改良劑對(duì)銻礦區(qū)土壤銻形態(tài)和生物可利用性影響

農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)２００７，２６（２）：４７６－４８１ ｊｏｕｒｎａｌｏｆａｇｒｏ－ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｃｉｅｎｃｅ 摘要：為了尋求有效抑制污染土壤上水稻對(duì)重金屬ｐｂ、ｃｄ的吸收、保持稻米衛(wèi)生品質(zhì)的技術(shù)方法，利用污染土壤盆栽試驗(yàn)和在 污染區(qū)的田間試驗(yàn)，對(duì)施用石灰、堿性煤渣、高爐渣、水稻秸稈和豬廄肥等土壤改良劑降低水稻植株和糙米ｐｂ、ｃｄ含量的效應(yīng)進(jìn)行 了比較研究。結(jié)果表明，在盆栽試驗(yàn)條件下，堿性煤渣的改良效果最為突出，基施５．０ｇ?ｋｇ－１堿性煤渣，可使早稻糙米ｐｂ和ｃｄ含量 分別降低７８．６％和７５．４％，晚稻糙米ｐｂ和ｃｄ含量分別降低４５．７％和８７．９％，使糙米ｐｂ、ｃｄ含量從嚴(yán)重超標(biāo)水平降到了國(guó)家食品 衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)允許的含量以下。石灰物質(zhì)的改良效應(yīng)主要取決于其對(duì)土壤ｐｈ的影響程度。在田間條件下，各種改良劑的效果均小于盆 栽條件

通過(guò)田間試驗(yàn),研究了不同用量生物炭對(duì)土壤化學(xué)特性、烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明,增施生物炭能顯著提高土壤有機(jī)碳的含量,當(dāng)施用量為6000和9000kg/hm2時(shí),可分別使土壤有機(jī)碳含量提高19.8%和26.1%;增施生物炭還能提高土壤中養(yǎng)分的含量,增施6000kg/hm2時(shí),可使土壤中全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀分別提高20.2%、26.5%、20.0%和22.4%。同時(shí),生物炭的施用促進(jìn)了土壤中微生物數(shù)量的增加,尤其是固氮菌、解磷菌、解鉀菌數(shù)量的增加,分別增加了43.9%、35.7%和16.1%;且增施生物炭后增加了烤后煙葉的總產(chǎn)量以及上、中等煙葉的產(chǎn)出率。綜上,以生物炭用量為6000kg/hm2時(shí),對(duì)土壤改良效果以及煙草產(chǎn)量和品質(zhì)的影響最佳,經(jīng)濟(jì)效益最好。

通過(guò)盆栽試驗(yàn)研究了鉛鋅尾礦污染土壤中施用有機(jī)肥、石灰、蛭石和白云石等4種改良劑對(duì)光葉紫花苕生長(zhǎng)發(fā)育、葉綠素及重金屬cu、cd、pb、zn積累特性的影響,并分析了施用改良劑后土壤ph和有效態(tài)重金屬含量的變化。結(jié)果表明,與對(duì)照相比,不同改良劑及其不同施用水平均能不同程度地提高土壤ph,顯著降低土壤各重金屬有效態(tài)含量,并顯著抑制了cd、pb向光葉紫花苕地上部轉(zhuǎn)移,降低了重金屬在光葉紫花苕植株地上部的積累,改善了光葉紫花苕的生長(zhǎng)和發(fā)育,光葉紫花苕株高、地上部鮮重和地下部鮮重、葉綠素含量均有不同程度增加,其中株高和地上部鮮重增加達(dá)到顯著水平。4種改良劑的不同處理水平對(duì)光葉紫花苕地下部重金屬含量影響均達(dá)顯著水平。

