矿区土地修复与生态恢复

本文在回顾中国矿区土地修复与恢复重建研究工作的历史基础上 ,着重从土壤科学与生态学的角度综述 (1 )矿区土地修复与生态恢复的限制因素 ;(2 )矿区退化土壤的物理和化学修复 ;(3 )矿区金属污染土壤的植物稳定和提取修复 ;(4 )矿区污染土壤的植物 -微生物及动物协同修复 ;(5 )矿区土地修复的技术要求与管理 ;(6)矿区土地修复与生态恢复的未来研究与发展。旨在推动中国矿区土地资源修复与生态环境恢复的理论研究和技术发展。

香港土壤研究Ⅱ.土壤硒的含量、分布及其影响因素

基于香港地区51个剖面土壤和44个表层土壤中总硒量的分析,对香港土壤硒含量、分布及其影响因素进行研究。分析结果表明,香港土壤总硒量变幅在0.07～2.26mgkg-1,平均含量为0.76mgkg-1,在湿润铁铝土中的硒含量最高,平均为1.05mgkg-1,含量最低的为旱耕人为土,平均为0.45mgkg-1;在土壤剖面中硒主要分布在心土层和底土层。林地土壤硒含量(1.36mgkg-1)较高,农业土壤较低(0.36mgkg-1)。影响香港土壤硒含量及其分布的因素主要是成土母质。土壤pH值、有机质、粘粒和Fe、Al的含量也是影响土壤硒富集与分布的因素。

土壤种子库与矿业废弃地植被恢复研究:定居植物对重金属的吸收和再分配

研究了从引入的土壤种子库中所萌发 ,并成功在铅锌尾矿上定居的 4个优势种植物 ,雀稗 (Paspalumthunbergii)、双穗雀稗 (P.distichum)、黄花稔 (Sida rhombifolia)和银合欢 (L eucaena leucocephala) ,对重金属的吸收及其在体内的再分配。植物组织中铜 (Cu)和锌 (Zn)的浓度 ,除了雀稗和双穗雀稗根中的锌浓度分别为 34 4.2 m g· kg- 1和 331.9m g· kg- 1显得较高外 ,其余仍属植物体内正常水平范围 (Zn:2 7～ 15 0 m g· kg- 1 ,Cu:5～ 30 m g· kg- 1 )。草本植物雀稗、双穗雀稗和黄花稔对有毒重金属元素铅 (Pb)的吸收表现出不同的模式 ,Pb在地上部与地下部分的浓度比以雀稗最低 (为 0 .2 0 9) ,表明雀稗所吸收的 Pb大部分被滞留在根部 ,使之较少影响到地上部茎叶的光合作用功能及生长 ,从而使植物对重金属 Pb环境更具耐性。相反 ,双穗雀稗和黄花稔则较高 (分别为 0 .5 0 9和0 .6 5 3) ,显示所吸收的 Pb较多地被转移到便于收获移走的地上部分 ,因而具有较大的植物修复潜力(Phytorem ediation potential)。木本植物银合欢 ,所吸收的重金属 Pb总量的 80 %以上是积累在根、茎的皮和木质部及枝条部分 ,只有 15 %左右分布在叶片中。这表明随着生长 ,有越来越多的 Pb被吸收和累积在更新周期较长的器官中 ,只?

华南铅锌尾矿生态恢复的理论与实践

介绍了近年来有关华南地区 5个铅锌尾矿生态恢复研究领域的主要研究成果。内容包括 :铅锌尾矿的理化性质和影响植物定居的限制因子 ;尾矿酸化的预测与控制 ;尾矿的基质改良 ;尾矿自然定居植物的生态对策 ;重金属耐性植物的筛选与耐性机理 ;豆科植物在废弃地植被恢复中的作用 ;尾矿湿地系统的重建及其废水处理效率 ;土壤种子库在尾矿生态恢复中的作用 ;尾矿植被恢复的野外中试研究等。同时 ,也讨论了尾矿废弃地生态恢复的未来研究方向。

