添加富镉稻草对土壤镉含量及活性动态变化的影响机制

为探究稻草还田在腐解过程中对土壤镉(Cd)含量和活性的影响机制,本研究以土壤和稻草为研究对象,通过不添加稻草(T0)和添加稻草(T1)处理进行土培试验,探究稻草及土壤中的Cd含量变化;从稻草中提取溶解性有机质(DOM),并在黑暗和光照条件下分别设置不同浓度的DOM处理(CK、C1和C2),进一步揭示稻草对土壤Cd活性的影响及机制。结果表明,在土培试验中,土壤pH先升高后下降,Eh先下降后上升,稻草腐解90 d后,有机质含量增加,稻草Cd含量减少27.93%,土壤总Cd含量升高15.79%,土壤有效Cd含量先下降后缓慢上升,较初始值降低9.15%。对稻草腐解过程中提取的DOM进行表征发现,其亲水性较强、分子量较大,且含有羧基、羟基等官能团。在光照条件下,稻草DOM可以使土壤pH升高,并降低土壤有效Cd含量,且DOM浓度越高,下降得越多,C1和C2处理分别比CK处理低0.13 mg·kg^(-1)和0.29 mg·kg^(-1)。研究表明,富镉稻草还田在短时间内可降低土壤Cd活性,并且稻草的主要腐解产物DOM在光照条件下可抑制Cd在土壤环境中的迁移。

生物菌肥与石灰配施对水稻吸收积累Cd的影响

采用田间随机区组试验的方法,研究了基施生物菌肥(Bi处理)与追施石灰(L处理)及其配合施用(Bi+L处理)对晚稻湘晚籼12号生物量、水稻对土壤Cd的富集情况、4个生育期内各部位间转运系数以及各部位中Cd含量的影响。结果表明,水稻各部位间Cd含量从大到小依次为根部、茎鞘、穗部、叶片,随不同生育期对营养物质的需求而改变,各处理不会影响水稻生物量及转运系数,并能降低水稻各部位富集Cd能力,使水稻糙米中Cd含量显著降低,其中以生物菌肥与石灰配施的降Cd效果最佳。

改良-农艺综合措施对水稻吸收积累镉的影响

通过田间原位小区试验,以湖南冶炼区周边典型单一Cd污染稻田为研究对象,选取晚稻中优978为供试品种,在水稻孕穗末期施加石灰,同时采取后期持续淹水的综合调控措施,分析水稻5个关键生育期内各器官中Cd含量,探索改良-农艺综合措施对水稻吸收积累Cd的影响。结果表明,与采用传统农艺管理措施的对照区水稻相比,改良-农艺综合措施管理下的晚稻增产33.24%,糙米中Cd含量降低39.32%。采用该措施有可能使得土壤中Cd元素最终更易富集在水稻的根、茎、叶等不可食用部分,从而在一定程度上降低了水稻穗部的Cd累积量;孕穗末期施加石灰结合后期持续淹水的措施可有效阻控Cd向稻米中迁移,降低稻米中Cd的含量。该措施是一种经济、有效的稻米Cd污染控制技术,具有良好的推广应用前景,为镉污染农田的稻米安全生产提供有效的科学支持和理论依据。

矿物硅肥与微生物菌剂对水稻吸收积累镉的影响

采用室外盆栽试验和田间随机区组试验相结合的方法,研究基施矿物硅肥、微生物菌剂、矿物硅肥与微生物菌剂组配施用,对湖南地区晚稻成熟期内各部位中Cd的含量及产量的影响。结果表明,在盆栽试验中,与CK相比,微生物菌剂处理对水稻根部、茎鞘、谷壳和糙米中Cd含量的抑制效果最佳,降低幅度分别为46.19%、52.46%、38.39%和55.31%,而矿物硅肥处理对叶片中Cd含量的抑制效果最佳,降低幅度为54.39%;在田间随机区组试验中,与CK相比,矿物硅肥处理对水稻根部、茎鞘和叶片中Cd含量的抑制效果最佳,降低幅度分别为73.91%、71.28%和76.77%,而微生物菌剂处理对谷壳和糙米中Cd含量的抑制效果最佳,降低幅度分别为65.52%和69.57%。对于轻度污染土壤,施用三种改良剂后,糙米中Cd含量明显降低,分别为0.09、0.07、0.12 mg·kg^(-1),均能达到国家食品卫生标准(Cd<0.2 mg·kg^(-1));水稻产量方面,施用改良剂均能使水稻增产,其中以矿物硅肥+微生物菌剂组配处理的效果最为显著,在盆栽试验和田间随机区组试验中,分别比对照增产28.06%和31.1%。

