术研讨会

作者：周健陈氏边陲胡红青华中农业大学资源与环境学院农业部长江中下游耕地保育重点实验室

研究热解温度为500℃的添加量为1.5%和3%的稻秆生物炭（RS）、稻壳生物炭（RH）、麦秆生物炭（WC）及蔗渣生物炭（SC）,采用湖南省临湘市郊区水稻田Pb、Cd、Cu、Zn污染土壤进行室内培养试验,研究4种生物炭对土壤基本理化性质和重金属活... 详细信息

研究热解温度为500℃的添加量为1.5%和3%的稻秆生物炭（RS）、稻壳生物炭（RH）、麦秆生物炭（WC）及蔗渣生物炭（SC）,采用湖南省临湘市郊区水稻田Pb、Cd、Cu、Zn污染土壤进行室内培养试验,研究4种生物炭对土壤基本理化性质和重金属活性与形态的影响。通过测定生物炭的p H、主要元素组成、灰分等基本理化性质并对其比表面积、孔隙分布、矿物组成及表面形貌进行表征,并利用0.01 mol/L氯化钙溶液提取法（提取重金属可交换态）和毒性淋溶提研究土壤的重金属活性对4种生物炭治理污染水稻土的钝化效果进行分析和评价。结果表明,4种生物炭均能提高污染土壤的p H值均有不同程度地增加,增加0.05～0.74个单位,土壤p H均随着生物炭添加量的增加而上升。当4种生物炭含量均为3%时,土壤p H大小顺序为WC>RS>SC>RH。添加4种生物炭后土壤的水溶性有机碳含量均有不同程度地增加,与空白对比,增加了7.0%5.6%,其中以RS及RH处理的水溶性有机碳含量增加最多。4种生物炭中,3%的WC与3%的RS处理降低可交换态重金属的效果最佳,其次为RH与SC处理。与空白相比,4种生物炭处理后可交换态Pb、Cd、Cu、Zn含量分别降低了61.6%9.9%、17.7%3.0%、28.6%3.8%、6.3%4.2%。4种生物炭处理土壤的TCLP提取态Pb、Cd、Cu含量均显著降低,分别降低了16.0%8.9%,7.0%6.1%,4.3%4.3%,而4种生物炭对土壤TCLP提取态Zn含量无显著降低效果。综上所述,500℃的4种生物炭中,WC及RS处理对复合重金属污染水稻田土壤的修复效果最佳,其次为RH及SC,且3%的生物炭钝化效果优于1.5%的生物炭;4种生物炭修复Pb、Cd效果相对优于钝化Cu、Zn的效果。

关键词：生物炭重金属污染修复水稻田

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香蕉园地土壤CO2通量变化特征及其与环境因子关系分析

香蕉园地土壤CO2通量变化特征及其与环境因子关系分析

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中国土壤学会土壤环境专业委员会第十九次会议暨农田土壤污染与修复研讨会、第二届山东省土壤污染防控与修复技术研讨会

作者：郑庆扬陈丽艳徐瑶瑶赵从举海南师范大学地理与环境科学学院海南海口 571158

土壤呼吸是地表土层与近地层大气之间碳交换的数量表征，其变化改变全球大气CO2 收支平衡，影响全球气候变化.土壤呼吸不仅受到气候、生物、土壤等自然因素影响，还深受土壤利用和管理措施等人类活动影响.厘清土壤呼吸与环境因子之间关... 详细信息

