不同改良剂对土壤中Cd生物有效性的影响研究

土壤重金属镉污染在危害环境的同时,也威胁人体健康。为治理镉污染土壤,选取豫北某冶炼厂周边镉污染土壤,通过室内培养试验,在施用1.5 g/kg不同肥料条件下,探讨钙镁磷肥、羊粪和鸡粪对污染土壤中Cd有效性的影响。结果表明,改良剂的施用可影响土壤理化性质。与对照处理相比,施用钙镁磷肥改良剂降低了土壤pH值,提高了土壤电导率和阳离子交换量;与钙镁磷肥相比,鸡粪和羊粪改良剂的施用提高了土壤有机质含量。施用鸡粪和羊粪改良剂能使土壤Cd的TCLP提取态含量分别降低3.9%、11.6%;而在钙镁磷肥施用条件下,Cd的TCLP提取态提高9.3%。     

改性膨润土修复铜污染的土壤

在实验室内,以矿区Cu污染的红壤R1,人工污染的红壤R2和黄棕壤R3为供试土壤,选用己二胺二硫代氨基甲酸盐(DTC)改性的膨润土为修复材料,以欧共体标准物资局(European Communities Bureau of Reference)改进的三步连续提取法(BCR)分析污染土壤中Cu的形态,并研究矿物材料用量、土壤类型、p H和土壤含水量等因素对土壤中Cu形态转化的影响.研究结果表明:改性膨润土对Cu污染的土壤具有一定的修复效果,可使酸溶态和还原态含量大大降低,氧化态和残渣态含量大大升高;且其修复效果随矿物用量、p H值的增加而升高,随电解质浓度的增加而降低,淹水时不利于土壤修复.     

利用支持向量机构建水稻镉含量高光谱预测模型

研究基于支持向量机构建水稻镉(Cd)含量高光谱预测模型的可行性.利用ASD光谱仪测量研究区水稻冠层反射光谱,通过实验室化学分析得到土壤镉含量和水稻叶片镉含量,对研究区水稻光谱进行均一化平滑处理以及小波变换降噪,构建基于支持向量机(support vector machines,SVM)的水稻镉含量高光谱预测模型.结果表明,小波变换降噪处理对SVM建立的镉含量预测模型精度有所提高,SVM高光谱预测模型的相关系数为0.8674,均方误差为0.0012.该研究为利用高光谱遥感大面积、快速监测农田作物重金属污染提供技术支持.     

pH值对Fe(Ⅱ)还原处理含铬废水的影响及动力学研究

化学还原/沉淀法是处理含铬废水的经典工艺,而亚铁Fe(II)是常用的还原剂。优化选择还原反应的pH值条件是提高反应速率和处理效果的关键环节。本文首先利用化学模拟软件Visual MINTEQ对不同pH值条件下Fe(II)还原Cr(VI)反应体系反应物和生成物的形态分布以及反应机理进行了理论分析,然后通过实验考察了pH值在1.5~7.0范围Fe(II)还原Cr(VI)的反应速率及其反应动力学。结果表明,当pH值在1.5~4.0时,反应速率随着pH值的升高而降低;当pH值在4.0~7.0时,反应速率随着pH值的升高而升高;pH值在4.0左右时,反应速率最小。在实际处理含铬废水过程中,酸性条件(pH=2.0~3.0)和中性偏酸性条件(pH=6.0~7.0)下利用Fe(II)还原处理含铬废水均有较快的反应速率和较好的处理效果。     

秸秆还田质量要求

农作物生长发育需要不断消耗土壤养分,土壤有机质含量以每年0.1%的速度下降,解决这一问题最有效的途径就是秸秆还田.秸秆还田不占地,不需要运输,在收割后即可进行.     

乌裕尔河流域典型黑土区不同作物类型下土壤有机碳含量及影响因素分析

2014年4月26日至28日在东北典型黑土区乌裕尔河流域进行样点采集,测定了3种不同作物类型下(大豆、玉米和水稻)土壤有机碳、有机碳密度、p H、铵态氮、硝态氮、容重和粒度机械组成的含量特征,比较分析不同作物类型下土壤有机碳含量的差异及其影响因素.结果表明:不同作物对土壤有机碳含量具有显著影响,土壤有机碳含量水稻玉米大豆,水稻土壤有机碳含量最高达13.1%;不同作物对土壤有机碳含量影响不同;土壤有机碳密度与土壤有机碳含量在0.01水平显著正相关,土壤p H与土壤有机碳含量显著相关;土壤容重与土壤有机碳含量显著负相关,土壤铵态氮与土壤有机碳含量显著正相关;而土壤硝态氮与土壤有机碳含量无相关性;水稻土有机碳含量与土壤粒度机械组成相关性显著.     

