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野生优势植物对重金属污染土壤的修复研究

野生优势植物对重金属污染土壤的修复研究

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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：李雨心石栋奇卢新卫陕西西师范大学地理科学与旅游学院西安 710119

植物修复因其较小的二次污染,较低的经济成本等优势在土壤重金属污染修复方面引起了国际社会的广泛关注.探讨各地大量生长的野生优势植物对土壤重金属的吸收累积能力成为植物修复的重要研究方面.本研究主要探讨渭河流域大量生长的野生... 详细信息

植物修复因其较小的二次污染,较低的经济成本等优势在土壤重金属污染修复方面引起了国际社会的广泛关注.探讨各地大量生长的野生优势植物对土壤重金属的吸收累积能力成为植物修复的重要研究方面.本研究主要探讨渭河流域大量生长的野生艾蒿、鬼针草、紫花苜蓿及印度芥菜对Cd,及Cd 与Pb、Zn 复合污染塿土的修复效果;以及在使用不同螯合剂与施加不同形态氮肥时,对Cd-Pb-Zn 复合污染土壤的植物修复的影响.通过研究得出以下几点结论：(1)印度芥菜和鬼针草的种子发芽率与土壤中重金属的浓度没有显著的关系,而紫花苜蓿的种子发芽率和野艾蒿的出芽率则说明：高浓度的重金属污染容易对特定植物的发芽率产生抑制现象,并随着胁迫浓度的增加抑制现象更加严重.(2)印度芥菜、紫花苜蓿、鬼针草、野艾蒿都能够在Cd、Cd-Pb、Cd-Zn、Cd-Pb-Zn 复合污染的塿土中保持正常生长.随着重金属浓度的升高,其对印度芥菜、紫花苜蓿、野艾蒿表现出了一定的促进作用,而鬼针草的生长则受到了一定的影响.土壤中不同氮肥的添加对野艾蒿的生长没有明显的促进作用,硝酸铵可能会抑制印度芥菜的生长.植物生长后期添加EDTA 和柠檬酸对植株高度没有显著影响,但降低了植物鲜重.(3)对于单一Cd 污染塿土,修复效果为鬼针草＞印度芥菜＞野艾蒿＞紫花苜蓿;在Cd-Pb 和Cd-Zn 复合污染土壤上,其修复效果为鬼针草＞野艾蒿＞印度芥菜＞紫花苜蓿;在Cd-Pb-Zn 复合污染的塿土上,其修复效果为印度芥菜＞鬼针草＞野艾蒿＞紫花苜蓿.(4)在Cd-Pb 和Cd-Pb-Zn 复合污染土壤上,对Pb 修复效果为鬼针草＞野艾蒿＞印度芥菜＞紫花苜蓿;而在Cd-Zn 和Cd-Pb-Zn 复合污染土壤上,对Zn的修复效果是印度芥菜＞野艾蒿＞鬼针草＞紫花苜蓿.(5)在Cd-Pb-Zn 复合污染的塿土,尿素和硝酸铵的添加能够促进印度芥菜对于Cd 和Zn 的吸收,而对于野艾蒿并没有显著作用.EDTA 和柠檬酸能够显著(p＜0.05)增加印度芥菜和野艾蒿对于Pb 和Zn 的吸收.(6)对Cd-Pb-Zn 复合污染的塿土,尿素+柠檬酸的处理下,印度芥菜对Cd的吸收效果最佳,尿素+EDTA 的处理下,印度芥菜对Pb 和Zn 的富集系数均达到了最大值,分别为0.69 和1.30;在尿素+EDTA 的处理下下,野艾蒿对Cd 和Pb 两种元素的富集系数达到最高,分别为5.03 和0.63,而对于Zn 的富集最高量出现在尿素+柠檬酸的处理下.由此,印度芥菜、紫花苜蓿、野艾蒿、鬼针草对于Cd 及其Pb、Zn 污染土壤都有一定的修复作用.在实际修复中,考虑生物量等因素,印度芥菜和野艾蒿对重金属的潜在修复能力高,对于Cd-Pb-Zn 复合污染的塿土,尿素+EDTA 的组合处理最能够促进印度芥菜和野艾蒿对于几种重金属元素的吸收.