调理剂及农艺措施对污染稻田中水稻吸收镉的影响

【目的】探究水分管理、调理剂措施和组合措施对污染稻田稻米降Cd效果,旨在探索出不显著降低水稻产量前提下,能更高效降低土壤Cd生物有效性和稻米中Cd含量的方法。【方法】在湖南省株洲市选择中度Cd污染稻田开展田间小区水稻试验。试验中水稻种植两季,早稻品种为中嘉早17,晚稻为泰优390。试验分为6组,分别为水分管理(T2)处理、施用硅肥(T3)处理、施用竹炭处理(T4)、施用硅肥结合水分管理(T5)处理、施用竹炭结合水分管理(T6)处理和1个试验对照(T1),重复3次。【结果】试验各处理对稻田土壤有效态Cd含量均有降低,竹炭结合水分管理(T6)处理对两季水稻土壤均有显著降低,硅肥结合水分管理(T5)处理对晚稻土壤有效态Cd降低幅度最大。试验各处理对水稻各部位Cd含量均有降低效果,在糙米Cd含量方面,5个试验处理中对糙米Cd含量降低幅度以组合措施修复技术效果最好,即硅肥结合水分管理(T5)和竹炭结合水分管理(T6)处理。在水分管理修复技术(T2)中降Cd效果最高为29.23%;在施用调理剂修复技术中,硅肥处理(T3)和竹炭处理(T4)对稻壳和糙米中Cd含量均有显著降低(P<0.05)作用,其中硅肥处理(T3)糙米最高降Cd幅度为49.23%,竹炭处理(T4)糙米最高降Cd幅度为47.69%;在组合措施中均能显著降低水稻糙米Cd含量,其中硅肥结合水分管理(T5)处理糙米降Cd幅度为60.34%-78.46%,竹炭结合水分管理(T6)糙米降Cd幅度为56.90%-67.69%。同时,本文对土壤有效态Cd含量与水稻各部位Cd含量相关性进行分析,发现水稻籽粒(稻壳与糙米)中Cd含量与土壤有效态Cd含量存在极显著正相关(P<0.01),且两个水稻品种规律一致。各处理对水稻各部位富集系数亦有降低效果,以硅肥结合水分管理(T5)处理和竹炭结合水分管理(T6)效果最好。对于水稻各部位向籽粒转运系数降低效果各部位规律不一致,但茎鞘和叶片两个部位向籽粒(稻壳和糙米)转运系数均显著降低,水分管理(T2)处理除外。在水稻产量方面,仅水分管理(T2)处理对中嘉早17有显著降低,其他处理降低幅度不显著,各处理对泰优390处理没有显著影响。【结论】组合措施优于单一水分管理或单一调理剂处理,且在水稻产量没有显著降低情况下对稻米Cd污染稻田稻米降Cd幅度最高达到78.46%,可以进一步确保Cd污染农田安全利用。