土地利用變化對(duì)土壤侵蝕和水質(zhì)的影響

采用土培試驗(yàn)和連續(xù)提取-原子吸收分光光度法,研究了海南島花崗巖磚紅壤中重金屬pb的6種形態(tài)(水溶態(tài)pb、交換態(tài)pb、碳酸鹽結(jié)合態(tài)pb、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)pb、有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)pb和殘余態(tài)pb)、外源pb污染對(duì)土壤pb形態(tài)的影響以及化學(xué)修復(fù)劑磷、鈣、硫?qū)ν寥纏b形態(tài)的影響。結(jié)果表明,在供試原土壤中,重金屬pb的化學(xué)形態(tài)以結(jié)合態(tài)和殘余態(tài)為主,土壤有效態(tài)pb含量較低,其中:殘余態(tài)pb>有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)pb>鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)pb>碳酸鹽結(jié)合態(tài)pb>交換態(tài)pb>水溶態(tài)pb,說(shuō)明土壤pb的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較低。當(dāng)外源pb以離子態(tài)污染土壤時(shí),土壤中6種形態(tài)pb的含量均有明顯上升,且隨時(shí)間推移,外源pb污染土壤中pb的化學(xué)形態(tài)發(fā)生了連續(xù)變化,有:水溶態(tài)pb和交換態(tài)pb的比例持續(xù)下降,碳酸鹽結(jié)合態(tài)pb和鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)pb的比例持續(xù)上升,有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)pb和殘余態(tài)pb的比例則有先升后略有下降再趨于穩(wěn)定的趨勢(shì);土壤中pb主要以鐵錳氧化結(jié)合態(tài)累積,并有:鐵錳結(jié)合態(tài)pb>殘余態(tài)pb>有機(jī)態(tài)pb>碳酸鹽結(jié)合態(tài)pb>交換態(tài)pb>水溶態(tài)pb的趨勢(shì)。向污染土壤施加化學(xué)改良劑過(guò)磷酸鈣、硫化鈉和石灰,能顯著降低水溶態(tài)pb和交換態(tài)pb的含量,可使有機(jī)結(jié)合態(tài)pb、碳酸鹽結(jié)合態(tài)pb和鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)pb含量下降,而殘余態(tài)pb有增加的趨勢(shì)。化學(xué)改良劑的加入可使土壤pb的有效態(tài)含量降低、活性下降,從而可抑制重金屬pb由土壤向植物體系的遷移,有利于植物安全生產(chǎn)。

研究了豫西丘陵旱作區(qū)不同技術(shù)措施對(duì)降水利用的影響,結(jié)果表明,不同技術(shù)措施對(duì)玉米生育性狀、子粒產(chǎn)量、土壤含水量和降水利用具有積極作用。其中,玉米產(chǎn)量增產(chǎn)1.92%~20.51%,以秸稈覆蓋+營(yíng)養(yǎng)型抗旱保水劑處理增產(chǎn)效果最顯著,增產(chǎn)15.38%~20.51%;其次為營(yíng)養(yǎng)型抗旱保水劑處理,增產(chǎn)11.53%~14.10%。降水利用效率分別提高0.45~3.60kg/(mm.hm2),其中,以秸稈覆蓋+營(yíng)養(yǎng)型抗旱保水劑處理最好,提高2.70~3.60kg/(mm.hm2);說(shuō)明合理的技術(shù)集成是提高降水利用的有效途徑之一?；瘜W(xué)節(jié)水技術(shù)以營(yíng)養(yǎng)型抗旱保水劑處理效果最好。同時(shí),合理的秸稈覆蓋可以提高土壤耕層的氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)含量,否則將導(dǎo)致有效鉀和有機(jī)質(zhì)含量的降低。