关键词：植物修复重金属污染螯合剂土壤

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蚕丝被废弃物(蚕茧)生物炭对重金属Cd2+的吸附性能研究

蚕丝被废弃物(蚕茧)生物炭对重金属Cd2+的吸附性能研究

引用

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：计海洋汪玉瑛吕豪豪刘玉学何莉莉杨瑞芹杨生茂浙江师范大学化学与生命科学学院浙江金华321004 浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所杭州310021 浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所杭州310021 浙江省生物炭工程技术研究中心杭州310021 浙江省农业生物资源生化制造协同创新中心杭州310023 浙江省农产品化学与生物加工技术重点实验室杭州310023 浙江师范大学化学与生命科学学院浙江金华321004 浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所杭州310021 浙江省生物炭工程技术研究中心杭州310021

本研究以蚕丝被废弃物(蚕茧)为原料,在300、500以及700℃高温缺氧条件下热解炭化制备成三种生物炭.利用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X-射线衍射仪(XRD)、比表面积分析仪(BET)等对其理化性质进行表征,并研究了不同温度下制... 详细信息

本研究以蚕丝被废弃物(蚕茧)为原料,在300、500以及700℃高温缺氧条件下热解炭化制备成三种生物炭.利用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X-射线衍射仪(XRD)、比表面积分析仪(BET)等对其理化性质进行表征,并研究了不同温度下制备的三种生物炭对溶液中Cd2+的吸附特性.结果表明：随着炭化温度的上升,BET比表面积、pH值、灰分均增大,生物炭表面越来越不规则.XRD显示不同温度下制得的蚕丝被废弃物生物炭中含有一定量的方解石,傅里叶红外光谱图上的峰主要为-OH和方解石典型的吸收峰;pH对三种生物炭吸附Cd2+的影响不大;Langmuir方程能更好地拟合三种生物炭对Cd2+的吸附等温过程,其最大吸附量分别为25.61、52.41和91.07 mg·g-1.三种生物炭对Cd2+吸附过程均符合准二级动力学方程.不同炭化温度的三种生物炭相比较,BC700制备的生物炭对Cd2+的吸附效果更佳.进一步研究离子浓度及阳离子共存对BC700吸附Cd2+的影响,结果显示：NaCl浓度越高,对Cd2+的吸附抑制越明显;共存阳离子中,Ca2+对Cd2+的吸附影响最大.因此,蚕丝被废弃物(蚕茧)生物炭在水体中Cd2+污染的修复治理中具有潜在的应用价值.

关键词：生物炭蚕丝被废弃物炭化温度 Cd2+ 吸附

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工程纳米材料与污染物在土壤中共迁移行为及机制

工程纳米材料与污染物在土壤中共迁移行为及机制

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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：方婧汪敏浩沈冰程磊磊浙江工商大学环境科学与工程学院杭州 310012

纳米材料的生产、使用和排放不可避免地增加了环境中纳米颗粒的数量,它们对环境的潜在风险受到越来越广泛的关注.纳米材料对土壤污染物迁移性的影响已经成为纳米材料和污染物环境风险评估的重要组成部分.本研究采用柱淋溶和批平衡实验方... 详细信息

