含磷材料修复土壤铅污染研究进展

土壤重金属污染是危害人类健康和食品安全的世界性问题。铅作为重点监控重金属之一，其毒性极强，危害植物和人类的健康。含磷材料通过钝化土壤中重金属铅，改变铅在土壤中的赋存形态降低其生物有效性，是一种有效的方法。由于其操作简单、价格低廉且修复效果好，含磷材料修复土壤铅污染被认为是目前最有效的措施。介绍了土壤重金属铅的污染、危害及发展趋势，重点对含磷物质的种类和修复效果、含磷材料固定铅的作用机理、影响因素进行分析，并提出展望，旨在为重金属铅污染的土壤修复提供参考。     

麦饭石对污染土壤铜镉的钝化效果

采用黑麦草盆栽实验,以麦饭石为污染土壤化学钝化修复剂,探讨麦饭石对铜镉污染土壤-黑麦草小生境的修复效果。通过测定土壤的生理生化指标及土壤Cu、Cd各化学形态变化用以表征麦饭石对污染土壤环境质量的影响,并结合测定黑麦草生物量、叶绿素含量、根系活力及黑麦草地上、地下部分Cu、Cd含量,用以指示验证修复效果。结果表明:与对照相比,麦饭石施加后提高了土壤p H和阳离子交换量,降低了土壤Cu、Cd的生物有效性,土壤Cu由弱酸提取态向可氧化态、残渣态转化,土壤Cd弱酸提取态向残渣态转化;明显降低黑麦草体内的Cu、Cd含量,提高黑麦草的产量,黑麦草地上、地下部分Cu含量分别降低74.35%和42.02%,Cd含量分别降低61.28%和38.27%。土壤酸性磷酸酶活性和脲酶活性的提高及黑麦草叶绿素含量和根系活力的提高均有效的指示这一结果。可见,麦饭石可被推荐作为铜镉污染土壤修复的一种化学钝化修复材料,不会为供试土壤引入新的重金属污染物,避免二次污染。     

不同品种油菜响应外源H_2O_2处理的比较研究

本实验以陇油6号和天油2号两种油菜为供试材料,研究两种油菜叶片在不同浓度H_2O_2胁迫后对不同生理指标(叶绿素、MDA、脯氨酸含量和抗氧化酶活性等)的影响.结果显示在不同浓度H_2O_2胁迫下,两种油菜中MDA含量均大于对照组,游离脯氨酸含量呈先上升后下降的趋势,叶绿素含量在陇油6号中呈现先上升后下降的趋势,在天油2号中呈下降趋势.CAT、SOD活性呈现先上升后下降的趋势;GPX活性呈上升趋势;APX活性在陇油6号中呈先上升后下降的趋势,在天油2号中呈上升趋势;POD活性在陇油6号中为上升趋势,在天油2号为下降趋势.表明外源H_2O_2不仅影响油菜幼苗膜脂质过氧化和抗氧化酶活性,而且影响其生理生化代谢,通过对两种油菜叶片生理指标的分析,陇油6号表现出更好的抗H_2O_2胁迫的能力.     

油菜对Cd污染土壤的修复潜力分析

以甘蓝型油菜为研究材料,利用盆栽试验研究了不同浓度Cd(0,1,2mg/kg)胁迫下油菜的吸收特性,以及土壤微生物群落结构变化.结果表明:随着Cd浓度的升高,油菜植株对Cd的吸收显著增加,而且油菜地上部分的吸收量显著高于地下部分,其中茎的Cd浓度最高,籽粒最低;油菜将Cd从地下转移到地上部分的转运系数随外源Cd浓度的升高而呈现先升高后下降的趋势;且低浓度Cd处理下,油菜对Cd的转运系数较高,修复效率可以达到6.841%~7.752%.土壤微生物多样性分析发现,Cd改变了土壤微生物群落的结构,降低了部分优势菌群的相对丰度,而油菜可以增加这些菌群的相对丰度,提高土壤微生物多样性.因此,种植油菜有利于土壤生态系统的稳定性,可以用于修复中等程度Cd污染土壤.     