珠江三角洲地区土壤重金属污染控制与修复研究的若干思考

土壤重金属污染是珠江三角洲地区主要的生态环境问题之一,直接影响到区域生态系统稳定和食品安全,关系到经济尤其是农业的可持续发展和人体健康,因而引起广泛的社会关注.对珠江三角洲地区土壤重金属污染现状和主要特征进行了分析,结合国内外土壤重金属污染研究动态,同时考虑国家需求和地区经济发展需要,提出今后热带亚热带地区土壤重金属污染研究的重点,以及对土壤污染综合治理的一些见解.

珠江广州段水体、沉积物及底栖生物中的多氯联苯

对珠江广州江段水体、沉积物及底栖生物体内多氯联苯有机污染物进行了初步的调查研究.结果表明,广州江段7个样点水体中多氯联苯类有机污染物平均含量为2.3ng/L,各点含量无显著差异;沉积物中多氯联苯类有机污染物平均含量为31.52g/kg,各点有显著差异,其中以广州江段南航道y03样点最高,达65.31g/kg;底栖生物体内多氯联苯含量平均为181.77g/kg,其中也以y03样点最高,达317.37g/kg.多氯联苯在水体、沉积物及生物体3者之间存在明显的富集和放大作用.

香港土壤研究 Ⅳ.土壤中有机氯化合物的含量和组成

通过对香港地区46个代表性土壤表层样品的8种有机氯农药(OCPs)和6种多氯联苯(PCBs)含量及其组成的分析,初步揭示了香港土壤中有机氯化合物的分布及残留情况。研究结果表明:香港土壤中有机氯农药主要是一些相对难降解的化合物如-βHCH和p,p-′DDE,两者在土壤中的平均含量分别为6.12μg kg-1和0.41μg kg-1,远低于荷兰的土壤修复目标值。PCBs在土壤中的检出率很低,且含量基本均小于0.1μg kg-1。此外,六六六(HCH)在目前的残留状态下,可能受到土壤pH(KCl)和总有机碳(TOC)的影响,而其他有机氯农药的含量并未呈现出与土壤的理化性质的相关性。

香港土壤研究 Ⅵ.基于改进层次分析法的土壤肥力质量综合评价

采用改进层次分析法(AHP),并结合覆盖整个香港地区的51个典型土壤剖面样品分析得到的pH(H2O)、有机质、质地等包含土壤物理和土壤化学的10项指标进行综合评价。评价结果表明:香港地区的土壤肥力质量总体不高,有1/2以上调查样点属中等以下水平。在不同生态景观类型中,农业土壤的肥力质量相对较高。土壤过酸和磷素水平(包括全磷和速效磷含量)过低是香港土壤肥力质量低下的主要原因。此外,山火焚烧和侵蚀在一定程度上加剧了土壤肥力的退化,因此需要加强地表植被和水土的保育工作。

多氯联苯对蛋白核小球藻和斜生栅藻生长影响的研究

PCB1 2 54 对蛋白核小球藻Cholrellapyrenoidosa和斜生栅藻为Scenedesmusobliguus 2种藻类的生长有比较明显的影响 ,在低质量浓度时 (<0 4ng mL)有轻微的刺激作用 ,高质量浓度 (>2 0ng mL)时表现明显的抑制作用。 2种藻类的生长 96h有效半抑制质量浓度 (EC50 )分别为 7 73和 2 1 6 2ng mL。在PCB1 2 54 作用下 ,蛋白核小球藻和斜生栅藻的两种抗氧化关键酶 :超氧化物歧化酶 (SOD)与过氧化物酶 (POD) ,均有较明显的变化 ,在低质量浓度作用下 ,2种酶活性都略有升高 ;高质量浓度时明显受抑制 ,活性逐渐下降。其中SOD对PCB1 2 54 作用更为敏感。不同藻类对PCB1 2 54 作用响应不一样 ,其中斜生栅藻表现出对PCB1 2 54