纳米材料的生产、使用和排放不可避免地增加了环境中纳米颗粒的数量,它们对环境的潜在风险受到越来越广泛的关注.纳米材料对土壤污染物迁移性的影响已经成为纳米材料和污染物环境风险评估的重要组成部分.本研究采用柱淋溶和批平衡实验方法,探讨典型纳米材料与重金属和有机污染物在土壤中共迁移行为规律和机制.研究结果表明在不含有纳米二氧化钛(nTiO2)的条件下,铜和铅离子在土柱中几乎不发生迁移.在有机质含量较低的灰褐土和潮土中,二氧化钛纳米颗粒的存在使铜在这两种土壤中迁移能力分别增强了8 432 倍和 32倍,nTiO2 结合态铜是铜在土壤中运移的主要形态.然而这一现象在具有较高有机质含量的褐土和黑土中变得不明显.在褐土中只有 1.35％的铜以nTiO2 结合态运移;而在黑土中,几乎没有二nTiO2 结合态运移的铜,nTiO2 不作为铜离子运移的载体.土壤有机质是引起nTiO2 吸附态铜解吸的重要因素,铜从nTiO2 上解吸比率随着土壤有机质含量的增加而增加.同样的,nTiO2 的存在显著增强了铅离子在土壤中的迁移能力,且nTiO2 结合态铅是迁移的主要形态;富里酸能显著促进nTiO2 的迁移能力和降低铅离子从nTiO2 上解吸率从而增强了nTiO2 结合态铅的迁移;nTiO2 在土壤中迁移能够显著增强土壤铁铝胶体的释放,从而增强土壤结合态铅的迁移能力.多壁纳米碳管的存在显著促进了菲在土壤中的迁移能力.在砂土中,多壁纳米碳管结合态菲是菲迁移的主要形态,而在粉砂壤土中多壁纳米碳管结合态菲是菲迁移的唯一形态,多壁纳米碳管是菲在土壤中迁移的重要载体.在迁移过程中,菲能够从多壁纳米碳管上不同程度地解吸,解吸的比率与土壤对菲的吸附亲和力有关,土壤对菲的吸附亲和力越高,菲从多壁纳米碳管上解吸的比率越大.类似地,多壁纳米碳管的存在显著促进了氧四环素在土壤中的迁移能力.与菲不同的是,自由溶解态氧四环素是迁移的主要形态,多壁纳米碳管主要通过竞争作用降低氧四环素在土壤上的吸附从而促进其迁移;且这种竞争作用表现是相互作用的,氧四环素的存在也显著促进了多壁纳米碳管在土壤中的迁移能力.

关键词：纳米材料重金属菲氧四环素共迁移

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云浮硫铁矿开发利用对周边地区土壤重金属含量的影响研究

云浮硫铁矿开发利用对周边地区土壤重金属含量的影响研究

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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：欧阳婷萍唐志华李明坤朱照宇匡耀求孙升升胡巧彭莎莎华南师范大学地理科学学院中国科学院广州地球化学研究所中国科学院广州地球化学研究所华南师范大学地理科学学院

含硫金属矿开发利用引发的系列重大污染事件受到了全球各界的广泛关注，其中尤为突出的是矿区周边水土环境的重金属污染.本研究选择中国最大、世界第二、正在持续进行开发利用的云浮硫铁矿矿区及周边地区表层土壤为研究对象，通过数值... 详细信息

