安徽省種植土壤肥力指標(biāo)檢測(cè)單位：
通過(guò)施加化學(xué)改良劑對(duì)土壤重金屬進(jìn)行化學(xué)固定的方法，因其操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的特點(diǎn)而得到了廣泛的應(yīng)用[2]。改良劑的作用效果主要來(lái)自改良劑施加后的土壤pH 效應(yīng)[2]以及改良劑本身與重金屬的吸附絡(luò)合沉淀作用[3]。利用化學(xué)改良劑原地修復(fù)的特點(diǎn)，可以在改良土壤性質(zhì)的同時(shí)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，因此尤其適用于我國(guó)大面積的中輕度污染農(nóng)田的修復(fù)。
鋼渣（Steel Slag，SS）是煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，約占粗鋼產(chǎn)量的12%~20%[4]，其主要成分包括CaO、MgO、SiO2和FeO[5]。鋼渣產(chǎn)量大，價(jià)格低廉，因此被廣泛應(yīng)用于水泥生產(chǎn)、筑路、冶金返回料、玻璃生產(chǎn)中[6]。鋼渣對(duì)農(nóng)田土壤具有良好的改良效果，其施加后可以有效提高土壤pH 值和有效硅含量，增加水稻產(chǎn)量[7-8]。作為一種堿性富硅物質(zhì)，鋼渣是一種潛在的重金屬污染農(nóng)田改良劑，但有關(guān)這方面的報(bào)道仍然很少。Chen 等[9]的實(shí)驗(yàn)表明，鋼渣的施用可以降低糙米中鎘的濃度，但鋼渣施加對(duì)污染土壤性質(zhì)的影響以及在抑制植物吸收重金屬的作用機(jī)制方面，仍然缺少較為全面而深入的研究。因此，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)設(shè)置不同鋼渣粒徑及施用量的處理，結(jié)合室內(nèi)土培實(shí)驗(yàn)和大田實(shí)驗(yàn)，研究鋼渣施加對(duì)多金屬?gòu)?fù)合污染土壤的改良效果，以及對(duì)水稻吸收重金屬的影響，并探討其可能的作用機(jī)理。
采用電動(dòng)注入裝置，研究了枯草芽孢桿菌和白腐真菌在均勻電場(chǎng)作用下在土壤中的遷移特征，以及這兩種微生物電動(dòng)注入的效果。結(jié)果表明，枯草芽孢桿菌和白腐真菌可通過(guò)電泳和電滲兩種作用在電場(chǎng)下遷移，電泳起主導(dǎo)作用，微生物向陽(yáng)極遷移為主。在所研究土壤中，微生物的遷移速率分別為：枯草芽孢桿菌13.5 cm·d-1，白腐真菌18.0 cm·d-1。采用循環(huán)混合電解液可使土壤中pH值保持中性，有利于提高微生物的存活。相比于定期變換電場(chǎng)方向，保持電場(chǎng)單向運(yùn)行可使微生物在土壤中分布更均勻。z89g88l5ysqw
微生物修復(fù)技術(shù)具有環(huán)境友好、成本低、可使有機(jī)污染物礦化為水和二氧化碳、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)，一直備受學(xué)術(shù)界和修復(fù)產(chǎn)業(yè)界的青睞[1]。但是，微生物技術(shù)修復(fù)土壤中持久性有機(jī)污染物存在著一些難以克服的障礙，其中，特效微生物是影響生物修復(fù)速率的重要因素，往往需加入活性微生物進(jìn)行生物強(qiáng)化[2]。而微生物在土壤中的吸附、沉降阻止或延遲了微生物的運(yùn)移[3]。傳統(tǒng)方法是通過(guò)水力作用將外源微生物注入，這種方式注入的微生物通常集中于注入點(diǎn)的局部位置，引起微生物在局部瘋長(zhǎng)，容易堵塞土壤孔隙，使強(qiáng)化過(guò)程失敗[4]。
電動(dòng)修復(fù)技術(shù)是一種新型原位修復(fù)技術(shù)，其基本原理是施加微弱直流電場(chǎng)，利用各種電動(dòng)力學(xué)效應(yīng)（電遷移、電滲析和電泳）使土壤孔隙中的水分子、無(wú)機(jī)離子、有機(jī)分子和微生物細(xì)胞定向運(yùn)動(dòng)[5-8]。將電動(dòng)力學(xué)與生物修復(fù)技術(shù)相結(jié)合[9-10]，可以解決一些制約微生物修復(fù)效率的瓶頸問(wèn)題，有效引入微生物，提高其利用效率。
土壤除了作為植物生長(zhǎng)的載體，還具有重要的碳保留能力。在目前全球變暖的大背景下，土壤碳庫(kù)的聚碳能力已得到人們的廣泛關(guān)注。保守估計(jì)，即使是2 m 深的土壤，其碳儲(chǔ)量已達(dá)2 400 Pg，約是植被碳庫(kù)的4.4 倍、大氣碳庫(kù)的3.2 倍[1]。土壤有機(jī)碳庫(kù)的平衡由輸入和輸出兩方面因素共同決定，前者可通過(guò)輸入植物碎屑對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)進(jìn)行補(bǔ)充，而后者則主要受到土壤呼吸強(qiáng)度的影響[1]。有研究表明，土壤呼吸使大量的有機(jī)碳以CO2 形式釋放到大氣中，是陸地生態(tài)系統(tǒng)向大氣釋放CO2 的主要過(guò)程，是全球碳循環(huán)的最大通量之一[2]。據(jù)估計(jì)，全球每年由土壤釋放到大氣中的碳量約為（0.8~4.6）×1015 g[3]，其中農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)釋放強(qiáng)度可達(dá)640 g·m-2·a-1，因此土壤呼吸的微量變化將導(dǎo)致大氣中CO2 濃度的顯著變化。
濱海土地多由灘涂圍墾而成，圍墾的土壤由于來(lái)源于海洋，含鹽量高、土壤板結(jié)、物質(zhì)輸送困難，導(dǎo)致土壤貧瘠，不利于植物生長(zhǎng)發(fā)育。同時(shí)低下的土壤微生物量和土壤酶活性嚴(yán)重影響了鹽堿土壤系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)及土壤資源為植物持續(xù)利用[4]。為使圍墾灘涂產(chǎn)生環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)其修復(fù)、改良和可持續(xù)利用等已成為生態(tài)學(xué)家和管理者廣泛關(guān)注的問(wèn)題。