土壤呼吸是地表土层与近地层大气之间碳交换的数量表征，其变化改变全球大气CO2 收支平衡，影响全球气候变化.土壤呼吸不仅受到气候、生物、土壤等自然因素影响，还深受土壤利用和管理措施等人类活动影响.厘清土壤呼吸与环境因子之间关系，为调控土壤呼吸，减少土壤C 排放提供依据.本研究以海南北部连片种植的香蕉园地为研究靶区，选取自然环境、植物长势、农田管理措施等均具有代表性的区域作为研究样地，利用LI-8100 土壤CO2 通量自动观测系统于2016 年11 月-2017 年4 月连续监测土壤CO2 通量的日、月变化特征，分析大气温度、土壤温度及土壤体积含水量对土壤CO2 通量的影响.结果表明：1)旱季香蕉园地土壤CO2 通量日变化呈单峰曲线，中午前后最大;旱季11 月～次年4 月土壤CO2 通量均值U 型分布，以2 月最低.2)土壤温度、大气温度与土壤CO2 通量呈极显著指数相关，二次曲线模型能够较好地描述土壤CO2 通量与土壤体积含水量之间的关系.3)土壤CO2 通量空间异质性差异显著，株间较行间高出50％以上.4)旱季各月土壤CO2 通量Q10 值介于1.083～2.64 之间，均值为1.629.5)环境因子对土壤CO2 通量变化影响大小排序为土壤温度>土壤体积含水量>大气温度.旱季香蕉园地土壤CO2 通量日变化特征与温度变化特征较一致，土壤温度是旱季香蕉园地土壤CO2 通量变化的最主要影响因子.人类的农田管理措施对土壤CO2 通量变化产生影响，通过调节土壤容重(翻耕)、增加土壤水分(灌溉)、提高土壤有机质(施肥)等管理措施可有效的降低热带农田土壤CO2 通量值，缓解全球气候变暖.

关键词：土壤CO2通量人类活动温度土壤水分热带农田

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可降解微塑料对蚯蚓富集土壤中六溴环十二烷的影响

可降解微塑料对蚯蚓富集土壤中六溴环十二烷的影响

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中国土壤学会土壤环境专业委员会第十九次会议暨农田土壤污染与修复研讨会、第二届山东省土壤污染防控与修复技术研讨会

作者：张凯孙红文张鹏任超南开大学环境科学与工程学院天津300350

微塑料因在环境中广泛存在且对生态环境有较大影响引起研究人员越来越多的关注.农用塑料薄膜的大量使用(其中中国2014 年使用258 万吨)且回收率低(世界范围内约50％)是土壤环境中突出的微塑料来源,尤其以可降解塑料(或可降解与不可降解... 详细信息

微塑料因在环境中广泛存在且对生态环境有较大影响引起研究人员越来越多的关注.农用塑料薄膜的大量使用(其中中国2014 年使用258 万吨)且回收率低(世界范围内约50％)是土壤环境中突出的微塑料来源,尤其以可降解塑料(或可降解与不可降解塑料混合塑料)为材质的塑料薄膜在一定时期内可以产生大量的微塑料,针对这一类微塑料短期内对污染物生物有效性的研究鲜有报道.本研究通过向含有六溴环十二烷(HBCDs)的土壤中添加不同粒径(550～75μm)可降解材质(聚丁二酸丁二酯)微塑料,利用赤子爱胜蚓(***)作为实验生物,经过21 天的培养后,从存活率、蚯蚓体内HBCDs 含量等方面考察微塑料的存在对蚯蚓从土壤中富集HBCDs 的影响.主要研究结论如下：1)对比未加微塑料的控制组和加入微塑料的实验组蚯蚓的存活率,实验组蚯蚓未发生死亡,即可降解微塑料的存在未对蚯蚓的存活产生显著影响;2)可降解微塑料加入对蚯蚓从土壤中富集HBCDs 产生一定影响,不同粒径微塑料对蚯蚓富集HBCDs 的影响不同,控制组蚯蚓体内HBCDs 含量为 236±73ng·g-1 dw,实验组蚯蚓体内HBCDs 含量依次为：140±25、91.3±33.8、83.8±21.7、102±75、261±20 ng·g-1 dw;3)蚯蚓体内HBCDs 含量呈现出“U”型变化趋势,即蚯蚓体内HBCDs 含量随着加入微塑料粒径的减小先降低后升高.研究发现微塑料对有机污染物有较强吸附能力(Kd = 104～106 L·kg-1),同时消化液可加速微塑料吸附有机污染物的解吸.进入土壤的微塑料可从土壤中吸附HBCDs 而降低土壤中HBCDs 的含量,减少蚯蚓对土壤中HBCDs 的富集,当微塑料粒径小于一定范围时,蚯蚓可吞食微塑料从微塑料中富集HBCDs,使得体内HBCDs 呈现“U”型变化趋势.