含硫金属矿开发利用引发的系列重大污染事件受到了全球各界的广泛关注，其中尤为突出的是矿区周边水土环境的重金属污染.本研究选择中国最大、世界第二、正在持续进行开发利用的云浮硫铁矿矿区及周边地区表层土壤为研究对象，通过数值模拟、元素分析、数理统计分析、磁性矿物学及环境磁学研究以探讨矿区周边表层土壤中不同类型微量元素的影响因素;揭示矿山开发利用对周边地区表层土壤中重金属含量的影响范围和程度;通过磁性颗粒的矿物学分析揭示主要污染重金属元素与磁性矿物之间的赋存状态，为重金属污染过程研究提供新思路;通过定量分析表层土壤中主要重金属元素含量与土壤磁学性质之间的相关关系分析，探讨矿区周边土壤重金属含量环境磁学快速监测的可行性.数值模拟结果显示，矿区粉尘的主要沉降范围为矿区西南面4 km 以内，矿区东北面2.5 km 以内，其余方向2 km 以内.元素分析、数理统计分析及地累积系数结果表明，虽然云浮硫铁矿周边表层土壤中微量元素含量的影响因素众多，但土壤中大多数微量元素含量都不同程度地受到了矿山开发利用的影响，尤其是Cu、Pb 和Zn 等重金属污染主要来源于采矿活动.对土壤中的磁性颗粒进行的矿物学分析可以推断土壤中的Co 和Ni 通过吸附或晶格置换与磁性矿物共存;而Cu、Zn 和Pb 则是通过共沉淀机制与含铁磁性矿物共存;Mn 可通过吸附、晶格置换和共沉淀等多种形式与磁性矿物共存.表层土壤中重金属含量及土壤磁学性质的空间分布及相关关系分析发现，土壤中Co、Ni、Cu、Zn 和Pb 与反映磁性矿物含量的磁学参数之间呈显著正相关关系，可用磁学参数χlf、SIRM 和HIRM 作为替代指标进行反演或监测;重金属含量与磁学参数的多元线性回归方程的验证结果表明，磁学参数能反映总体样本中重金属元素的含量特征，但具体分析某个样品时，预测结果和实测结果也会存在一定的偏差，这种方法尚需更多的实证研究来证实与完善.

关键词：土壤微量元素影响因素重金属污染来源赋存机制污染过程重金属含量磁学反演

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城市污泥农业资源化利用对土壤性状及环境安全影响研究

城市污泥农业资源化利用对土壤性状及环境安全影响研究

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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：陈丽艳朱敏捷郑庆扬艾梦丽赵从举海南师范大学地理与环境科学学院

城市污泥是污水处理厂在废水处理过程中所产生的沉淀物质,由有机残片、细菌菌体、无机颗粒及胶体等组成的极其复杂的非均质体。城市快速发展,污泥产生量与日俱增,开展城市污泥无害化处理和资源化处置研究受到国内外广泛关注。城市污泥... 详细信息

城市污泥是污水处理厂在废水处理过程中所产生的沉淀物质,由有机残片、细菌菌体、无机颗粒及胶体等组成的极其复杂的非均质体。城市快速发展,污泥产生量与日俱增,开展城市污泥无害化处理和资源化处置研究受到国内外广泛关注。城市污泥不仅富含有机质、氮、磷等营养物质,还含有重金属、病菌微生物等有害物质。因而,城市污泥农用需要开展相应的实验研究,评价污泥农用对土壤性状及环境风险影响。以海南海口红旗镇泮边村为研究靶区,开展城市污泥重建退化沙地土壤肥力试验。通过种植生长快、耐刈割,萌发力极强的狼尾草,分析城市污泥施用对退化土地土壤肥力的影响。以未施肥0号样地为对照,分析不同施肥模式对沙地土壤性状的改良。结果表明:1)以0号样地为参照,施用0.5%(v/v)鸡粪的3号样地含水增加5.8%,而施用城市污泥量为15%、20%、5%、10%(v/v)的1号、2号、4号、5号样地分别增加34.3%、40.4%、16.6%和25.6%。可见,城市污泥与农家有机肥因粘粒含量高,具有较好保水保肥作用,尤其是城市污泥吸持水分能力更强。2)与未施肥对照区相比,施用城市污泥样地的土壤有机质提高了1.3-2.8倍,施用鸡粪农家肥的土壤有机质提高了1.4倍;污泥用量大,效果更明显。施用城市污泥样地全氮提高了3.5-5.5倍,鸡粪提高了0.8倍,表明施用污泥对提高土壤氮的含量作用明显,对缺氮土壤意义更大;研究表明,施用5%的城市污泥改良土壤效果好于施用0.5%鸡粪农家肥样地,并具有较长的肥效;且前者成本为后者的1/3。3)城市污泥试验地种植能源草(狼尾草),生长良好。与未添加污泥对照区相比,改良后土壤所种植的狼尾草的生长高比对照区域提高32-44%,改良后的增产效果显著。4)城市污泥用量控制在15-20%,土壤环境质量可以达到土壤三级标准;城市污泥用量控制在10%以内,土壤环境质量可以达到土壤二级标准,综合考虑,城市污泥控制用量在中量(10-15%)为好。5)城市污泥试验地种植能源草(狼尾草),生长良好,狼尾草中重金属含量达到满足食品中污染含量极限的最低标准。可见,在滨海沿河基质不稳、缺少粘粒的沙土地,适量施用城市污泥改善土壤性状不仅技术上可行,经济上合理,而且环境风险可控。

