江汉平原典型虾稻共作沉积物重金属和砷富集现状

为查明江汉平原“虾稻共作”养殖沉积物的肥力状况及重金属和砷富集现状,采集典型样品并监测pH、有机质含量、阳离子交换量和10种元素(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb、V、Zn)含量,通过标准评价法、地累积指数法、污染负荷指数法、富集因子法、生态风险评价法等对监测数据进行评价,并开展相关性分析和因子分析。结果显示:本次研究区表层沉积物的pH和阳离子交换量普遍略低于深层,有机质含量则普遍高于深层;在所有样品中均检出10种元素,表层和深层含量差异不大,不同地区的点位间不存在明显空间分布差异;沉积物中元素含量大多低于文献报道的其他养殖区或水平相当,As和Cu的少量结果略高于GB15618—2018风险筛选值;与区域背景值相比,70%的点位属轻度富集,主要因子为Cd、Ni、Zn、Cu,有56.7%的沉积物存在Cd中等生态风险。综上所述:水生生物活动可能会对沉积物理化性质产生影响;推测Cd、Ni、Zn、Cu主要来源于人为,Cr、Pb、Hg、V、As、Mn主要来源于环境背景;开展无公害养殖时,建议合理规划养殖区,并重视添加剂的安全性。

氮、磷肥对蓖麻吸收积累矿区土壤铜的影响

【目的】蓖麻是在铜矿区发现的耐性植物,其吸收积累铜的能力较强,但铜矿区土壤异常贫瘠,营养元素极度缺乏,蓖麻生长受限,为提高蓖麻生物量,实现其对铜的高吸收积累,本试验研究施用氮、磷肥对铜矿区蓖麻生长及其吸收积累铜的影响。【方法】盆栽试验的蓖麻种子和土壤采自湖北省大冶市铜绿山镇铜矿坑周边,氮肥选用NH_4NO_3,磷肥选用NaH_2PO_4,氮磷肥各设置4个水平(氮肥0、75、150、300 mg/kg,磷肥0、20、80、200 mg/kg),进行双因素完全随机设计试验,共16个处理,每个处理3次重复。在云母基质中育苗,待蓖麻长出2片真叶后移栽,于矿区土壤中培育2个月后收获,测定蓖麻叶片SPAD值、干重、铜含量和土壤pH值、不同形态铜含量,计算蓖麻铜积累量和转运系数。【结果】氮肥单施时,蓖麻叶片SPAD值随施氮量增加而增加,蓖麻干重、铜积累量以N_(75)P_0处理最高,与其他处理差异显著;磷肥单施时,蓖麻干重以N_0P_(20)处理最高,与其他处理差异显著,体内铜含量随磷肥用量增加先增加后减少最后又增加,在N_0P_(200)处理时最大。氮、磷肥同时施用对蓖麻叶片SPAD值、干重、铜含量、铜积累量、转运系数有显著交互作用。低量氮肥、低量磷肥配施可增加蓖麻干重,显著降低蓖麻铜积累量;高量氮肥、低量磷肥配施对蓖麻生长有抑制作用,蓖麻干重低于不施肥处理(N_0P_0);低量氮肥、高量磷肥配施对蓖麻干重的增加作用最显著,同时蓖麻体内铜积累量达到最大,铜的转运系数降到最低;高量氮肥、高量磷肥配施可显著增加蓖麻叶片SPAD值。N_(75)P_(200)处理蓖麻总干重最大,比N_0P_0增加133%;N_(300)P_(20)处理蓖麻根部铜浓度最高,是N_0P_0处理的2.88倍;N_(75)P_(200)处理蓖麻吸收的铜总量最高,达到34.93μg/株。施肥时土壤pH值降低不到0.1个单位,种植蓖麻后土壤pH值降低0.2~0.4个单位。施肥对土壤中铜形态的变化无显著影响,种植蓖麻后土壤中弱酸提取态铜和可还原态铜含量增加。【结论】施加适宜的氮肥会增加蓖麻叶片SPAD值、生物量,但施氮量过高会使蓖麻叶片SPAD值、生物量减少;施用磷肥可增加蓖麻对铜的吸收,蓖麻铜积累量在施磷量最高时最大。总体来看氮磷肥配施效果优于单施,N_(75)P_(200)是最佳组合,铜积累量是N_0P_0的2.33倍。