盐性条件下的AM真菌以及AM真菌提高植物耐盐性研究

本文针对国内外有关盐性条件下的丛枝菌根相关报道,概述了自然盐性土壤中的AM真菌,盐胁迫对丛枝菌根的影响作用以及盐胁迫下AM菌根对植物的影响。许多研究表明,在自然盐性土壤中存在着大量的AM真菌,土壤盐度影响着菌根的形成和发育;在盐性环境下,AM真菌能促进植物的生长和对矿质营养的获取,提高植物的耐盐性。因此,菌根对盐碱土壤中植物的生长有着潜在的促进作用,植物菌根修复技术将助于盐碱土壤的开发、改良。     

响应面法优化微波修复萘污染土壤工艺参数的研究

为了探究石油污染土壤微波修复最适宜的工艺参数，选取石油污染土壤中典型的半挥发性有机物萘（naphthalene，NAP）为目标污染物，以模拟萘污染的土壤为供试土壤，采用微波（f=2.45 GHz）对其进行修复。在单因素试验基础上，采用响应面法Box-Behnken实验设计，以NAP去除率为响应值，建立了以微波功率、辐照时间、土层厚度和土壤含水率为影响因子的二次多元回归模型。结果表明：模型经方差分析（ANOVA）结果达到极显著水平，其中微波功率的影响最为显著；得到最佳的工艺参数为微波功率768 W、辐照时间19 min、土层厚度3.2 cm、含水率16%，此条件下NAP去除率为97.3%；验证实验结果NAP去除率为97.0%，与模型预测结果仅偏差0.31%。利用响应面法优化的微波修复NAP污染土壤的工艺参数合理可行，研究结果可为微波土壤修复技术的工业化应用提供数据支持。     

盐性条件下的AM真菌以及AM真菌提高植物耐盐性研究

本文针对国内外有关盐性条件下的丛枝菌根相关报道,概述了自然盐性土壤中的AM真菌,盐胁迫对丛枝菌根的影响作用以及盐胁迫下AM菌根对植物的影响.许多研究表明,在自然盐性土壤中存在着大量的AM真菌,土壤盐度影响着菌根的形成和发育;在盐性环境下,AM真菌能促进植物的生长和对矿质营养的获取,提高植物的耐盐性.因此,菌根对盐碱土壤中植物的生长有着潜在的促进作用,植物菌根修复技术将助于盐碱土壤的开发、改良.     

高浓度含铜污染土壤的电动修复研究

为了探究电动修复法对高浓度含铜污染土壤修复的可行性,对铜含量为1500 mg/kg的污染土壤进行了电动修复。实验研究了不同修复时间下电流变化、土壤pH值变化和土壤中铜的迁移规律,并采用BCR法对土壤中铜的不同形态进行了分离提取测定。实验结果表明,电动修复技术对于高浓度含铜污染土壤中的铜具有良好的去除效果,在修复电压为30 V,修复时间为7 d时,土壤中的铜含量可以降至400 mg/kg以下。修复后铜的弱酸提取态占比增加,可还原态占比降低,可氧化态和残渣态占比无明显变化。     

土壤因素对羊草群落构成与种群生物量的影响

对不同程度盐碱生境下羊草群落的生态分布及地上生物量作了研究，得出：影响羊草群落生态分布和生物量的主导因素是土壤含盐量和酸碱度（ｐＨ值），其中土壤含盐量是影响生物量的主要因素，并且以７月份最为显著，盐碱对羊草群落生物量影响还表现在不同盐碱生境下地上生物量季节动态存在差异。     

石油污染土壤修复过程中肥料的应用

在利用微生物菌剂修复石油污染土壤的过程中,肥料的类型、用量和补加均能对土壤中石油降解、菌体数目产生影响。研究实验表明,NH4NO3：NH4H2PO4=5：1,肥料添加总量为污染土壤质量的0．75％,在修复到30d时补加肥料,能获得良好的降解效果。经过60d的花盆修复实验,石油降解率达到48．5％。     

