草木灰污泥联合施用对Cd污染土壤中Cd形态变化的影响

利用盆栽小白菜试验研究了施入草木灰、污泥和草木灰污泥混合物对镉污染土壤中Cd形态的影响。结果表明:草木灰、污泥和草木灰污泥混合物的施用导致了土壤中Cd的重新分配;土壤中生物有效性较高的有效态Cd含量明显降低,并转化为不易被植物吸收的惰性态Cd。土壤水溶态和交换态Cd含量较对照最大降低56.60%～68.38%;有机结合态Cd含量显著升高,最大升幅较对照升高166.7%～281.1%;无机结合态Cd最大升幅达72.60%～73.20%,残渣态Cd含量较对照升高,最大升幅为37.93%～112.50%。因此,可以通过施入草木灰、污泥、草木灰污泥混合物来修复Cd污染土壤。     

pH值和碳酸钙对不同形态磷酸盐有效性的影响

本文研究结果,在培养液为ｐＨ６．５,７．５,８．５条件下,Ｃａ２－Ｐ,Ｃａ８－Ｐ和Ｃａ１０－Ｐ处理均随溶液ｐＨ值降低其速效磷含量增加,而Ｆｅ－Ｐ和Ａｌ－Ｐ则随溶液ｐＨ值降低而减少,加入ＣａＣＯ３,各形态磷酸盐有效性明显降低,且ｐＨ值越低下降幅度越大,小麦幼苗对各形态磷酸盐的吸收量均随溶液ｐＨ值降低而增加,当ＣａＣＯ３存在时,小麦幼苗对磷的吸收明显降低,随溶液ｐＨ值的升高,加ＣａＣＯ３与不加处理间差     

Cd污染对3种类型土壤酶活性及Cd形态分布的影响

【目的】认识3种类型土壤酶活性对Cd污染的响应特征,以及Cd形态分布受土壤类型的影响。【方法】采用室内培养的方法,向紫色土、冲积土和黄壤中添加1、20、50 mg/kg外源Cd模拟不同程度镉污染,测定土壤关键酶活性及Cd的形态分布特征;【结果】Cd污染均抑制了3种土壤的蔗糖酶活性,伴随污染的加剧,抑制作用更显著,尤其是冲积土;Cd污染对冲积土脲酶活性有显著的激活作用;3种土壤的酸性磷酸酶对Cd污染的响应表现出"低促高抑的效应";随土壤中Cd2+浓度的增大,冲积土的碱性磷酸酶活性降低,其余两种土壤的碱性磷酸酶没有显著变化。Cd污染处理下,紫色土中Cd的形态分布均表现为:可还原态残渣态可氧化态弱酸提取态。黄壤和冲积土在1 mg/kg时,Cd的各形态分布为:弱酸提取态残渣态可氧化态可还原态;随着Cd含量的增加,冲积土和黄壤中弱酸提取态Cd和可还原态Cd的比例有较大幅度的增加,残渣态Cd的比例下降。【结论】紫色土和黄壤中的土壤酶活性受到Cd污染影响较小,冲积土的酶活性受到的影响较大;冲积土和黄壤在受污染后土壤中的Cd容易被植物吸收,生态安全存在更大的隐患。     

几种矿物材料对Cd污染土壤中Cd形态分布及植物有效性的影响

采用盆栽试验,研究了海泡石、钙基膨润土、钠基膨润土、汉白玉和石灰5种矿物材料不同添加量对Cd污染土壤p H、有效Cd、Cd形态分布及小白菜生物量、Cd含量的影响。结果表明:几种矿物材料均可显著提高土壤p H,并显著降低土壤有效态Cd含量,且降低幅度随添加量的增加而增大。与对照相比,添加矿物材料后土壤p H提高0.1~0.7个单位,有效Cd含量降低9.19%~18.92%。几种矿物材料对土壤Cd形态的影响均以酸提取态和残渣态的变化较为明显,酸提取态Cd比例降低3.27%~8.68%,残渣态Cd比例升高1.35%~4.75%,添加海泡石和钠基膨润土处理的变化更为突出。小白菜地上部和根部Cd含量随矿物材料用量的增加而降低,分别较对照降低16.03%~42.95%和20.69%~50.34%,海泡石、钠基膨润土和石灰的降低效果更好。值得注意的是,除海泡石和钙基膨润土外,施用钠基膨润土、汉白玉和石灰在降低小白菜Cd含量的同时亦可造成其地上部生物量的显著降低。     

