植物修复用伴矿景天种苗质量分级标准研究

采用相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法,研究伴矿景天种苗质量对土壤镉(Cd)净移除率的影响。结果表明:不同质量种苗对Cd移除效率和修复成本有较大影响,其中茎粗、分枝数、苗高及种苗Cd含量是决定Cd移除效率的重要指标,当种苗茎粗≥5.0 mm,单株分枝数≥2个,苗高≥6.0 cm,种苗含Cd量≤5 mg/kg(即种苗质量达到或高于Ⅱ级)时,种植90 d后Cd净移除量超过200 g/hm^(2),修复效率是Ⅳ级苗(茎粗<4.0 mm,单株分枝数0~1个,苗高<6.0 cm,种苗含Cd量≤5 mg/kg)的3.4倍以上,同时可有效节约人工成本并减少或避免施用除草剂。经大面积修复实例验证发现,采用质量达到或高于Ⅱ级的伴矿景天种苗进行修复,120 d内Cd净移除量可达222.35 g/hm^(2),其修复效果达到或高于前人试验中6~8个月的修复效果。综上所述,本研究评价了种苗质量性状标准,根据此标准筛选出的出圃种苗可显著提高修复效率、降低修复成本,为实现伴矿景天修复过程标准化、机械化提供了依据。

铁基硅盐对土壤环境镉砷赋存形态及转化影响

为探明铁基硅盐对土壤镉砷赋存形态影响及各形态间转化规律,采用室内长期淹水培养吸附实验,研究不同比例铁硅材料对土壤离子态镉砷活性影响;筛选适宜铁基硅盐(FS)配比同时添加腐殖酸(FSC)和金属氧化物(FSCa),明确复配处理土壤中镉砷分级形态转化程度.结果显示,铁:硅比值增加10%,土壤pH值平均降低0.35;F;-S;处理土壤离子态镉降幅71%;F;-S;处理土壤离子态砷降低59.9%,离子态镉砷含量与硅酸盐-铁盐施用量互呈反比;处理F;-S;和F;-S;之间镉、砷钝化率产生交点,约为25%~30%.土壤中镉主要以可溶态为主,占比58%;砷主要以铁铝氧化态和钙结合态为主,占比40%和23%.铁硅比例为5:5或5.5:4.5左右复配能有效将铝结合态砷和铁铝氧化态砷转变为钙结合态砷和残渣态砷,可溶态镉转化为碳酸盐结合态镉以及铁锰氧化态镉,同步降低土壤中镉砷的活性.

不同杀青方式对伴矿景天秸秆干化的影响研究

为探究伴矿景天秸秆快速干化的方法,通过翻炒杀青、蒸汽杀青、微波杀青和直接阴干4种秸秆处理方式,对离田伴矿景天秸秆的失水速率、失水比例、失水量、含水率及镉(Cd)含量进行分析。结果表明,与直接阴干的秸秆相比,经杀青的秸秆失水速率、失水比例、失水量均较高,最终含水率较低。杀青结束后阴干初期,经翻炒杀青的秸秆失水速率、失水比例、失水量显著高于蒸汽杀青和微波杀青;阴干过程中,经翻炒杀青的秸秆含水率降至70%以下耗时最短仅需120 h,而经蒸汽杀青和微波杀青的秸秆含水率降至70%以下分别需180 h和216 h;阴干结束时,经蒸汽杀青和翻炒杀青的秸秆失水量最多,分别为459.40 g和459.80 g,并且不同杀青方式不会对秸秆Cd萃取总量造成显著影响。对伴矿景天离田秸秆进行杀青处理可以缩短干化周期且不会对秸秆Cd萃取总量造成显著影响;其中翻炒杀青可加速水分逸散,缩短含水率降至70%以下所耗时长,更符合转运、焚烧或其他后端处置措施的要求,该研究为超积累植物工程修复应用的产后处置技术提供了新思路和技术验证。

伴矿景天育苗棚水肥药一体化微喷灌系统的设计

为满足基础条件受限的伴矿景天(Sedum plumbizincicola)育苗棚温湿度调节和水肥药一体化灌溉需求,以湖南省湘潭市某38 m´8 m伴矿景天育苗棚为例,基于220 V电源和溪沟地表水源,选用JET1800A型喷射自吸泵、4排2组倒挂微喷喷头、1.2 m^(3)肥水罐、45 L药剂罐,并优化管路阀门实现了多功能集成,设计了一套水肥药一体化微喷灌系统。结果表明,有效长度1 m的ϕ120中空耐压型塑料盲沟满足3.3 m^(3)/h的一体化取水净水要求;2 L气压罐可满足控制需求,水泵启动不超过4.5次/h。该系统运行良好,流量、压力和精度基本符合预期。