香蒲-表面流湿地系统净化灌溉水过程中镉的分布和累积

以室外人工湿地系统进行农田灌溉水净化试验,分析Cd在表面流人工湿地中的分布和累积规律,旨在为利用人工湿地净化灌溉水中镉提供理论依据。结果表明:湿地平均水力停留时间为1.62 d,湿地对Cd的平均去除率为68.88%。香蒲地下根茎Cd含量较高,最高可达127.39 mg·kg^(-1),地上茎叶Cd含量较低,最高为14.65 mg·kg^(-1),其富集系数与转运系数范围分别为6.58~41.26、0.037~0.107,说明香蒲具有净化灌溉水中Cd的潜力,Cd主要积累在地下部分。Cd在香蒲与底泥中的含量随水流沿程的延长呈递减趋势,且随着时间的推移逐渐增加。底泥中各点位Cd形态所占比例平均值大小依次为B2>B1>B3>B4,其潜在有效性较大。

镉胁迫对水稻生长发育的影响及伤流液与稻米镉含量的相关性研究

立足于我国水稻受镉污染的实际情况,研究镉胁迫对水稻生长发育的影响,并探讨伤流液镉含量与稻米镉含量之间的关系,为镉污染地区稻米安全生产提供数据支持和科学指导。采用营养液培育试验方法,选择中嘉早17和泰优390两个水稻品种,设置CK(0μg·L^(-1))、Cd10(10μg·L^(-1))、Cd50(50μg·L^(-1))、Cd200(200μg·L^(-1))、Cd500(500μg·L^(-1))和Cd1000(1 000μg·L^(-1)) 6个Cd浓度处理,分析不同浓度镉胁迫对水稻生长发育的影响以及各部位镉含量与糙米镉含量的相关性。结果表明,与CK相比,ρ(Cd)≤10μg·L^(-1)处理对水稻生长有促进作用,但未达显著水平(P>0. 05),当ρ(Cd)>10μg·L^(-1)时有抑制作用,Cd浓度越高,抑制作用越明显。水稻各部位镉含量随着镉胁迫浓度的增大而增大,伤流液中镉含量增加幅度与各部位变化趋于一致。伤流液镉含量与糙米镉含量之间存在极显著正相关(P<0. 01),且在分蘖期伤流液镉含量能较好地用于预测水稻镉毒害程度。

稻米镉关键积累时期研究

探明水稻不同生育期镉积累特征对于稻米安全生产具有重要的科学价值与现实意义,本研究采用水培试验方法,于水稻不同生育期分阶段添加外源镉,分析水稻不同生育期低浓度镉(50μg·L^(-1))胁迫下水稻每个生育期、主要部位镉含量及其内在关联。抽穗期阶段镉胁迫对水稻籽粒镉积累速率影响最为明显,最高达到3.41μg·蔸^(-1)·d^(-1)。孕穗期和抽穗期阶段镉胁迫对稻米镉积累量贡献率较高,中嘉早17号分别为40.51%、31.66%,湘晚籼13号分别为37.97%、35.46%。研究表明,孕穗期、抽穗期是控制镉米形成的关键时期,本结果可为镉超标稻田的安全生产及阻控米镉积累提供支持和科学指导。

耐镉细菌的分离及其对土壤中镉的形态影响

通过传统的分离方法和室内培养实验,从Cd污染土壤中筛选和分离出一株对Cd2+吸附率高的菌株B9,并分析B9对土壤Cd形态的影响,探究其在Cd污染土壤修复中应用的可行性。16S r RNA序列分析结果表明,B9与食酸代尔福特菌(Delftia acidovorans,登录号NC010002)的16S r RNA序列具有99%的同源性,结合形态和生理生化指标,将其鉴定为代尔福特菌。研究结果表明,B9在pH=8、温度为35℃、培养时间为48 h时,对Cd2+的吸附效果最好,且Cd2+浓度低于10 mg·L^(-1)时,吸附率均在60%以上。接种B9可促进污染土壤中的Cd从弱酸可溶态向可还原态和残渣态转化。添加3 m L(接种量为1.44×1011cfus)和10 m L(接种量为4.8×1011cfus)B9菌悬液处理能使弱酸可溶态Cd含量分别减少22.17%和25.06%,可还原态Cd含量分别增加9.66%和12.17%,对可氧化态Cd含量无明显影响,残渣态Cd2+含量分别增加13.55%和13.61%。研究结果可为Cd污染土壤微生物修复方法及菌株B9的实际应用提供数据参考与理论支持。