引入土壤种子库对铅锌尾矿废弃地植被恢复的作用

检测了丢荒旱作地土壤种子库，其种子含量为（６８５０±３７７）·ｍ－２，共有４１种植物。其中９２．７％的种和 ７５． ８％的种子是分布在 ０～２ ｃｍ的表层中。从丢荒旱作地采挖 １０ ｃｍ深的表层土壤，以 １ｃｍ， ２ ｃｍ， ４ ｃｍ和 ８ ｃｍ 等４种不同厚度分别铺放在铅锌矿尾矿废弃地试验小区上。尽管由于铺土厚度不同，各小区所含有的土壤种子库 中的种子数量也不同，但４种铺土处理试验，其幼苗平均数量分别为每平方米８８３± ４３４，９９５± １５８，１２４２± ３２７ 和８０３±３１株，经检验差异不显著，而不铺放表土的对照区则没有幼苗生长。可见，如果仅仅是作为提供种子资源 而引入土壤种子库，则铺放 １ｃｍ的表土就已足够。然而，经过１年以后，在铺放表土厚度为１ｃｍ， ２ ｃｍ和 ４ ｃｍ处 理上的幼苗全部死亡，只有铺放 ８ ｃｍ厚度表土的小区上实现了植被恢复，共有 １５种植物成功定居，其中有 １１种开 花结果，盖度达１００％。这说明了较薄的表土不足以有效阻隔尾矿与大气的接触，减缓酸化，以及缓冲尾矿酸化的影 响，此外较薄的表土也无法提供植物根系足够的生长空间。因此，如能预先铺放一层阻隔层，如底土、馀坭、垃圾之 类。

香港土壤研究 Ⅲ.土壤中多环芳烃的含量及其来源初探

通过对香港地区53个土壤样品多环芳烃(PAHs)含量的分析,并利用GIS空间数据管理功能,揭示了香港土壤中PAHs的含量和空间分布特征,同时,运用比值法定性地判断了土壤中PAHs的来源。研究结果表明:香港土壤中可以检测出16种美国环保署规定的优控PAHs中的15种(二苯并(a,h)蒽未被检测到),郊野土壤中PAHs的平均含量为34.2±16.0μg kg-1,而城区土壤中PAHs的平均含量为169±123μg kg-1,港岛动植物公园土壤中的苯并(a)芘的含量最高达到了47.2μg kg-1。在PAHs的来源上,前者的PAHs可能主要来自山火焚烧,而后者可能主要与城区的汽车尾气排放有密切的联系。

香港土壤研究Ⅶ.BCR提取法研究重金属的形态及其潜在环境风险

基于类型土壤的重金属元素形态分析研究相对较少,本研究以香港地区7个亚纲的土壤剖面为例,利用欧共体参比司(BCR)制定的三步连续提取法研究了类型土壤中重金属Cd、Cu、Pb和Zn的化学形态及其潜在环境风险。结果表明,Pb、Cd和Zn元素除残留态外,HOAc溶解态的比例也相对较高,但不同类型的土壤有所差别,而Cu元素则以残留态和可氧化态为主。在这7种类型土壤中,正常潜育土和湿润淋溶土中的重金属潜在环境风险相对较高,而在这4种重金属元素中,又以Pb元素的潜在环境风险最大。

凡口铅锌矿湿地处理系统的土壤原生动物

20 0 1年 12月 ,在广东省韶关市凡口铅锌矿湿地处理系统中采集土壤样品 ,采用Singh和Stout的培养法对土样中的原生动物进行定性、定量研究。共发现原生动物 4 2种 ,对照区和湿地每克风干土壤中原生动物的平均丰度分别为 2 377和 113,三大类土壤原生动物丰度中鞭毛虫占优势 ,多于纤毛虫和肉足虫。通过原生动物种类、丰度与土壤理化参数的统计分析说明铅锌尾矿对土壤原生动物群落的危害极大。通过土壤原生动物丰度和物种相似性聚类分析结果反映出正在使用的湿地 3土壤受污染严重 ,已停止使用的湿地 1和湿地 2中的胁迫效应已有所减轻 ,湿地 4中也存在胁迫效应。在整个湿地系统中根系土壤原生动物丰度差异说明 ,4种类型植物对土壤中重金属毒性效应的去除能力大小顺序为类芦>香蒲 >油草 >芒。最后 ,还探讨了造成土壤中鞭毛虫占优势原因 。