关键词：城市污泥沙质土地土壤肥力环境安全

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钝化条件下水稻根际和非根际化学性质的时空变化对镉有效性的影响

钝化条件下水稻根际和非根际化学性质的时空变化对镉有效性的影响

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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：曾涛李海龙郭晶霞李云云郑林静王果福建农林大学资源与环境学院

为研究石灰和羟基磷灰石在水稻的不同生长时期对根际和非根际的化学性质改变及其对镉有效性动态变化的影响,采用根际袋盆栽试验、通过微电极系统(丹麦Unisence)原位研究了根际和非根际土壤中镉和其他化学性质的动态变化及其规律。研究... 详细信息

为研究石灰和羟基磷灰石在水稻的不同生长时期对根际和非根际的化学性质改变及其对镉有效性动态变化的影响,采用根际袋盆栽试验、通过微电极系统(丹麦Unisence)原位研究了根际和非根际土壤中镉和其他化学性质的动态变化及其规律。研究结果表明,未种水稻的土壤剖面横向不同距离(指离开根际的距离)和不同深度p H和Eh具有一定差异性,但不同处理土壤不同距离的孔隙水中Cd、TOC和其他元素在不同淹水时期没有显著差异;未种植水稻的石灰处理在不同时期均能显著降低土壤剖面的Eh,增加p H,同时能有效增加土壤孔隙水中TOC、Ca、Mg含量,但随着淹水时间增加而降低,而土壤孔隙水中Fe、Mn逐渐增加,其中孔隙水中Cd与Fe、Mn显著负相关,与TOC显著正相关;与对照相比,羟基磷灰石处理能缓慢地增加土壤剖面p H,在不同淹水时期均能增加土壤孔隙水中Cd含量,而土壤孔隙水中TOC、Ca、Mg无显著差异,但能降低Fe、Mn含量;种植水稻后不同生长期内,石灰处理土壤剖面p H逐渐降低,而羟基磷灰石和对照有先升高后降低,不同处理根际的Eh明显高于非根际,且p H随着距离根际袋的增加而增加;对照处理能有效增加根际孔隙水Cd含量,且显著高于非根际区域;石灰处理能逐渐降低根际和非根际孔隙水中Cd含量,而根际TOC、Fe、Ca、Mg含量显著高于非根际区域,在生长45天后,根际孔隙水Cd含量有增加趋势且显著高于非根际区域,数据结果表明能抑制根表铁膜形成和根茎叶中Cd含量;而羟基磷灰石处理与对照的水稻组织中Cd含量及根表铁膜含量无显著差异,生长60天根际孔隙水Cd含量急剧增加,且非根际区域孔隙水Cd含量明显高于对照;相关性结果表明,种植水稻的对照处理有效性Cd与土壤溶液中Fe、Mn、TOC呈极显著正相关关系,但羟基磷灰石处理只与Fe有显著正相关,而石灰处理中Cd的有效性与Fe没有相关性,但与Mn呈极显著负相关,与Ca、Mg、TOC呈极显著正相关。

关键词：微电极根际非根际孔隙水镉。

来源：评论

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基于有效态的土壤中铜生态阈值研究

基于有效态的土壤中铜生态阈值研究

引用

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：蒋宝李菊梅韦东普马义兵中国农业科学院农业资源与农业区划研究所

土壤中有效态重金属是决定其毒性的关键因素。目前,科学研究和环境保护标准中多以重金属总量为基础。重金属总量可以作为生态安全阈值,也就是说低于此阈值是安全的,但是,超过重金属总量阈值并不能确定是否有生态风险。所以重金属总量不... 详细信息

