设施菜地由于污水灌溉、粪肥施用等导致重金属污染.本文通过土柱淹水同时添加玉米秸秆培养和后期通水淋洗,研究强还原法对设施土壤重金属(Cd、Cu、Pb和Zn)形态转化的影响.结果表明:强还原处理使土壤p H显著降低,玉米秸秆处理变化更显著;土壤氧化还原电位(Eh)迅速下降至-280 m V左右.玉米秸秆处理可以促进土壤中Cd、Cu、Pb和Zn活化,第9天土壤中有机物及硫化物结合态和残渣态Cd、Cu、Pb和Zn含量比重下降;至15 d培养结束,土壤中4种重金属含量较对照分别减少18.1%、19.0%、16.1%和15.7%.玉米秸秆处理可以增加土壤中Cd和Zn的溶出量,但是Cu的溶出量减少;胶体结合态Cd和Pb含量较对照增加、Cu较对照显著减少、Zn没有显著变化.强还原可以引起设施土壤重金属活化,提高蔬菜积累重金属的风险,而且其随土壤水分的运移可能导致水体的污染.
离子强度和水分饱和度对微生物在多孔介质中的迁移、滞留等环境行为有重要影响。本试验以自发光大肠杆菌T7为目标微生物,通过柱迁移实验和实时成像技术探究了离子强度(2、50、100 m M)和土壤水分饱和度(85%、100%)对大肠杆菌T7在石英砂中迁移和分布特征的影响。同离子强度下,大肠杆菌T7在饱和(水分饱和度100%)条件下的迁移能力强于非饱和(水分饱和度85%)条件。离子强度100 m M时,大肠杆菌T7在饱和柱中出流百分比Meff为34%,非饱和柱中为8%。一维对流扩散模型拟合结果与迁移实验结果相符,100 m M时非饱和条件下的一级吸附速率katt是饱和条件下的8.7倍。DLVO作用能和毛管力作用能计算结果分析表明,大肠杆菌T7在非饱和条件下迁移能力下降的主要原因是毛管力作用下的气-液界面附着。饱和条件下,提高离子强度会促进大肠杆菌T7的滞留。离子强度从2 m M提高至100 m M时,大肠杆菌T7在饱和柱内的滞留百分比Mres从47%增加至58%,其主要原因是双电层静电斥力减小以及大肠杆菌T7平均半径增加。非饱和条件下,提高离子强度也会促进大肠杆菌T7的滞留,且促进程度强于饱和条件。离子强度从2 m M提高至100 m M时,大肠杆菌T7在非饱和柱内的Mres从46%增加至84%,增幅是饱和柱的3.5倍,其主要原因是静电斥力减弱以及毛管力增强。实时成像结果显示,饱和柱中大肠杆菌T7在入口处滞留量较高,提高离子强度会促进入口处滞留。随着时间延长,滞留曲线随深度呈指数递减分布。非饱和条件下,大肠杆菌滞留曲线出现非单调分布,减小离子强度使滞留最大值向出口处移动。