選取桂西北喀斯特石灰?guī)r和砂頁(yè)巖典型土地利用方式的土壤為研究對(duì)象,揭示土地利用方式和巖性對(duì)土壤肥力的影響.選取土壤的11項(xiàng)肥力指標(biāo)進(jìn)行因子分析,并對(duì)各樣地的因子得分進(jìn)行pca排序和聚類分析.因子分析將11項(xiàng)指標(biāo)歸納為土壤的綜合肥力、土壤ph和全磷、有效磷和全鉀4個(gè)因子.pca排序和聚類分析結(jié)果表明:土壤的綜合肥力主要受土地利用方式的影響,撂荒有利于土壤綜合肥力的提高;土壤ph和全磷主要受母巖性質(zhì)的影響,沙頁(yè)巖發(fā)育的紅壤ph和全磷含量都低于石灰土;有效磷和全鉀主要受施肥的影響.與全國(guó)總體水平相比,桂西北喀斯特石灰?guī)r和砂頁(yè)巖土壤均很缺乏有效磷和全鉀.石灰土可通過(guò)施用銨態(tài)氮肥提高磷的有效性,紅壤可通過(guò)施用石灰提高有效磷含量.另外,喀斯特石灰?guī)r和紅壤區(qū)都需注重施用鉀肥以改善土壤肥力.

常與、、、等元素共生,因此在銻礦體周?chē)嘈纬蓺鈺?。汞的氣體暈穿hgcupbznsb透力極強(qiáng),是覆蓋區(qū)隱伏礦的重要找礦標(biāo)志。線江沖銻礦區(qū)圈出個(gè)汞氣異常帶:ⅰ號(hào)異常帶長(zhǎng)4,寬～,異常值一般～10000m100200m50010000ng/m3,最高>499969ng/m3,連續(xù)性好;ⅱ號(hào)異常帶長(zhǎng),寬～,異常值與ⅰ號(hào)異常帶相同,較好地反映了②、③號(hào)礦脈的空間1000m100200m展布;ⅲ號(hào)異常帶長(zhǎng),寬～,其展布與斷裂的展布吻合;ⅳ號(hào)異常帶是800m100280mf1斷裂的反映。分析類比表明,號(hào)異常帶是含礦斷裂的反映,經(jīng)工程驗(yàn)證,新發(fā)現(xiàn)了⑤號(hào)礦脈。1

為解決羅平地區(qū)部分植煙土壤板結(jié)、粘重問(wèn)題,通過(guò)摻入河沙對(duì)煙葉農(nóng)藝性狀、產(chǎn)質(zhì)量及主要化學(xué)成分指標(biāo)的影響試驗(yàn)研究了土壤改良對(duì)烤煙生長(zhǎng)及產(chǎn)質(zhì)量的影響。結(jié)果表明:在土質(zhì)較為粘重田地上,每個(gè)煙塘施用河沙2、3、4kg處理的農(nóng)藝性狀較對(duì)照和施用河沙1kg處理的要好,煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)、上等煙比例也明顯增高;每塘施用河沙3、4kg能提高煙葉水溶性總糖、還原糖和k2o含量,降低煙堿含量,而塘施河沙1、2kg處理對(duì)化學(xué)成分影響不明顯。

介紹了對(duì)原混合浮選工藝流程進(jìn)行技術(shù)改造的過(guò)程及措施,針對(duì)原浮選工藝流程中的不足,通過(guò)試驗(yàn)研究確定采用先浮銻再浮金的優(yōu)先浮選新工藝流程。改造前混合精礦中銻、金品位分別為8%、35g/t;通過(guò)技術(shù)改造獲得了良好的生產(chǎn)指標(biāo),銻品位提高幅度達(dá)到35%~45%,銻回收率達(dá)到75%以上;金品位提高7~15g/t,產(chǎn)品中金回收率由工藝改造前的53%提高到改造后的75%以上,金回收率提高幅度達(dá)22%以上。經(jīng)技術(shù)改造后實(shí)現(xiàn)了資源的綜合回收利用,并為企業(yè)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

低品位混合銻礦渣選礦工藝探索試驗(yàn)

簡(jiǎn)單介紹了不同含量的sb熱鍍鋅產(chǎn)品表面鋅花的微觀組織的影響,同時(shí)介紹了實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中sb元素對(duì)鍍層表面結(jié)構(gòu)及其它性能的影響,并為實(shí)際生產(chǎn)給出一定建議。