凡口铅锌矿香蒲湿地夏季鸟类群落结构研究

研究了广东省韶关市凡口铅锌矿香蒲湿地系统夏季鸟类群落结构． 结果表明， 随着湿地植物群落的演替， 水生动物群落的物种明显增多， 以致鸟类的种类和数量也明显增多．根据实地观察， 发现人工湿地区域有鸟类２６ 种， 隶属７ 目、１３ 科． 另外， 还比较了香蒲湿地与外围其它自然生境的鸟类物种多样性． 结果表明， 香蒲湿地的鸟类物种多度。

蚯蚓-菌根在植物修复镉污染土壤中的作用

以灰化土(Aquods)为供试土壤,分别加入4个浓度的Cd2+(0,5,10,20mg/kg)模拟土壤污染,设置每钵接种8条蚯蚓(Pheretimasp.)、接种菌根(InoculumEndorize-Mix2)和同时接种蚯蚓和菌根的处理,以不加蚯蚓和菌根为对照,并种植黑麦草(Loliummultiflorum),研究蚯蚓菌根相互作用对Cd污染土壤中黑麦草生长及土壤中Cd生物有效性的影响。结果表明菌根浸染率不受添加Cd浓度的影响,平均浸染率为22%,加入蚯蚓能使菌根的侵染率提高9%。在Cd污染土壤上,引进蚯蚓显著增加了黑麦草地上部的生物量,接种菌根对黑麦草地上部分产量没有明显影响,同时接种蚯蚓和菌根与只接种蚯蚓相比没有显著差异。蚯蚓活动显著提高了土壤中CaCl2-Cd的含量,而菌根只在低浓度Cd处理上增加了土壤中CaCl2-Cd含量,二者对H2O-Cd、DTPA-Cd均无显著影响,蚯蚓和菌根对增加土壤有效态Cd含量不存在协同作用。蚯蚓活动促进了黑麦草对Cd的吸收,但吸收的Cd积累于黑麦草根部。接种菌根不仅能促进黑麦草对Cd的吸收,而且还能促进Cd从植物的根部向地上部分转移,由于接种蚯蚓可以提高菌根的浸染率,所以二者具有促进Cd向地上部转移的协同作用。这对于重金属污染土壤的植物修复具有十分重要的意义。

珠江河口区翡翠贻贝中有机氯农药和多氯联苯含量及分布

对分布于珠江河口区海域的翡翠贻贝有机氯农药和多氯联苯的含量进行测定 ,结果显示 :HCHs为ND— 1.1ng·g-1,DDTs为 9.5— 191ng·g-1,PCBs为 82 .8— 6 15 .1ng·g-1.尖沙嘴码头 (维多利亚港 )贻贝积累的PCBs浓度最高 ,珠江河口桂山岛和外伶仃岛的贻贝积累的DDTs和PCBs浓度较高 ,而荷包岛 (珠江河口西海区 )的贻贝则检出含量较高的HCHs和DDTs .贻贝选择性积累含 5— 6个氯原子数的PCB异构体 .