不同植被覆盖对查干湖湿地土壤腐殖质的影响

为探究不同植被覆盖对查干湖湿地土壤腐殖质的影响,以查干湖湿地为研究对象,从土壤环境与植物之间响应关系的角度出发,分析不同剖面、5种不同类型植被(芦苇+香蒲、芦苇+苔藓、碱蓬、水稗、芦苇)土壤腐殖质碳含量变化及其红外光谱结构特点。结果表明：盐碱湿地土壤中的腐殖质碳、胡敏酸碳、富里酸碳的含量变化趋势呈现深层大于浅层,胡敏素碳的含量远小于胡敏酸碳和富里酸碳,土层深度对于腐殖质组分影响明显,且不同植被土壤腐殖质碳含量总体呈现出芦苇>水稗>碱蓬>芦蒲>芦苔的趋势;胡敏酸和富里酸在不同植被土壤中的化学结构相似,具有相同的官能团。研究结果对揭示盐碱湿地土壤腐殖质的形成与转化具有一定理论意义和实践意义,为查干湖盐碱湿地土壤环境修复及优势植被筛选提供基础数据及科学指导。     

土壤动态冲击压缩性能实验研究

为获得不同侵彻体在土壤中的衰减规律,采用分离式Hopkinson压杆实验装置,分别对不同参数的土壤材料进行了冲击压缩性能实验,得到了相应的应力-应变曲线. 根据实验结果,从土壤材料的密度、质地及含水体积分数3个方面分析了其动态响应特性,得出了在动态冲击载荷作用下土壤材料各种参数对其动态力学性能的影响. 研究结果表明:随着密度的增大,土壤的动态冲击应力峰值一般会增大;黏土质地土壤的应力峰值一般较大,且应力的下降速度较慢;土壤中含水体积分数对砂土和壤土质地土壤的应力峰值影响不大,但对黏性质地土壤却有非常大的影响.      

生物炭修复技术在铅污染土壤及植物生长中的应用研究

为了探讨生物炭对铅污染土壤的修复效果,以耕作农田土壤为供试土壤,分别向其中加入200mg·L~(-1)与1 000mg·L~(-1)铅溶液进行人为污染,采用1%、5%生物炭修复剂BC400(中药渣生物炭与花生壳生物炭1:1)进行修复处理,分析测定了印度芥菜(Brassica juncea)生长前后土壤pH值、土壤铅含量、种子萌发率以及植物体内铅含量的变化.研究结果发现,人为加铅污染后,土壤pH值下降、NH_4NO_3浸提态铅含量上升、植物株高、茎粗均下降,植物体内重金属含量上升.加入生物炭修复剂后,可有效改善土壤pH值,提高种子萌发率及植株的高度和茎的粗度,显著降低NH_4NO_3浸提态铅含量、植物铅含量,且5%生物炭修复剂的改善效果优于1%.生物炭应用可铅污染土壤,有效降低重金属对植物生胁迫作用,可用于重金属污染土壤的生物修复.     

沿海滩涂湿地重金属污染控制及盐碱土壤改良研究综述

为了更好保护原生态的滩涂湿地,沿海滩涂污染控制和盐碱土壤修复已经成为环境科学的研究热点。生物质治理具有绿色、经济、有效、易获得的特点,受到了科研工作者的重视。综述了盐城沿海滩涂湿地重金属污染现状和生物质治理法在控制重金属污染的同时对盐碱土壤的改良作用。     

吉林西部盐碱区农田土壤盐碱程度与碳的稳定同位素比值的关系

为了探讨农田土壤盐碱程度对土壤碳固定和碳排放的影响,选取吉林西部不同开发年限的盐碱旱田、水田为研究对象,进行野外采样和实验测量。测定土壤盐碱程度的基本理化指标:土壤pH、电导率和碱化度;同时测定土壤有机碳和无机碳的稳定碳同位素比值。研究结果表明,旱田土壤整体盐碱程度较高、固碳水平较低,土壤-大气碳循环较慢。随开发年限的增加,盐碱程度没有显著降低;而水田土壤盐碱程度相对较低,固碳水平较高,促进了土壤-大气碳循环。随开发年限的增加,土壤盐碱程度得以改善,土壤固碳水平提高。总体而言,玉米的种植无法较为有效地改善土壤盐碱程度和土壤碳的固定,而水稻的种植则可以改善土壤条件,有利于土壤对碳的固定从而降低碳排放。在全球温室效应大环境下,研究区应大力关注水稻种植产业的发展,改造盐碱土壤,为减缓区域变暖做出一定贡献。     

石灰用量和培养时间对红壤镉形态转化的影响

石灰是酸性镉(Cd)污染土壤修复的主要钝化材料.通过室内培养试验,研究了石灰不同用量对镉污染红壤土壤pH、阳离子交换量和Cd赋存形态的影响,并探讨Cd形态间与土壤pH和阳离子交换量的关系.结果表明,与对照比,施用石灰显著提高了 土壤的pH和阳离子交换量,且随施入量的增加而效果明显.培养期间土壤Cd形态主要以可交换态为主...     