土壤中有效态重金属是决定其毒性的关键因素。目前,科学研究和环境保护标准中多以重金属总量为基础。重金属总量可以作为生态安全阈值,也就是说低于此阈值是安全的,但是,超过重金属总量阈值并不能确定是否有生态风险。所以重金属总量不能很好的与生态风险挂钩,也不能解决不同来源或者高背景土壤中的生态风险问题。因此本研究,以铜为例,量化土壤中铜的化学提取态和外源添加总量的关系,针对本底值较高的土壤,可以将土壤中的化学有效态重金属量转化为外源添加当量,进行毒害风险评估,并将有效态重金属量作为建立生态风险阈值和环境污染基准的科学依据。本文通过构建铜的EDTA提取态与外源添加总量的线性回归关系,量化土壤性质对化学提取性的影响程度但是。根据不同次数的提取结果,发现在淋洗和非淋洗土壤中,1次EDTA提取率为60%5%,3次提取率能够达到80%以上,尤其是在中性淋洗土壤中,3次提取率高达97%。结合土壤理化性质,基于1次和3次的EDTA提取量分别构建了土壤中铜的EDTA提取量与外源添加总量的线性回归关系,发现土壤性质参数的增加并不能显著提高模型的拟合效果,而以外源添加总量作为单一影响因子能够解释高于95%的EDTA提取量的变异。结合土壤性质,基于EDTA提取态铜浓度,采用不同生态毒性终点（大麦根伸长、西红柿生物量和小白菜生物量）建立生物毒性模型,发现在不同提取次数下,对铜毒性产生影响的土壤性质并不完全一致,在对大麦的毒性预测中,基于三次EDTA提取的铜毒性主要是与CEC、p H和OC有关;在对西红柿的毒性预测中,基于一次和三次提取的毒性,影响因子主要包括OC、p H和柠檬酸盐提取态的Fe;在对小白菜的毒性预测中,影响因子只有OC和Ca CO3,其中OC作为单一影响因子能够解释毒性阈值变异的41.9%0.7%。利用铜的化学提取态预测模型和三种不同生态学毒性终点的毒性预测模型对毒理学数据进行归一化处理,修正了土壤性质和淋洗作用的影响,明显降低了种内变异,并利用Weibull和Burr III累积概率分布函数拟合出了基于我国四类土壤性质的物种敏感性分布曲线,推导出对应的铜的有效态生态阈值,为我国土壤重金属基准的制定提供了科学依据。

关键词：铜化学提取性有效态生态阈值

来源：评论

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不同水稻品种对砷的积累差异及硅对水稻砷吸收的影响

不同水稻品种对砷的积累差异及硅对水稻砷吸收的影响

引用

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：王玉峰娄来清蔡庆生南京农业大学生命科学学院

砷在农作物中的积累导致砷通过食物链向人体中转移。水稻(Oryza sativa L.)是世界上最主要的粮食作物之一,然而水稻与其他粮食作物相比更容易吸收和积累砷。中国是受砷污染最严重的国家之一,南方稻田砷污染严重影响稻米粮食安全。因此,... 详细信息