玉米秸秆乳酸发酵残渣制取饲料的研究

以玉米秸秆乳酸发酵残渣为研究对象,探讨其酵母发酵制取饲料的可行性.通过菌种对比实验,选取啤酒酵母为最优发酵菌种.探讨了发酵时间、温度、初始pH、接种量及氮源、碳源等因素对酵母发酵的影响.结果表明最佳发酵条件为温度35℃,初始pH为6.0,接种量10%,发酵24h.若添加由2:1的尿素和硫酸铵构成的0.35%的氮源及30%糖蜜为碳源.可使粗蛋白含量由发酵前的9.2%提高到发酵后的14.5%,提高幅度为57.6%.而该残渣饲料的粗纤维含量降低,可作为较好的牛羊饲料.     

铀和重金属复合污染对菊苣叶绿素荧光特性的影响

采用盆栽试验研究铀和重金属复合污染对菊苣(Cichorium intybus L.)叶绿素荧光特性的影响,探索铀和其他重金属共存时对植物光合生理的影响.铀处理量为0,50,100,150μg·g-1干土,分别添加镉、铅、汞、镍4种重金属,添加量分别为0、低含量(约1倍本底值)和高含量(约5倍本底值).以铀和重金属的0处理为对照.铀和重金属处理土壤两个月后播种,出苗65~70 d后用PAM-2500测定荧光诱导曲线参数和快速光响应曲线参数.结果表明:铀分别与Cd2+,Pb2+,Hg2+,Ni2+复合污染对植物叶绿素荧光参数的变化有不同影响.(1)在低铀浓度下,镉、铅、汞离子的存在,降低了植物Fv/Fm值,增加了植物的胁迫,但镍离子的存在几乎没有影响;在高铀浓度下,重金属离子的存在,提高了Fv/Fm值,降低了铀离子单独的胁迫.(2)复合污染下,qN升高,Yield(Y(Ⅱ))、ETR和qP降低,植物的自我光保护能力增强,天线色素的捕光功能下降,电子传递链受到影响;(3)高浓度铀与重金属复合污染使植物叶片的α值升高,r ETRmax和Ik下降,植物对光能,尤其是弱光的利用能力增强,潜在的最大电子传递速率和对强光的耐受能力降低.     

问荆(Equisetum arvense L.)根茎水浸液对小麦根际土壤性质、微生物及酶活性的化感效应

研究了不同浓度问荆水浸液处理下小麦根际土壤性质、微生物数量及酶活性的变化.结果表明,不同浓度问荆水浸液处理下,土壤碱解氮、速效磷、有机质含量随问荆水浸液浓度增加而减少;土壤细菌、真菌、放线菌数量随问荆水浸液浓度增加而减少;土壤过氧化氢酶活性随问荆水浸液浓度增加而升高,磷酸酶、脲酶活性随问荆水浸液浓度增加而降低,转化酶活性未发生变化.     

三江平原大豆根系和水稻根系土壤细菌的分离与鉴定

大豆根系和水稻根系土壤的微生物类群中,细菌数量最多,放线菌数量次之,真菌数量最少,且根系土壤微生物总数明显高于根外土壤微生物总数.对三江平原大豆根系和水稻根系土壤中的细菌进行分离,根据细菌个体特征、菌落形态特征及其生理生化特性进行初步鉴定.结果表明,大豆根系土壤中主要分布着芽孢杆菌属、黄单胞菌属、气单胞菌属、甲基单胞菌属、假单胞菌属、根瘤菌属6个菌属;水稻根系土壤中分布着微球菌属、黄杆菌属、根瘤菌属、奈瑟氏球菌属、葡萄球菌属5个菌属.同时,探讨了土壤部分理化性质对大豆和水稻根系细菌数量的影响,明确了根系细菌数量与土壤含水量、有机质含量、pH等有一定的相关性,对今后大豆和水稻田间施肥,提高粮食产量具有一定的指导意义.     