采用循環(huán)伏安法、腐蝕失重法、交流阻抗法研究了鈰對(duì)鉛銻合金板柵電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,鈰的添加有助于改善鉛合金腐蝕層結(jié)構(gòu),對(duì)合金的耐腐蝕、電化學(xué)穩(wěn)定性產(chǎn)生好的影響。

從金相、元素面掃描、硬度、抗拉強(qiáng)度、腐蝕失重、陰極極化曲線及循環(huán)伏安曲線等對(duì)鉛酸蓄電池鉛銻（ｓｂ２．０％）板柵合金中添加銅、鉍的作用與影響進(jìn)行了研究，銅、鉍在鉛銻（ｓｂ２．０％）板柵合金中的作用與影響有明顯差別。

利用有益微生物(簡(jiǎn)稱菌種,下同)將農(nóng)作物秸稈進(jìn)行安全腐熟處理,使秸稈較快速的分解并釋放養(yǎng)分,能及時(shí)供給當(dāng)季作物吸收利用并促進(jìn)其生長(zhǎng)。2011年采用菌種與秸稈不同配比進(jìn)行了番茄小區(qū)栽培試驗(yàn),結(jié)果表明:與空白對(duì)照相比,番茄果實(shí)中維生素c與可溶性糖分別平均增加2.36%與2.16%,硝酸鹽降低3.09%。其中s2c1處理即666.7m2用菌種9kg與2500kg秸稈(質(zhì)量比為1∶278)及4kg疫苗配施,番茄產(chǎn)量及商品果產(chǎn)量均最高。處理s2c2(666.7m2施菌種9kg,秸稈3750kg,1∶417)、與處理s2c3(666.7m2施菌種9kg,秸稈5000kg,1∶556)可以顯著提高土壤有效養(yǎng)分含量,與常規(guī)施肥相比,0～20cm土層堿解氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)碳的增長(zhǎng)率分別為:33.92%、87.93%、15.36%、89.74%。

為改善砂質(zhì)土壤持水狀況,設(shè)計(jì)了由作物秸稈、膨潤(rùn)土和聚丙烯酰胺(pam)配制的改良材料,以重慶市分布面積較大的冷沙黃泥為研究對(duì)象,采用恒定水頭入滲雙環(huán)法,研究了秸稈改良材料對(duì)砂質(zhì)土壤飽和導(dǎo)水率的影響。結(jié)果表明,施用秸稈改良材料能增加砂質(zhì)土壤的飽和導(dǎo)水率,并且隨著施用劑量的增大,土壤飽和導(dǎo)水率逐漸增加;隨土培時(shí)間的延長(zhǎng)土樣飽和導(dǎo)水率均出現(xiàn)了先增大后減小的趨勢(shì),當(dāng)土培時(shí)間為60d時(shí)土樣飽和導(dǎo)水率達(dá)到最大值;添加麥稈改良材料(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10g/kg,配方中pam質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%)的土樣,在培養(yǎng)60d后其飽和導(dǎo)水率是對(duì)照組的4.97倍,對(duì)砂質(zhì)土壤改良效果最明顯?？梢?jiàn),秸稈改良材料可以改善砂質(zhì)土壤持水狀況,對(duì)砂質(zhì)土壤具有改良作用。

研究了cu、sb對(duì)球墨鑄鐵微觀組織和力學(xué)性能的影響,結(jié)果表明:cu、sb通過(guò)提高球化率抑制鐵素體的形成,提高了材料的抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和硬度,其抗拉強(qiáng)度σb可達(dá)700~800mpa,伸長(zhǎng)率為3.0%~5.0%,硬度可達(dá)280hb。

土壤是人類生存和發(fā)展的必要物質(zhì)基礎(chǔ),土地利用方式的改變直接影響土壤性質(zhì)。從土壤理化性質(zhì)和微生物特性兩個(gè)方面,綜述了土地利用變化對(duì)土壤性質(zhì)的影響,旨在為土地有效利用及可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