砷在农作物中的积累导致砷通过食物链向人体中转移。水稻(Oryza sativa L.)是世界上最主要的粮食作物之一,然而水稻与其他粮食作物相比更容易吸收和积累砷。中国是受砷污染最严重的国家之一,南方稻田砷污染严重影响稻米粮食安全。因此,降低水稻中砷的积累是减少砷向人体转移的有效方式之一。降低水稻砷积累的方式主要有两种:一是在砷污染农田选种砷低积累水稻品种;二是通过外源调控措施来减少水稻对砷的吸收和向籽粒中的转运。三价砷与硅化学结构相似,因此硅可以竞争性地抑制植物根系对三价砷的吸收和在植物中的转运。为评估不同基因型水稻对As的积累差异,以123种水稻品种为试验材料,选取湖南某地3处As含量不同的水稻田进行试验。试验结果表明:不同品种水稻籽粒中砷的积累量存在显著差异,三个试验点种植的水稻籽粒中砷含量最高的品种分别为最低品种的2.5、3.4和1.8倍,水稻籽粒中的砷主要以无机形式存在。水稻籽粒砷含量与水稻秸秆砷含量呈显著正相关(p<0.001)。三个试验点不同基因型水稻籽粒积累量也呈现极显著正相关(p<0.001)。在低污染稻田生长的杂交稻的生物量和稻米砷含量均显著高于常规稻。BR-3、BHD-7和BHD-3为稳定砷低积累的水稻品种,XFY390、YLY888、ZD99和SD11为高砷积累水稻品种。以砷高积累品种ZD99和砷低积累品种BR-3为试验材料研究了硅对水稻砷吸收和转运的影响。添加硅可以显著提高水稻幼苗地上部的生物量,并能显著降低ZD99地上部砷含量。全生育期试验中,在砷胁迫下添加硅,显著提高了成熟期BR-3的根长、株高和地上部鲜重,显著降低ZD99全生育期根部砷含量,灌浆期茎部和穗部砷含量,以及成熟期叶部、茎部和穗部砷含量。并且加硅显著降低了BR-3在分蘖期和成熟期的根部砷含量以及成熟期的叶片砷含量。添加硅可以显著降低ZD99中砷向穗部的转运,而对BR-3中砷的转移没有显著影响。本研究为生产上降低水稻籽粒砷积累提供了一定的理论依据。

关键词：水稻基因型砷积累硅

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城市污泥农业资源化利用对土壤性状及环境安全影响研究

城市污泥农业资源化利用对土壤性状及环境安全影响研究

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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：陈丽艳朱敏捷郑庆扬艾梦丽赵从举海南师范大学地理与环境科学学院海南海口571158

城市污泥是污水处理厂在废水处理过程中所产生的沉淀物质，由有机残片、细菌菌体、无机颗粒及胶体等组成的极其复杂的非均质体.城市快速发展，污泥产生量与日俱增，开展城市污泥无害化处理和资源化处置研究受到国内外广泛关注.城市污泥... 详细信息

城市污泥是污水处理厂在废水处理过程中所产生的沉淀物质，由有机残片、细菌菌体、无机颗粒及胶体等组成的极其复杂的非均质体.城市快速发展，污泥产生量与日俱增，开展城市污泥无害化处理和资源化处置研究受到国内外广泛关注.城市污泥不仅富含有机质、氮、磷等营养物质，还含有重金属、病菌微生物等有害物质.因而，城市污泥农用需要开展相应的实验研究，评价污泥农用对土壤性状及环境风险影响.以海南海口红旗镇泮边村为研究靶区，开展城市污泥重建退化沙地土壤肥力试验.通过种植生长快、耐刈割，萌发力极强的狼尾草，分析城市污泥施用对退化土地土壤肥力的影响.以未施肥0号样地为对照，分析不同施肥模式对沙地土壤性状的改良.结果表明：1)以0号样地为参照，施用0.5％(v/v)鸡粪的3号样地含水增加5.8％，而施用城市污泥量为15％、20％、5％、10％(v/v)的1号、2号、4号、5号样地分别增加34.3％、40.4％、16.6％和25.6％.可见，城市污泥与农家有机肥因粘粒含量高，具有较好保水保肥作用，尤其是城市污泥吸持水分能力更强.2)与未施肥对照区相比，施用城市污泥样地的土壤有机质提高了1.3-2.8倍，施用鸡粪农家肥的土壤有机质提高了1.4倍;污泥用量大，效果更明显.施用城市污泥样地全氮提高了3.5-5.5倍，鸡粪提高了0.8倍，表明施用污泥对提高土壤氮的含量作用明显，对缺氮土壤意义更大;研究表明，施用5％的城市污泥改良土壤效果好于施用0.5％鸡粪农家肥样地，并具有较长的肥效;且前者成本为后者的1/3.3)城市污泥试验地种植能源草(狼尾草)，生长良好.与未添加污泥对照区相比，改良后土壤所种植的狼尾草的生长高比对照区域提高32-44％，改良后的增产效果显著.4)城市污泥用量控制在15-20％，土壤环境质量可以达到土壤三级标准;城市污泥用量控制在10％以内，土壤环境质量可以达到土壤二级标准，综合考虑，城市污泥控制用量在中量(10-15％)为好.5)城市污泥试验地种植能源草(狼尾草)，生长良好，狼尾草中重金属含量达到满足食品中污染含量极限的最低标准.可见，在滨海沿河基质不稳、缺少粘粒的沙土地，适量施用城市污泥改善土壤性状不仅技术上可行，经济上合理，而且环境风险可控.