过碳酰胺施用对中国南方六种土壤pH及活性铝短期变化的影响

为了研究施用过碳酰胺后中国南方6个酸性土壤pH值及活性Al的短期变化,进行了实验室模拟土培试验．结果表明：对6种酸性土壤施用不同浓度过碳酰胺,其pH值在短期内都随着施入过碳酰胺浓度的增大而急剧上升,交换性铝含量随着施用过碳酰胺浓度的增大而急剧下降;施用过碳酰胺后,土壤pH值上升的现象是短期的,pH值达到最大值后缓慢下降,而土壤中铝元素的有效性与土壤pH的变化趋势呈显著负相关;短期内,经过碳酰胺处理的玉米幼苗主根明显缩短,侧根生长受到抑制,并且其玉米铝毒明显重于不经过碳酰胺处理的玉米,被玉米吸收的铝主要分布在玉米的地下部分,只有较少的铝被转移到地上部分．     

镉对黄瓜幼苗生长的影响

以黄瓜为试验对象,研究了不同镉浓度（0mg·L^-1、0．5mg·L^-1、1mg·L^-1、5mg·L^-1、10mg·L^-1、20mg·L^-1、50mg·L^-1和100mg·L^-1）对黄瓜幼苗生长的影响．结果表明：不同浓度的镉对黄瓜种子的萌发几乎没有影响;低浓度镉对幼苗的初期生长有一定的刺激作用,当镉浓度大于等于5mg·L^-1对生物量有较明显的抑制作用;1mg·L^-1镉浓度对株高有极显著的刺激作用,随着浓度的增加这种刺激作用减弱,而高浓度的镉对株高产生显著的抑制作用;低浓度的镐对根生长没有显著作用,高浓度的镉对根产生显著的抑制作用;对地上部分乖地下部分产生毒害作用的镉浓度均处于5—10mg·L^-1之间;高浓度镉处理下,根较茎更敏感：幼苗叶中叶绿素a和叶绿素b的含量随镉浓度的升高先降低再升高,最后又降低;黄瓜叶和茎的丙二醛（MDA）含量变化趋势基本一致,叶较茎对镉胁迫更敏感;不同处理组之间脯氨酸含量变化规律不明显．     

镉对不同品种空心菜种子萌发的初步研究

土壤中的高镉对农作物有重要影响,而关注镉对种子发芽作用的研究较少.本试验模拟了9个不同镉（Cd2＋）离子浓度对6种不同空心菜品种的种子发芽的影响.结果表明：6个空心菜品种中,台湾白骨柳叶空心菜的发芽情况最好,并在加入重金属Cd2＋之后仍有95%以上的发芽率、发芽势和发芽指数,可以用来作为受镉污染土壤修复的备选品种;另外,低浓度Cd2＋对大部分空心菜品种的种子发芽有促进作用,而高浓度则有一定的抑制作用.     

磷酸盐对水稻土铜吸附与解吸的影响

采用平衡液吸附法和KCl溶液解吸法研究了磷酸盐对太湖地区水稻土(黄泥土)Cu2 吸附与解吸的影响。结果表明,水稻土(包括磷预吸附)对Cu2 吸附均以Freundlich方程拟合最佳。土壤表面吸附磷酸根后,对Cu2 吸附能力显著增加,而Cu2 解吸率显著降低。在外加Cu2 质量浓度相同的条件下,Cu2 吸附量随外加P质量浓度的升高呈波谷形变化。低质量浓度的P(<15mg·L-1)抑制土壤对Cu2 的吸附,而高质量浓度的P促进土壤对Cu2 的吸附。水稻土不同吸磷量条件下次级吸附态Cu2 的解吸结果表明,Cu2 解吸率随P吸附量增加呈峰形变化。低吸附量的P(<250mg·kg-1)促进土壤对Cu2 的解吸,高吸附量的P抑制土壤对Cu2 的解吸。     

盐胁迫下小麦种子萌发及生理指标的测定

研究了盐胁迫下小麦萌发期小麦的萌发率以及相关抗氧化酶活性的变化,以期明确小麦萌发期对盐胁迫的适应情况.用不同浓度的NaCl溶液处理小麦种子研究对其影响.结果表明:(1)NaCl胁迫对小麦种子萌发和胚根生长有一定的抑制作用,且抑制程度随着浓度的提高而增加.(2)NaCl胁迫下胚根脯氨酸、可溶性蛋白质、可溶性糖含量随着盐浓度的增加而升高.(3)NaCl胁迫下细胞膜透性随着盐浓度的增加而升高,但小麦胚根的丙二醛含量随着盐浓度的增加呈先上升后下降的趋势.     