丝瓜与伴矿景天间作对土壤Cd形态及丝瓜Cd吸收的影响

采用盆栽实验将丝瓜和超积累植物伴矿景天间作于重金属污染土壤中,并向土壤添加钙镁磷肥或向丝瓜根际添加固镉菌剂,研究间作对土壤Cd的形态及丝瓜重金属积累性的影响。结果表明,丝瓜与伴矿景天间作一定程度上减少了丝瓜的结果数量,同时存在增大丝瓜果实中Cd含量的风险;通过施加固镉菌剂或钙镁磷肥增加了丝瓜的结果数,且丝瓜果实中Cd含量均未超过国家标准的限定值。同时,景天和丝瓜对土壤Cd具有移除能力,丝瓜主要表现在茎叶对Cd的吸收,其中重污染土壤中的景天和丝瓜对土壤Cd的移除能力大于低污染土壤种植的景天和丝瓜。总体来看,丝瓜与超积累植物伴矿景天间作可用于低污染土壤进行边修复边生产。但是,由于存在较高食品安全风险,在间作的同时可采取施固镉菌剂或钙镁磷肥等措施来降低果实部分Cd含量。     

土壤pH值对冻融黑土重金属Cd赋存形态的影响

冻融作用对不同土壤pH值的重金属Cd赋存形态的转化产生显著影响,以24 h为一个冻融周期,对2.5 mg Cd·kg-1的黑土冻融8次的实验结果表明,pH值6.0～4.5时,冻融作用促进重金属交换态和有机结合态Cd含量增加,铁锰氧化物结合态和残渣态Cd含量降低;pH值6.0～9.5时,冻融作用促进交换态和有机结合态Cd含量降低,铁锰氧化物结合态和残渣态Cd含量增高.从重金属Cd赋存形态的转化可得,随着土壤pH值的升高,冻融作用促进重金属Cd生物有效态含量降低.     

黑麦草对土壤中Cd不同赋存形态的吸收规律

通过在3种典型土壤中种植黑麦草的盆栽实验,研究了黑麦草吸收镉量和土壤中镉负荷及土壤镉赋存形态的相关关系。结果表明,随着镉负荷增加,黑麦草吸收镉量明显增加。在3种土壤中黑麦草吸收镉量大小顺序为:红壤>黄棕壤>潮土。黑麦草吸收镉量除受镉负荷影响外,与镉在土壤中的形态分布密切相关,黑麦草吸收的镉主要是土壤中的交换态镉和松结有机态镉。     

纳米羟基磷灰石对重金属污染土壤Cu/Cd形态分布及土壤酶活性影响

通过室内培养实验,研究了纳米羟基磷灰石对重金属污染土壤Cu/Cd形态分布及土壤酶活性的影响.结果表明,施加纳米羟基磷灰石显著提高了土壤pH,其中3%和5%添加剂量处理60d后使土壤pH分别提高了1.23个和1.35个单位;纳米羟基磷灰石显著减少了毒性较强的离子交换态Cu/Cd的含量,增加了毒性中等的碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态及毒性最低的残留态Cu/Cd含量,使Cu/Cd由植物可利用态向潜在可利用态转变;纳米羟基磷灰石不同程度地提高了土壤过氧化氢酶、脲酶和酸性磷酸酶活性.3种酶活性与Cu/Cd形态分布的相关性表明,过氧化氢酶和酸性磷酸酶对土壤重金属Cu/Cd活性变化比较敏感,可以作为重金属Cu/Cd污染土壤的评价指标.     