玉米秸秆生物炭对水稻不同生育期吸收积累As、Cd的影响

近年来稻米As、Cd含量超标的事件屡有发生,稻米质量安全问题日益突出。通过盆栽种植水稻,向As、Cd复合污染土壤中分别添加质量分数为1.00%的玉米秸秆粉末(CS)和不同温度(300、400、500℃)下制备的玉米秸秆生物炭(CB-300、CB-400、CB-500),分析水稻分蘖期、抽穗期及成熟期各部位或器官中As、Cd含量变化,探讨不同处理对复合污染土壤水稻产量的影响。结果表明,不同时期水稻As、Cd含量分布规律为:根部>茎部>叶部>糙米;玉米秸秆粉末和玉米秸秆生物炭的添加能一定程度上阻碍土壤As、Cd向水稻迁移,与CK相比,各处理均能显著降低不同时期水稻各部位Cd的含量(P<0.05),CB-500处理在三大关键生育期处理效果最佳;玉米秸秆生物炭的施加能降低不同时期水稻各部位As的含量,但各处理未达到显著水平;水稻产量方面,与CK相比,生物炭处理和秸秆粉末处理使水稻增产6.93%~55.36%。研究结果可为生物炭对砷镉复合污染土壤的治理与水稻安全生产提供理论依据和数据支持。

植物塘+人工湿地+吸附池系统净化灌溉水中镉

为去除南方稻田土壤重金属Cd超标的主要输入源之一灌溉水中的Cd,构建了"沉砂池+植物塘+人工湿地+吸附池"组合工艺系统。结果表明,根据GB 5084-1992灌溉水质标准,该区灌溉水超标率高达82.69%,且水中可溶态Cd含量较高,平均为56.34%,潜在危害性大。经处理后水中可溶态Cd平均去除率为94.72%,全量Cd平均去除率为94.78%,贡献率主要集中在植物塘。可溶态Cd和全量Cd的去除2个植物塘的贡献率共占70.92%和70.13%。组合工艺可有效地处理去除灌溉水中Cd,且系统依据地势采用无动力自流设计运行费用低,具有较强的推广潜力,可为Cd超标灌溉水的净化与稻田安全生产提供科学参考与数据支持。

稻壳基活性炭负载纳米Fe_3O_4对水体中罗丹明B的吸附

通过浸渍-碳热法制备出稻壳基活性炭负载纳米Fe3O4颗粒(RH-Fe3O4),利用光学显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪等仪器对材料的形貌、物相结构等进行了表征,探讨了RH-Fe3O4在不同条件下对罗丹明B的吸附情况。结果表明在常温常压、p H为6.0±0.1的条件下,0.4 g/L RH-Fe3O4对10 mg/L的罗丹明B的去除率为91.94%,并在100 min内可达到吸附平衡;RH-Fe3O4对罗丹明B的吸附符合Freundlich吸附方程(R2=0.97);对比稻壳基活性炭和纳米Fe3O4,所合成的RH-Fe3O4具有优越的吸附性能;此外,溶液的初始p H、吸附时间等因素对其吸附效果均有一定影响。

湖南典型矿区耕地土壤重金属空间特征研究

运用GS+及GIS技术,对茶陵县耕地土壤中Cd、Cr、Pb、As、Hg的含量进行了特定阈值的条件概率空间分布特征研究。结果显示,该区耕地土壤Cd超标最为严重,其余4种重金属元素污染较轻,其中Cd、Pb、As含量的空间变异性较强。重金属Cd、Cr、Pb、As、Hg监测值的指示变异函数最佳拟合模型全都为指数模型,Cd、Pb、As和Hg的空间自相关性较强,Cr体现为中等强度的空间相关性。茶陵县耕地土壤Cd污染高风险区域位于八团乡、高垅镇以及平水镇,Cr污染高风险区域位于潞水镇、平水镇;Pb污染高风险区域位于平水镇、七地乡、八团乡、高垅镇、尧水乡以及严塘镇,As污染高风险区域位于高垅镇、桃坑乡、严塘镇以及平水镇;Hg污染高风险区集中在平水镇和秩堂乡。研究结果可为研究区域的重金属污染综合防控和农业安全生产布局提供科学依据。