关键词：可降解微塑料土壤赤子爱胜蚓

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呼伦贝尔退化土壤AM真菌多样性及微生物改良剂的研制

呼伦贝尔退化土壤AM真菌多样性及微生物改良剂的研制

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中国土壤学会土壤环境专业委员会第十九次会议暨“农田土壤污染与修复研讨会”第二届山东省土壤污染防控与修复技术研讨会

作者：寇书萌肖明张国威陶婷上海辰山植物园上海师范大学

草原是我国面积最大的陆地生态系统,约占陆地总面积的20%,在国家生态安全中有着重要的作用。近年来,内蒙古呼伦贝尔草原退化严重,草原退化面积达483万公顷,占草原总面积的42%,草地质量下降,产草量减少,给畜牧业发展和生态环境建设带来... 详细信息

草原是我国面积最大的陆地生态系统,约占陆地总面积的20%,在国家生态安全中有着重要的作用。近年来,内蒙古呼伦贝尔草原退化严重,草原退化面积达483万公顷,占草原总面积的42%,草地质量下降,产草量减少,给畜牧业发展和生态环境建设带来了严重问题。文章以内蒙古呼伦贝尔退化草原为研究对象,首先研究了不同退化程度草场的牧草根段AM真菌侵染率及多样性的变化,研究表明:土壤含水量、土壤团聚体结构数量、总碳含量、土壤脲酶活性随草地退化程度的加深而显著下降,土壤p H值和EC值随草地退化程度的增加而显著升高,而土壤有效磷含量、土壤蔗糖酶活性和碱性磷酸酶活性则呈现出轻度退化>未退化>中度退化>重度退化的趋势。采用DGGE技术对不同退化程度土壤AM真菌多样性进行分析,发现AM真菌多样性指数、丰富度、均匀度变化均呈现轻度退化>未退化>中度退化>重度退化的趋势,且都与土壤有效磷、碱性磷酸酶活性呈显著正相关,与蔗糖酶活性呈极显著正相关。AM真菌在生物修复退化土壤和诱导植物抗病性,改善土壤和植物健康状况方面具有重要的作用。本研究将AM真菌联合不同质量分数的腐殖酸和不同稀释倍数的PGPR,评价其在提高土壤肥力、改善土壤理化性质、增加牧草密度和盖度方面的表现,并选用合适PGPR发酵液的载体,制备一种适用于退化草场的微生物改良剂,试图以一种全新的改良方式在促进牧草的同时提高土壤肥力。这些研究为更好的理解草原退化原因及更有效的进行草原植被开发和修复提供了可靠地理论依据。

关键词：微生物学呼伦贝尔退化草场 AM真菌生态修复

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镉铅污染农田土壤化学淋洗修复剂筛选

镉铅污染农田土壤化学淋洗修复剂筛选

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中国土壤学会土壤环境专业委员会第十九次会议暨“农田土壤污染与修复研讨会”第二届山东省土壤污染防控与修复技术研讨会

作者：梁芳郭朝晖门殊慧肖细元中南大学冶金与环境学院

化学淋洗修复的关键问题是寻找有效去除目标重金属且对土壤性质影响小的淋洗剂。本研究以株洲某冶炼厂周边镉铅污染土壤为研究对象,选用乙二胺四乙酸二钠（EDTA-2Na）、二乙三胺五乙酸（DTPA）、柠檬酸和氯化铁（FeCl）等4种淋洗剂分别... 详细信息