磷灰石、石灰对Cd胁迫下黑麦草根形态及Cd吸收影响研究

为考察磷灰石、石灰和黑麦草对Cd污染土壤的修复效果,通过盆栽试验研究了不同剂量磷灰石(0、6、12、24 g·kg^-1风干土,编号为CK、L1、L2、L3)和石灰(1、2、4 g·kg^-1风干土,编号为S1、S2、S3)对Cd胁迫下黑麦草生物量、根形态、黑麦草Cd含量、Cd富集量、富集系数、土壤pH、土壤有效态Cd含量等的影响。结果表明,磷灰石、石灰处理(L1,S1除外)显著增加了黑麦草生物量、根长、根表面积、根体积、根尖数、Cd富集量和土壤pH,显著降低了黑麦草Cd含量、Cd富集系数、根平均直径和土壤有效态Cd含量。相关性分析结果表明:除根平均直径为正相关关系外,黑麦草根长、根表面积、根体积、根尖数与土壤有效态Cd含量、黑麦草地上部分及根系Cd含量、Cd富集系数呈显著或极显著负相关关系;除根平均直径为负相关关系外,其他根指标与黑麦草地上部分及根系生物量、Cd富集量呈极显著正相关关系。其中,L3处理黑麦草地上部分及根系生物量达到CK处理(不添加改良剂)的176.0倍和174.4倍;根平均直径相比CK降低了29.4%,根长、根表面积、根体积和根尖数分别为CK处理的20.2、21.0、21.3倍和24.5倍;黑麦草地上部分及根系Cd富集量达到CK处理的89.6倍和100.9倍。研究表明,根形态受土壤有效态Cd含量的影响显著,并可通过影响黑麦草生物量及Cd吸收决定其Cd富集量,施用24 g·kg^-1的磷灰石并种植黑麦草能很好地修复Cd污染土壤。     

氮肥形态对小麦镉吸收及转运的影响

为缓解小麦镉毒害降低籽粒镉含量合理选用氮肥,探究硝态氮、铵态氮和酰胺态氮对小麦镉吸收转运规律、土壤根际pH、叶片SPAD值和根系形态的影响.结果 表明镉胁迫条件下,硝态氮处理有利于小麦千粒质量及旗叶SPAD值的提高,且SPAD值与千粒质量间呈显著正相关;铵态氮处理显著降低根际pH、提高植株镉积累量以及籽粒镉含量,根际p...     

镉胁迫下海藻酸钠与氯化钙混合添加对黄瓜幼苗镉吸收的影响

为了探讨海藻酸钠(NaAlg)与氯化钙(CaCl₂)混合添加对镉污染土壤修复效应的影响,通过盆栽试验,研究基质中NaAlg与CaCl₂混合添加对镉胁迫下黄瓜幼苗镉吸收的影响。结果表明:少量NaAlg与CaCl₂混合添加对黄瓜幼苗镉吸收的影响不显著,过量添加NaAlg与CaCl₂对黄瓜幼苗生长不利,T₂₀₀时NaAlg与CaCl₂混合添加对缓解黄瓜幼苗镉吸收的效果最佳,黄瓜幼苗的株高、茎粗、地上部鲜质量、地上部干质量、地下部鲜质量、根平均直径和根体积分别增加10.66%、17.67%、50.04%、29.23%、24.40%、11.54%和33.33%,根Cd²⁺含量和根部细胞壁的Cd²⁺含量分别降低9.375%和31.82%,而POD和CAT活性分别增加32.31%和113.33%,MDA含量降低29.82%。可见,适量NaAlg与CaCl₂混合添加会缓解镉污染土壤对黄瓜幼苗的毒害作用。     