湖南矿区县域耕地重金属污染空间特征及潜在风险评价

运用单因子指数法和潜在生态危害指数法,借助GIS技术,对研究区耕地土壤Cd、Cr、Pb、As和Hg的污染状况进行了评价和预警。单因子指数评价结果显示,研究区各重金属的污染指数大小依次为Cd>As>Hg>Cr>Pb;潜在生态风险评价结果显示,研究区各重金属单项潜在生态风险系数大小依次为:Cd>Hg>As>Pb>Cr,其中八团乡和高垅镇的Cd污染风险相对较大;研究区耕地土壤重金属的综合潜在生态风险程度中等,各个乡镇的综合潜在生态风险指数从大到小依次为:高垅镇>八团乡>潞水镇>思聪乡>平水镇>严塘镇>秩堂镇>腰陂镇>火田镇>洣江乡>虎踞镇>下东乡;综合潜在生态风险预警结果显示,巨警区主要集中在高垅镇、八团乡、潞水镇、平水镇、思聪乡以及桃坑乡。研究结果可为研究区域的重金属污染综合防控和农业安全生产布局提供科学依据。

生物炭耦合水分管理对稻田土壤As-Cd生物有效性及稻米累积的影响

选取湖南某矿区重金属Cd、As复合污染稻田土,以泰优390号为材料,通过盆栽试验研究湿润灌溉(CK)、农艺措施淹水(WF)、竹炭(ZC)、竹炭结合淹水措施(ZF)、稻壳炭(GC)、稻壳炭结合淹水措施(GF),对土壤中As、Cd生物有效性及水稻糙米中As、Cd累积效应的影响。结果表明,6种处理土壤pH值上升幅度为0.12~0.72个单位,均呈现先升高再下降,最后趋于中性的规律。相比对照,水稻全生育期5种处理Eh值均呈现下降趋势,而单一添加生物炭ZC、GC 2种处理乳熟期Eh显著高于同一生育期配施生物炭的WF、ZF、GF 3种淹水处理,并始终处于弱还原状态。各处理均能显著降低成熟期土壤Cd的有效态、酸可提取态和TCLP提取态含量,而As的有效态和TCLP提取态含量显著升高。WF、ZF、GF淹水配施生物炭处理糙米中Cd含量降低51.46%~57.28%,其中GF抑制效果最佳,与ZF呈现显著性差异;而籽粒中As的含量分别达到0.29、0.32、0.30 mg·kg-1,较CK组升高了39.74%~53.58%,三者并无显著性差异。2种仅添加生物炭的ZC、GC处理与对照相比,糙米中Cd含量降低16.50%、39.81%,糙米中As含量增加了27.24%、12.23%,但GC与CK处理并无显著性差异。因此,WF、ZF、GF及ZC处理可减少土壤中Cd的生物有效性,对重金属Cd污染稻田土壤修复具有重要意义,但会增加土壤中As溶出的风险及其生物有效性。而单一添加生物炭的GC处理可用于Cd-As复合污染农田,为稻田土壤Cd-As复合污染粮食安全生产提供理论依据。

生物炭对重污染土壤镉形态及油菜吸收镉的影响

为了解不同种类和用量的生物炭对土壤镉形态及油菜吸收镉的影响,通过室外盆栽试验,以湖南某冶炼区周边重镉污染土壤为供试土壤,湘油27号为供试作物,于油菜移栽前7 d分别添加w为0.1%和1%的竹炭和柠条炭,分析土壤镉形态和成熟期油菜各器官镉含量。结果表明,添加生物炭能降低土壤镉的有效性和油菜各器官中镉含量。柠条炭降低油菜吸收累积镉的效果比竹炭更明显,且随着生物炭量的增加阻控效果更明显。相比于对照组,施用生物炭后土壤中w(可交换态镉)最大可降低16.64%;油菜根部、茎秆、油荚和籽粒w(镉)最大可分别降低34.06%、39.74%、33.15%和49.81%。综合结果表明,添加w=1%柠条炭处理组处理效果最佳。