化学淋洗修复的关键问题是寻找有效去除目标重金属且对土壤性质影响小的淋洗剂。本研究以株洲某冶炼厂周边镉铅污染土壤为研究对象,选用乙二胺四乙酸二钠（EDTA-2Na）、二乙三胺五乙酸（DTPA）、柠檬酸和氯化铁（FeCl）等4种淋洗剂分别开展淋洗剂浓度、pH值、液固比和淋洗时间等四因素四水平(L16（44）)的正交试验,并在此基础上进行单因素优化试验。结果表明,优化淋洗条件为液固比10:1、淋洗时间30 min,淋洗剂EDTA-2Na、DTPA、柠檬酸和FeCl浓度分别为10 g/L、5 g/L、30 g/L和2 g/L;淋洗剂EDTA-2Na、DTPA、柠檬酸、FeClpH值分别为5.0、5.0、4.0、2.0。优化条件下,EDTA-2Na、DTPA两者对镉铅去除效果较好,镉铅去除率分别为59.4%、63.2%和51.9%、51.4%;柠檬酸对镉铅的去除率分别为40.1%、20.4%;FeCl对镉的淋洗效果明显,去除率高达70.1%,但铅去除率仅为14.4%。淋洗后土壤重金属BCR形态分析表明,EDTA-2Na、DTPA和FeCl主要淋洗出土壤中酸可提取态和可还原态镉,其含量总和较淋洗前降低了67.9%-75.3%,而柠檬酸主要淋洗出酸可提取态镉,较淋洗前降低了69.6%。EDTA-2Na和DTPA主要去除了53.5%-78.5%的酸可提取态和可还原态铅,柠檬酸淋洗出的可还原态铅量占总铅去除量的81.6%。土壤肥力分析表明,淋洗后各处理下有机质含量与淋洗前比较减少不显著（P>0.05）,速效钾含量较淋洗前显著减少21.8-56.4%（P<0.05）;柠檬酸和FeCl处理下土壤pH较淋洗前分别下降2.6和4.3个单位（P<0.05）,但速效磷含量分别相应增加30.1%和60.5%（P<0.05）;EDTA-2Na、柠檬酸处理下阳离子交换量（CEC）较淋洗前分别显著增加9.1%、11.8%,EDTA-2Na处理下速效氮含量也显著增加25.8%（P<0.05）。综上所述,EDTA-2Na和DTPA可用于镉、铅复合污染土壤或者单一铅污染土壤淋洗修复,FeCl可用于单一镉污染土壤淋洗修复。

关键词：农田土壤淋洗剂镉铅土壤肥力改进BCR三步连续提取法

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纳米Fe3O4对玉米叶面积和根际微生物群落功能多样性的影响

纳米Fe3O4对玉米叶面积和根际微生物群落功能多样性的影响

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中国土壤学会土壤环境专业委员会第十九次会议暨“农田土壤污染与修复研讨会”第二届山东省土壤污染防控与修复技术研讨会

作者：尹雪梅王晓凤山东师范大学地理与环境学院

通过盆栽玉米试验,采用剪叶称重法和BIOLOG生态板分析法分别研究了不同用量的纳米四氧化三铁（FeO）对玉米叶面积和根际微生物群落功能多样性的影响,结果表明:当纳米FeO添加量为10g/kg-30g/kg范围内时,随着添加量的增加,低添加量（10g/k... 详细信息