钙对镉污染花生苗期生理特性及镉吸收的影响

采用水培试验,对不同钙处理下镉污染花生幼苗的生理特性和镉吸收情况进行了研究。结果表明,花生幼苗的株高和鲜重均随钙浓度的增加而增加,而且较高浓度的钙提高了镉胁迫下花生幼苗叶绿素的含量,提高了叶片SOD、POD、CAT活性和根系活力,降低了MDA积累,说明一定范围内高浓度的钙可以缓解镉胁迫对花生生理特性的影响。此外,受镉胁迫的花生幼苗中镉的含量为根部>地上部,且随着钙浓度的增加,花生根部和地上部镉的含量均显著降低,说明在钙与镉进入花生体内时具有一定程度的拮抗作用。     

土壤中游离碳酸钙对土壤pH及酶活性的影响

游离碳酸钙是我国北方石灰性土壤的重要组成物质,密切影响着土壤的物理、化学、生物学性质以及土壤的环境学效应,但是将游离碳酸钙作为土壤重要组成物质而探讨其对土壤生物学特性尤其是对土壤酶活性的影响研究较少.通过研究探讨碳酸钙与土壤pH值之间的定量关系以及碳酸钙含量对土壤酶活性的影响,为进一步研究游离碳酸钙对土壤生物学性质及土壤环境效应的影响提供理论参考.采用实验室模拟培养及分析测试的方法进行试验.结果表明:土壤pH随游离碳酸钙含量的增加而增加,趋近于达到该试验条件下的最大值(pH=8.19),但并非呈直线相关,而是呈非线性相关关系.中性磷酸酶活性和转化酶随碳酸钙浓度的增加而降低,其最大降低幅度分别为0.402个活性单位和3.16个活性单位.碳酸钙含量与土壤pH值之间呈非线性相关关系.碳酸钙对土壤中性磷酸酶和转化酶活性产生极显著的抑制作用,对脲酶活性呈现低含量促进而高含量抑制的作用,而对过氧化氢酶则产生极显著的促进作用.     

钙·锌对烤烟镉吸收抑制机制的研究

植物在受到镉胁迫后许多重要的生理过程如生长、发育,抗病防御反应和抗逆反应都会有所降低,严重影响植物的产量与质量。在不同外添加镉浓度处理下,分析添加钙锌抑制剂后烤烟根部、叶部镉的赋存形态及抑制作用。结果表明:烟株根部对镉不同形态的吸收量表现为氯化钠态水溶态醋酸态盐酸态乙醇态。加入100 mg/kg钙、锌两种抑制剂,降低了上述形态的镉的吸收量。烟株叶部不同形态镉含量为醋酸态水溶态氯化钠态盐酸态乙醇态。加入钙锌抑制剂后由于根系对这些形态的Cd吸收减少,叶片中提取果胶镉、蛋白镉和其他难溶的磷酸镉等含量也随之下降。     

水肥耦合对玉米生长期间石灰性土壤磷形态的影响

研究了不同水肥配比条件下玉米生长期间土壤磷素形态的变化,结果表明:在同一水分条件下,随着施磷量的增加,土壤中的速效磷、Ca-P都呈增加趋势。同一磷肥条件下,轻度水分胁迫和适宜水分有利于土壤磷素向速效磷和Ca2-P转化,水分胁迫则加速土壤磷向缓效或无效态转化。     