聚苯胺修饰电极对亚硝酸根离子的催化净化研究

本文研究了聚苯胺修饰电极材料对水中亚硝酸盐的催化净化性能。通过电化学实验、离子色谱分析,研究发现其聚苯胺修饰电极对水中亚硝酸根离子有较强的还原作用,催化还原反应中起主要作用的是聚苯胺膜上的质子化胺态氮原子。溶液pH值对聚苯胺膜的催化还原效果存在影响,当亚硝酸根离子的初始浓度为40mmolL-1时,在pH4-6范围内,聚苯胺膜对亚硝酸根离子的催化还原效果较好,去除率均在65%以上,在pH7-9范围内,聚苯胺膜的氧化还原能力有所下降,下降到25%左右。     

松嫩草地瑞香狼毒香豆素类化合物含量动态变化

采用超声提取和分光光度法对松嫩草地瑞香狼毒营养器官香豆素类化合物含量进行测定,并对不同的环境梯度下根的香豆素类化合物含量变化进行分析。研究结果表明:瑞香狼毒各营养器官香豆素类化合物含量显著不同,根中最高,而叶、茎中含量很低;随着放牧强度的增加,根中香豆素类化合物含量明显增加;而随着土壤含水量的降低,根中香豆素类化合物的含量呈下降趋势。     

脱水污泥改良盐碱化土壤及重金属形态变化

以脱水污泥为盐碱土改良剂,研究污泥与表土翻混及污泥表面平涂两种改良方式对盐碱化土壤理化性质的改良效果。为期2年的田间改良实验结果表明,以10 kg.m-2的量施加脱水污泥改良盐碱化土壤,翻混的效果明显好于平涂,可有效降低土壤容重25%左右,降低土壤碱化度10%以上,同时使土壤有机质含量提高了1倍左右,并明显增加了土壤中的氮磷含量。改良后土壤中重金属含量低于土壤环境质量标准(GB15618-1995)(旱地土壤pH>7.5,二级标准)最高允许浓度指标值,且多以稳定的残渣态存在,除As有活性变强的趋势外,其余重金属均趋于向更稳定的形态转化。     

湖南省某锑矿区土壤砷形态与剖面分布特征

该研究为了明晰锑冶炼场地土壤中砷在不同区域和土壤剖面各形态分布特征,选取了锑矿区5个区域采集剖面土壤进行室内分析,并按Wenzel改进连续提取法对各土层进行分级提取.结果表明,在锑矿区不同区域中土壤总砷含量和各形态砷存在明显差异,总砷含量从高到低为:选石坪(60.53 mg/kg)居民区(42.07 mg/kg)尾矿区(36.69 mg/kg)冶炼区(31.84 mg/kg)农田区(15.05 mg/kg).残渣态砷占总砷的51.82%～79.00%,且残渣态砷随土壤深度的增加分布相对稳定;与含水Fe/Al氧化物结合较好的砷(定型Fe/Al氧化物结合态),占总砷的11.31%～42.81%;与含水Fe/Al氧化物结合较差的砷(非定型Fe/Al氧化物结合态)占总砷的2.03%～18.40%;而可交换态和表面吸附态这两种形态占总砷的1.14%～5.91%;总砷和各形态砷在土壤剖面中表现为先上升(0～40 cm土层)后下降至稳定的趋势,土壤总砷和5种形态砷主要分布在0～40 cm土层,其中选石坪为修复重点区域.     

基于石墨烯的镉离子电化学传感器

采用电化学法还原氧化石墨烯,构建石墨烯修饰玻碳电极(GCE),选用方波伏安法(SWV)测定微量镉.实验研究了石墨烯修饰电极对镉的溶出伏安行为,优化了石墨烯用量、富集电位、富集时间、pH值、支持电解质.结果表明石墨烯修饰电极明显增强了镉溶出信号,响应电流值与Cd2+的浓度呈良好的线性关系,线性范围为0.001~1μg/mL,线性方程y=27.859 2x+0.344 5(R=0.998),检出限为0.001μg/mL,所制备的修饰电极重现性和重复性较好,6次测定的相对标准偏差(RSD)分别为2.56%和2.51%.所提出的检测方法简单、灵敏、快速,无需复杂的样品前处理,修饰电极可重复使用,能应用于实际水样中镉的快速测定.