本文以福建省山區(qū)為例,在對(duì)福建省水土保持實(shí)驗(yàn)站、建甌市?？育埶帘３衷囼?yàn)站長(zhǎng)期觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)資料深入分析對(duì)比的基礎(chǔ)之上,探討了土地利用/土地覆被變化對(duì)土壤侵蝕的影響規(guī)律。分析結(jié)果表明,土地利用/土地覆被變化對(duì)徑流的產(chǎn)生和土壤侵蝕有重要影響,植被的覆蓋度的變化直接影響著徑流系數(shù)和土壤侵蝕模數(shù);植被的覆蓋度和徑流系數(shù)呈負(fù)線性關(guān)系,隨著覆蓋度的增加徑流系數(shù)逐漸減小;植被覆蓋度和土壤侵蝕模數(shù)為負(fù)指數(shù)關(guān)系,隨著植被覆蓋度的增大,土壤侵蝕模數(shù)急劇下降。

通過(guò)選擇3個(gè)具有不同地質(zhì)背景、氣候條件等環(huán)境特征的山西汾陽(yáng)馬跑-郭莊巖溶泉域、湖南湘西大龍洞地下河流域、廣西桂江流域,對(duì)流域內(nèi)具有代表性的不同土地利用方式和覆被類型下墊面土壤20～50cm深處co2濃度進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果顯示,土地利用方式和覆被變化對(duì)3個(gè)流域巖溶土壤中20cm、30cm、40cm和50cm深處co2濃度具有明顯的影響作用:湖南湘西大龍洞地下河流域多數(shù)樣地土壤co2表現(xiàn)為隨土層的加深先增加后降低的雙向梯度;山西馬跑-郭莊泉域玉米地的土壤co2濃度比種植馬鈴薯的高,且隨著覆被條件由草地→灌叢→林地的改善,土壤的擾動(dòng)性變小,co2濃度差趨于減少,變幅趨于穩(wěn)定。各個(gè)流域相同覆被類型,群落結(jié)構(gòu)和優(yōu)勢(shì)種變化越小,土壤co2濃度變幅越小。

為了研究生活污水灌溉對(duì)土壤微生物生物量和酶活性的影響,采用不同污水灌溉量(0,300,600,900,1200,1500m3(/hm2·week)),進(jìn)行了生活污水楊樹(shù)林地灌溉試驗(yàn).結(jié)果表明:隨著污水灌溉量增加,土壤微生物生物量碳、生物量氮、生物量磷含量增加,多酚氧化酶、尿酶、磷酸酶活性增強(qiáng),在一定灌溉量達(dá)到最大值后,隨著灌溉量的增加而降低.較低灌溉量改善了土壤微生物學(xué)性質(zhì),灌溉量過(guò)大,土壤微生物生物量含量與酶活性降低,土壤質(zhì)量下降.

通過(guò)分析添加含鐵材料(fe2o3、fe2(so4)3)和稀土材料(cecl3、lacl3)后礦區(qū)污染土壤中交換態(tài)砷(as)含量和土壤ph值的變化規(guī)律,研究這2類材料對(duì)礦區(qū)土壤as的固定效果以及對(duì)土壤性質(zhì)的影響。結(jié)果表明,fe2o3對(duì)as固定效果不明顯,當(dāng)fe2o3最大添加量為8g/kg(分別按fe計(jì))時(shí),土壤中交換態(tài)as含量?jī)H降低了3.81%,其他3種材料在本試驗(yàn)條件下表現(xiàn)出良好的效果,其中fe2(so4)3和lacl3固定as的效果相當(dāng),cecl3次之。當(dāng)這3種材料的添加量分別為2,4,8g/kg(按fe、la、ce計(jì))時(shí),土壤交換態(tài)as含量無(wú)法檢出。對(duì)土壤ph的測(cè)定發(fā)現(xiàn),fe2o3對(duì)土壤ph幾乎沒(méi)有影響,其他3種材料都不同程度降低了土壤ph,fe2(so4)3對(duì)土壤的酸化尤為明顯,cecl3和lacl3對(duì)土壤的酸化強(qiáng)度相當(dāng)。