磁处理土壤对油菜抗旱性影响及其机理研究

应用室外盆栽试验的方法，将土壤磁效应与生物磁效应相结合，研究了磁处理土壤对油菜抗旱特性的影响．研究结果表明，磁处理土壤增加了在干旱胁迫条件下油菜根、叶的过氧化物酶活性，促使其叶片中相对含水量、自由水和束缚水含量也相应增加，还提高了叶片中脯氨酸的含量水平，并使叶片相对电导率降低，从而增强了油菜的抗逆能力．     

生物炭对红壤中铅形态分布的影响

为了探究生物炭对铅污染土壤的修复作用,将玉米秸秆炭(CS)、花生壳炭(PS)和银杉木炭(SF)分别以1%,3%,5%的比例加入铅污染土壤进行淹水培养,在5,15,30和75 d时采样检测铅形态及土壤性质的变化.结果表明:加入生物炭(CS,PS,SF)培养后污染土壤pH值较对照分别上升0.43~1.32,0.45~1.01,0.33~0.72个单位值,有机质含量分别增加56.84%~277.89%,14.74%~92.63%,35.79%~128.42%,且都表现为随生物炭施用量的增加而增大.随着培养时间的增长,铅形态分布趋于稳定,酸溶态和可还原态含量下降,残渣态含量上升.添加CS,PS,SF后土壤中酸溶态铅含量与对照相比分别下降19.20%,17.55%,6.66%(平均值).生物炭添加后使铅的生物有效性显著降低,且其降低幅度随生物炭施用量的增加而增大.在生物炭添加量相同的情况下,玉米秸秆炭的修复效果最好.     

半干旱区铬污染土壤还原-稳定化修复试验研究

以还原-稳定化修复技术对半干旱区铬污染土壤进行室内模拟修复试验，探究修复剂种类、投加量、水土比和养护时间对铬污染土壤修复效果的影响.结果表明：FeSO₄是对土壤中总Cr和Cr(VI)的稳定效率最高的还原剂，最佳还原条件为2.5倍理论反应量、50%的水土比和7 d的养护时间，在此还原条件下土壤中总Cr和Cr(VI)的稳定效率分别达到98.90%、99.22%.此时土壤中总Cr和Cr(VI)浸出浓度均符合污水综合排放标准.最佳还原-稳定化联合修复条件为2.5倍理论反应量FeSO₄+5%土壤质量比生石灰，还原-稳定化修复后土壤中总Cr和Cr(VI)浸出浓度与Cr(VI)含量分别为0.222 mg/L、0.216 mg/L、26.645 mg/kg,符合污水综合排放标准及建设用地土壤污染风险管控标准，经DTPA和EDTA提取的有效态Cr(VI)含量分别为0.673 mg/kg、2.795 mg/kg,且与Cr(VI)浸出浓度呈极显著正相关.此外，还原-稳定化修复后，可交换态和碳酸盐结合态铬的含量百分比显著降低，残渣态铬的含量百分比明显增加.     

土地利用方式对滨海盐碱地土壤性质的影响

以河北省沧州南大港盐碱湿地3种农作物种植区(苜蓿、棉花、玉米)和自然生长的芦苇区的土壤为研究对象,测定并分析了土壤理化因子和土壤酶活性的空间分布及变化规律,比较了4种不同土地利用方式对它们的影响及其对盐碱土壤的改良作用。结果表明,南大港湿地土壤盐碱化较为严重,较之苜蓿和天然芦苇,农业耕作下棉花和玉米采样点的土壤pH值较低,有机质、全氮、硝态氮、铵态氮和全磷含量相对较高;与土壤肥力相关的碱性磷酸酶、脱氢酶和FDA水解酶等活性也相应提高。研究表明农作物种植能够降低南大港滨海土壤酸碱度并提高营养物质含量,对改良土壤有明显促进作用。