AM菌发酵水肥对冰糖橙品质的影响

为研究AM菌发酵水肥对冰糖橙品质的影响,采用水肥一体化智能过滤滴灌系统在永兴县4地(BL、BJ、HN、TH)同步进行AM菌发酵水肥替代化肥的试验,考察冰糖橙的单果重、果皮厚度、果形指数等外在品质以及果实可溶性固形物、可滴定酸、固酸比、果实VC含量、可食率和出汁率等内在品质。结果表明:在冰糖橙水肥一体化种植管理中使用AM菌发酵水肥替代化肥,不会对冰糖橙单果重、果皮厚度及果形指数造成显著影响,对果实可食率、出汁率也几乎没有影响,但是能提升果实中可溶性固形物含量(增幅为16.46%~33.80%),降低可滴定酸含量(降幅为4.55%~31.43%),提高固酸比(增幅为54.32%~63.18%),显著提升其内在品质;而对果实中VC含量的影响在不同试验点表现不一致,需要结合土壤养分、种植管理、光照气候等因素作进一步探究。

湘江长沙段重金属分布特征及污染评价

2016年7月至2017年3月对湘江长沙段水体镉、砷、铅及汞四种主要重金属污染物进行检测,并运用内梅罗指数法对重金属污染情况进行综合评价,结果表明,汞为湘江长沙段水体重金属污染物,所有取样断面检测数据总体超标率为70.59%,其他重金属含量较低,随着水流流向及采样时间的推移,各重金属污染物没有表现出明显的分布特征及规律;内梅罗指数法评价结果显示,作为饮用水源一级保护区的黑石铺和杜甫阁断面与二级保护区的坪塘断面污水域重金属污染状况属污染及重污染级别,作为工业用水区的丁字镇、霞凝港和三汊矶断面水质基本属于清洁级别,但也出现轻污染。

Cd胁迫下水稻叶片SOD活性和MDA含量与糙米中Cd含量的相关性研究

以中嘉早17号为材料,采用水培试验方法,研究水稻超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量在不同浓度Cd胁迫下的变化,并探讨了其与水稻糙米Cd含量的相关性。结果表明,在水稻发育过程中,SOD活性和MDA含量与Cd胁迫浓度呈正相关。SOD活性变化趋势为分蘖期>乳熟期>孕穗期;MDA含量变化趋势为分蘖期>孕穗期>乳熟期,且水稻主要时期叶片SOD活性和MDA含量与糙米Cd含量均呈显著正相关。

血小板参数在妊娠期首发血小板减少诊断与鉴别诊断中的价值

目的：探讨血小板参数在妊娠期首发血小板减少诊断与鉴别诊断中的价值。方法选取110例妊娠期首发血小板减少（PLT＜100×109/L）患者，根据病因分为妊娠相关性血小板减少（PAT）组77例、特发性血小板减少性紫癜（ITP）组18例和溶血、肝酶升高、血小板减少综合征（HELLP）组15例，另选取正常妊娠妇女110名为对照组，观察四组外周血中血小板参数的变化情况并作比较分析。结果 PAT组、HELLP组与正常妊娠组比较，PLT下降，差异有统计学意义（P＜0.05），MPV、PDW、PCT差异无统计学意义（P＞0.05）。ITP组与正常妊娠组以及PAT组、HELLP组比较，MPV、PDW上升，PLT、PCT下降，差异有统计学意义（P＜0.05）。结论观察PLT、MPV、PDW、PCT等血小板参数的变化情况有助于鉴别诊断妊娠期首发血小板减少的原因。