通过盆栽玉米试验,采用剪叶称重法和BIOLOG生态板分析法分别研究了不同用量的纳米四氧化三铁（FeO）对玉米叶面积和根际微生物群落功能多样性的影响,结果表明:当纳米FeO添加量为10g/kg-30g/kg范围内时,随着添加量的增加,低添加量（10g/kg和20g/kg）对玉米叶面积的增大略起促进作用,高添加量（30g/kg）对叶面积的增大略起抑制作用;低添加量（10g/kg）会略促进根际微生物群落的代谢活性,添加量为20g/kg时根际微生物群落的代谢活性基本无影响,高添加量（30g/kg）会略抑制根际微生物群落的代谢活性;对微生物群落功能多样性（除均匀度）在低添加量（10g/kg和20g/kg）时起到促进作用,高添加量（30g/kg）起抑制作用;对微生物群落个体分布的均匀度在整个投加范围内均起到抑制作用;0%,1%,2%,3%这四种处理间的根际微生物群落利用碳源的效率存在差异,利用的主要碳源种类为9种碳水化合物,2种酚酸类和2种氨基酸类化合物。玉米叶面积和根际微生物群落的代谢活性均没有受到纳米FeO用量的显著影响,因此可以用纳米FeO来修复土壤,改善土壤环境。

关键词：纳米Fe3O4 玉米根际微生物群落功能多样性碳源

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4种生物炭对水稻田重金属复合污染土壤修复效果的影响

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中国土壤学会土壤环境专业委员会第十九次会议暨农田土壤污染与修复研讨会、第二届山东省土壤污染防控与修复技术研讨会

作者：周健陈氏边陲胡红青华中农业大学资源与环境学院农业部长江中下游耕地保育重点实验室武汉430070

研究热解温度为500℃的添加量为1.5％和3％的稻秆生物炭(RS)、稻壳生物炭(RH)、麦秆生物炭(WC)及蔗渣生物炭(SC),采用湖南省临湘市郊区水稻田Pb、Cd、Cu、Zn 污染土壤进行室内培养试验,研究4 种生物炭对土壤基本理化性质和重金属活性与... 详细信息

研究热解温度为500℃的添加量为1.5％和3％的稻秆生物炭(RS)、稻壳生物炭(RH)、麦秆生物炭(WC)及蔗渣生物炭(SC),采用湖南省临湘市郊区水稻田Pb、Cd、Cu、Zn 污染土壤进行室内培养试验,研究4 种生物炭对土壤基本理化性质和重金属活性与形态的影响.通过测定生物炭的pH、主要元素组成、灰分等基本理化性质并对其比表面积、孔隙分布、矿物组成及表面形貌进行表征,并利用0.01 mol/L 氯化钙溶液提取法(提取重金属可交换态)和毒性淋溶提研究土壤的重金属活性对4 种生物炭治理污染水稻土的钝化效果进行分析和评价.结果表明,4 种生物炭均能提高污染土壤的pH 值均有不同程度地增加,增加0.05～0.74 个单位,土壤pH 均随着生物炭添加量的增加而上升.当4 种生物炭含量均为3％时,土壤pH 大小顺序为WC>RS>SC>RH.添加4 种生物炭后土壤的水溶性有机碳含量均有不同程度地增加,与空白对比,增加了7.0％～75.6％,其中以RS 及RH 处理的水溶性有机碳含量增加最多.4 种生物炭中,3％的WC 与3％的RS 处理降低可交换态重金属的效果最佳,其次为RH 与SC 处理.与空白相比,4 种生物炭处理后可交换态Pb、Cd、Cu、Zn 含量分别降低了61.6％～79.9％、17.7％～93.0％、28.6％～73.8％、6.3％～94.2％.4 种生物炭处理土壤的TCLP 提取态Pb、Cd、Cu 含量均显著降低,分别降低了16.0％～28.9％,7.0％～16.1％,4.3％～24.3％,而4 种生物炭对土壤TCLP 提取态Zn 含量无显著降低效果. 综上所述,500℃的4 种生物炭中,WC 及RS 处理对复合重金属污染水稻田土壤的修复效果最佳,其次为RH 及SC,且3％的生物炭钝化效果优于1.5％的生物炭;4 种生物炭修复Pb、Cd 效果相对优于钝化Cu、Zn 的效果.

关键词：生物炭重金属污染修复水稻田

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