广东乐昌铅锌尾矿废弃地酸化控制研究

对建立在乐昌铅锌尾矿废弃地的复垦实验地进行了调查分析．结果表明，在１２种不同的改良措施中，在废弃地上铺盖厚约２０ｃｍ垃圾及２０ｋｇ／ｍ２石灰的改良效果最好，这一措施不仅提高了尾矿ｐＨ值和降低电导率，而且较有效地防止了下层尾矿的酸化。

施用污泥堆肥对土壤和青菜(Brassica chinensis)重金属积累特性的影响

在温室中研究施用污泥堆肥对土壤和青菜（Brassicachinensis）中重金属的积累状况的影响。污泥堆肥与土壤比例分别为0，5，10，25和50％（体积比）。研究表明，随着污泥堆肥施用量增加，土壤pH略有上升，EC和土壤水溶态K，Ca，Mg，NH4＋和PO43－含量均显著增加。DTPA提取的Cu和Zn，呈显著增加，而Cd，Ph，Ni含量增加仅在高施用量时较显著。与不施肥对照处理相比，该青菜产量随着污泥堆肥施用量增加呈显著增加趋势，并且在5％～10％施用量时获得最高产量。随着污泥堆肥施用量增加，该青菜中Cu，Cd，Zn，Ni和Pb含量也呈积累趋势。在≥5％添加污泥堆肥处理时，地上部分Cu和Zn浓度分别超过国家规定的允许浓度标准10和20mg·kg(-1)，Cd在污泥处理比例≥10％时，青菜组织中含量已超过允许标准0．05mg·kg(-1)。由此说明：在污泥堆肥和利用过程中应进一步严格控制重金属及其在作物体中积累，尤其控制可食部分中重金属的浓度和污泥及污泥堆肥长期施用过程中的重金属在土壤和作物中的积累。

用SPME测定珠江河口水体中的PCBs

报道了利用SPME技术结合电子捕获检测气相色谱 (ECD)测定珠江入海河口水体中PCBs有机污染物的含量 ,并讨论了SPME装置萃取PCBs的主要影响因素。结果表明 :在选取一定的萃取纤维头 (10 0 μmPDMS)后 ,影响萃取效果的主要因素是萃取时间的长短 ,其次为萃取的温度和pH值。在各个影响因素及不同水平处理中 ,以萃取时间 30min、萃取温度 35℃、pH值 7.2、搅拌速度 10 0 0r/min为最理想。在该种条件下测定了珠江入海四大口门虎门、横门、蕉门和斗门河口水体中PCBs含量分别为 2 .70 1、0 .999、2 .82 8和 1.16 1ng/L。

采石场废弃地的早期植被与土壤种子库

调查了广州市白云山地区一个弃置 2 a的大型采石场的排土场、采石坑以及原用作破碎加工石料和成品贮运的平台等的土壤种子库和自然植被。这些废弃地的基质毫无结构 ,质地亦极端 ,排土场 60 %的颗粒直径小于 1 mm,碎石平台则主要由散落的碎石、石粉组成 ,粒径大于 5 mm占 5 0 %以上。3种类型废弃地的养分元素含量都很低 ,水溶性氮和磷含量分别为 0 .74～ 1 .43mg· kg- 1和 0 .0 32～ 0 .0 5 3mg· kg- 1。 3种废弃地在植被自然发生的程度及土壤种子库种子含量上也差异很大。排土场表面极不稳定 ,大大小小水蚀沟分布其上 ,水蚀和水土流失严重 ,基本上没有植物定居 ,土壤种子库接近零 (所有样品只检测到两种植物各 1株幼苗 ,换算成种子库的大小约当 33粒· m- 2 ) ;采石坑废弃地的自然植被较好 ,发展成以湿生植物为主的郁闭草地 ,边坡较为干旱而以禾草类为主 ,盖度亦达 1 0 0 % ,水环境的多样性促进了植物种类的多样性 ,计有 1 3科 30属 31种植物 ,土壤种子库的种子含量为 1 93± 46粒·m- 2 ,有 6个种 ;碎石贮运平台废弃地由于经车辆的反复辗压 ,表面异常坚实 ,废弃后早期只有在周边较疏松处及偶然出现的裂缝中有植物生长 ,总植被盖度小于 1 0 % ,种类也较少 ,只有 4科 9属 9种 ,然而其土壤种子库却是最?