蚯蚓堆肥过程中重金属的迁移转化及影响因素

为了研究蚯蚓堆肥过程中重金属的迁移转化特征,利用不同质量的牛粪(350~400g)、秸秆(150~200g)和过磷酸钙(25~75g)混合配比成6组基质,探索分析添加蚯蚓(50~150g)堆肥过程中基质重金属(Cu、V、Mn、As、Zn和Cr)总量和形态的变化特征及其影响因素.结果表明:与添加蚯蚓质量为50g与100g相比,添加蚯蚓质量为150g时,Cu(总量27.00mg/kg,可氧化态22.03mg/kg)､Zn(总量288.89mg/kg,可还原态22.03mg/kg)､V(总量15.22mg/kg,残渣态8.87mg/kg)和Cr(总量26.79mg/kg)是显著较低的(P<0.05);4周的蚯蚓堆肥降低了Mn、As的总量和Cu、V的生物有效性,但增加了Cu、V、Zn的总量和Mn、Zn的生物有效性;基质pH值和有机质含量是影响堆肥过程中重金属总量及其形态明显变化的关键因素;基于潜在风险指数和风险评价编码法发现基质还田对土壤重金属污染的潜在风险较小.

采煤沉陷区人工林地土壤肥力质量的空间特征

以焦作市韩王矿沉陷区林地土壤为研究对象,测定不同沉陷部位和不同深度土壤中8项肥力指标,基于隶属度函数和灰色关联度分析法,对沉陷区土壤肥力质量进行评价。结果表明:沉陷区林地土壤硝氮、全氮、速效钾、全钾和有机质含量在不同层位之间存在显著性差异(P<0.05),上层(0 cm~20 cm)硝氮、速效钾和有机质含量显著高于下层(20 cm~40 cm);土壤肥力质量在空间上呈现出明显的变化特征,坡中处最高,坡底处最低;速效磷是影响沉陷区土壤肥力质量提升的限制性因子。

安阳市大型工业区和周围社区土壤中重金属污染特征及健康风险评价

为了解安阳市大型工业区和周围社区表层土壤中重金属元素的分布特征和健康风险,用ICP-OES测定了样品中9种重金属元素的含量。结果表明:Zn、Cu、Pb、Mn、As、Cd、Cr、Co和Ni在社区表层土壤中的平均浓度为71.0、25.6、43.2、548、118.4、0.71、59.5、18.8、24.5 mg/kg,在工业区的平均浓度为170.4、28.1、52.0、846、10.4、0.72、62.1、11.7、30.9 mg/kg,整体上安阳市工业区及周围社区表层土壤中重金属元素Cd污染较严重,工业区和社区Cd的浓度分别是土壤背景值的10.22和10.10倍。工业区土壤中重金属Cd为中度污染,Zn、Pb为无污染到中度污染,社区土壤中重金属As、Cd为中度污染到重污染,Co、Pb为无污染到中度污染。元素Zn、Pb、Cd和Cu高值出现在工业厂区内的西北侧,主要是受到了厂区内原料堆放的影响,As、Cr、Co和Ni的空间分布特征相近,高值区集中分布在工业区的东北方向,其主要是受研究区域主导风向和传输距离的影响。社区表层土壤中重金属对成人和儿童造成的非致癌风险值之和均大于1.0,存在非致癌风险,工业区表层土壤中重金属对儿童造成的非致癌风险值之和为7.05,存在非致癌风险。工业厂区及周围社区表层土壤中5种重金属元素对于儿童和成人造成的致癌风险值均在可接受水平(<1×10^(-4))。

丹江口水库淅川库区大气降水中无机离子特征及来源解析

大气降水中水化学组成深刻影响着地表水体水质和水生态系统的物质循环.为探究丹江口水库降水中无机离子的化学组分和来源贡献,以丹江口水库淅川库区为研究区,通过野外调查、原位观测和室内分析,研究了降水中无机离子(F^(−)、Cl^(−)、NO_(3)^(−)、SO_(4)^(2−)、Na^(+)、NH_(4)^(+)、K^(+)、Ca^(2+)和Mg^(2+))的浓度特征.结果表明:丹江口水库淅川库区降水中无机离子浓度大小表现为NH_(4)^(+)(170.0μeq/L)>Ca^(2+)(115.4μeq/L)>SO_(4)^(2−)(112.9μeq/L)>NO_(3)^(−)(94.2μeq/L)>Na^(+)(61.1μeq/L)>Mg^(2+)(25.9μeq/L)>F−(12.2μeq/L)>K^(+)(11.8μeq/L)>Cl−(10.3μeq/L),其中NH_(4)^(+)、Ca^(2+)、SO_(4)^(2−)、NO_(3)−和Na^(+)浓度占总离子浓度的90.2%;相关性分析表明不同无机离子浓度之间存在显著相关性(P<0.05),富集因子分析表明陆源人类活动对无机离子浓度的影响较大;正定矩阵因子分析表明,农业源、工业燃煤、土壤扬尘、化石燃料燃烧和生物质燃烧是无机离子的重要来源,其中NH_(4)^(+)和SO_(4)^(2−)的主要来源分别为农业源(56.3%)和化石燃料燃烧(78.7%).研究显示,丹江口水库淅川库区降水中无机离子组分以NH_(4)^(+)、Ca^(2+)、SO_(4)^(2−)、NO_(3)−为主,其主要受陆源人类活动(农业活动和化石燃料燃烧)的影响.

牛粪还田对土壤微生物群落特征的影响

畜禽粪便还田对土壤质量产生了深刻影响,而土壤微生物是反映土壤质量的敏感指标.基于稀释平板计数和高通量测序技术,研究了牛粪还田区土壤微生物群落特征及其影响因素.结果表明,与对照点相比,牛粪还田区土壤微生物群落β多样性发生了显著变化;牛粪还田增加了变形杆菌门(Proteobacteria)的相对丰度,而减少了放线菌门(Actinobacteria)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)的相对丰度;牛粪还田显著改变了土壤微生物群落中的鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、PLTA13属、MSB-4B10属、盐单胞菌属(Halomonas)、CCD24属、Gaiella属、节杆菌属(Arthrobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)和Entotheonellaceae属的相对丰度;影响牛粪还田区土壤微生物群落组成的重要因素是土壤含水量和放线菌数量;牛粪还田增加了假单胞菌属(Pseudomonas)、梭状芽孢杆菌属(Clostridium)和链球菌属(Streptococcus)等病原菌的相对丰度,对土壤质量存在一定的生物污染风险.研究结果可为深入认识牛粪还田对土壤质量的影响提供数据支撑.