关键词：城市污泥沙质土地土壤肥力环境安全

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基于有效态的土壤中铜生态阈值研究

基于有效态的土壤中铜生态阈值研究

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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：蒋宝李菊梅韦东普马义兵中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081

土壤中有效态重金属是决定其毒性的关键因素.目前,科学研究和环境保护标准中多以重金属总量为基础.重金属总量可以作为生态安全阈值,也就是说低于此阈值是安全的,但是,超过重金属总量阈值并不能确定是否有生态风险.所以重金属总量不能... 详细信息

土壤中有效态重金属是决定其毒性的关键因素.目前,科学研究和环境保护标准中多以重金属总量为基础.重金属总量可以作为生态安全阈值,也就是说低于此阈值是安全的,但是,超过重金属总量阈值并不能确定是否有生态风险.所以重金属总量不能很好的与生态风险挂钩,也不能解决不同来源或者高背景土壤中的生态风险问题.因此本研究,以铜为例,量化土壤中铜的化学提取态和外源添加总量的关系,针对本底值较高的土壤,可以将土壤中的化学有效态重金属量转化为外源添加当量,进行毒害风险评估,并将有效态重金属量作为建立生态风险阈值和环境污染基准的科学依据.本文通过构建铜的EDTA提取态与外源添加总量的线性回归关系,量化土壤性质对化学提取性的影响程度但是.根据不同次数的提取结果,发现在淋洗和非淋洗土壤中,1次EDTA提取率为60％～75％,3次提取率能够达到80％以上,尤其是在中性淋洗土壤中,3次提取率高达97％.结合土壤理化性质,基于1次和3次的EDTA提取量分别构建了土壤中铜的EDTA提取量与外源添加总量的线性回归关系,发现土壤性质参数的增加并不能显著提高模型的拟合效果,而以外源添加总量作为单一影响因子能够解释高于95％的EDTA提取量的变异.结合土壤性质,基于EDTA 提取态铜浓度,采用不同生态毒性终点(大麦根伸长、西红柿生物量和小白菜生物量)建立生物毒性模型,发现在不同提取次数下,对铜毒性产生影响的土壤性质并不完全一致,在对大麦的毒性预测中,基于三次EDTA 提取的铜毒性主要是与CEC、pH 和OC 有关;在对西红柿的毒性预测中,基于一次和三次提取的毒性,影响因子主要包括OC、pH 和柠檬酸盐提取态的Fe;在对小白菜的毒性预测中,影响因子只有OC 和CaCO3,其中OC作为单一影响因子能够解释毒性阈值变异的41.9％～60.7％.利用铜的化学提取态预测模型和三种不同生态学毒性终点的毒性预测模型对毒理学数据进行归一化处理,修正了土壤性质和淋洗作用的影响,明显降低了种内变异,并利用Weibull 和BurrⅢ 累积概率分布函数拟合出了基于我国四类土壤性质的物种敏感性分布曲线,推导出对应的铜的有效态生态阈值,为我国土壤重金属基准的制定提供了科学依据.

关键词：铜化学提取性有效态生态阈值

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