添加生物炭对土壤镉形态和小白菜镉吸收的影响

为了深入研究生物炭对土壤镉(Cd)形态及对小白菜吸收镉的影响,研究采取盆栽试验,将小白菜种植于镉污染土壤中,通过添加不同质量分数的生物炭进行培养试验。试验共设CK(不添加生物炭)、T1(添加2%的生物炭)及T3(添加4%的生物炭)三个处理,每个处理进行三次重复。试验结果表明：添加生物炭可以显著提高供试土壤的pH,T1、T2处理可分别将土壤pH提高0.58、0.80个单位;随着生物炭添加量的增加,土壤中弱酸提取态镉与可还原态镉的含量降低,而可氧化态镉与残渣态镉的含量增加,且T2处理与T1处理相比效果更显著;添加生物炭可以显著减少小白菜吸收镉的量,T1和T2处理可以分别使小白菜对镉的吸收降低41.67%和75.00%。总的来说,添加生物炭可以降低土壤中有效态镉的含量并显著降低小白菜对镉的吸收量,是一种降低土壤镉危害、提高小白菜的食品安全性的有效方法。     

不同浓度钙·锌抑制剂对烟草镉积累及亚细胞分布的影响

[目的]探讨钙锌互作对镉元素在烟草体内亚细胞分布的影响。[方法]以烟草南江三号为研究材料,通过添加不同浓度钙、锌2种抑制剂,采用土培盆栽试验,研究烟草镉的亚细胞分布。[结果]烟草叶部和根部的整个亚细胞中,镉含量分布大小顺序为胞液、细胞壁、叶绿体、线粒体。土壤中镉浓度为1 mg/kg时,加入钙抑制剂100 mg/kg,烟草根部叶绿体、细胞器和胞液的镉含量均下降,而细胞壁中的镉含量增加;加入锌抑制剂50 mg/kg,烟草所有亚细胞中的镉含量均有所下降,说明加入锌抑制剂50 mg/kg比加入钙抑制剂100mg/kg的效果好。土壤镉浓度为5 mg/kg时,烟草根部和叶部细胞器的镉含量都有所上升,其余3个亚细胞中的镉含量减少。[结论]烟草中镉在胞液中的分布多于细胞壁,叶绿体和线粒体镉含量少,在不同浓度钙、锌处理下烟草对镉的耐性加强,镉在烟草体内结合在细胞壁上,通过主动运输进入胞液,胞液区室化作用明显,可能是烟草耐镉的主要机制,减少烟叶镉含量的重要途径。     

不同水分条件下镉在土壤中形态转化的动态过程

[目的]研究不同土壤水分条件下,外源镉(Cd)进入土壤中的形态随时间的变化规律。[方法]采用室内培养,模拟不同湿度土壤,连续提取法进行Cd形态分析。[结果]外源Cd进入黑土后,交换态Cd在培养初期迅速下降,以后逐渐变慢并趋于平稳;碳酸盐结合态呈现先小幅度增加后减小的趋势;铁锰氧化物结合态Cd的含量在培养前30d内较快增加,而后趋于平衡;黑土中有机态Cd含量先增加后缓慢降低;残渣态Cd随培养时间的增加呈现逐渐增加的趋势;在培养前期碳酸盐态Cd含量淹水要高于水分适度条件,但淹水条件下交换态的下降更为迅速;适度水分时铁锰态Cd含量要显著高于淹水条件下的Cd含量。[结论]土壤湿度通过影响金属在土壤各相中的再分配强烈影响金属的可利用性,Cd在淹水条件下比水分适度条件下更容易达到一种稳定的状态。     

临夏盆地黑林顶剖面11.6～5.0Ma碳酸钙的变化机制

CaCO3含量可以明确指示黄土-古土壤层序的发生及其气候变化,因而被称之为有效的气候代用指标之一。临夏盆地黑林顶剖面出露一套连续完整的晚新生代（11.6～5.0Ma）河湖相地层,对该套地层CaCO3含量进行测定,结果揭示,在11.6～8.6Ma,CaCO3含量基本保持相对稳定,平均含量为10.1%。从8.6Ma后,其含量明显减少,平均含量为8.4%。对该剖面磁化率和色度指标以及周边地区气候记录进行对比,认为CaCO3在8.6Ma时期的转变不能简单地运用气候变化进行解释,而很可能与青藏高原阶段性快速隆升带来的碎屑物质的大量快速沉积有关。