土壤中溶解性有机质及其对污染物吸附和解吸行为的影响

溶解性有机质（DOM）已成为环境科学、生态学和土壤科学等学科的研究热点。DOM对重金属、养分和有机污染物的环境化学行为有很大影响,因此开展DOM与污染物（或养分）之间相互作用的研究,具有重要的理论与实践意义。本文系统地评述了DOM的来源、组成、分级及其对土壤中污染物吸附一解吸行为的影响。尽管关于土壤中DOM的研究还不完善,许多工作也只是刚刚开始,至今对土壤中DOM的性质、组成和分类方法等问题都不是很清楚,但现有的结果已经表明,DOM是土壤圈中一种十分活跃的重要化学组分,它对土壤中化学物质的溶解、吸附、解吸、吸收、迁移和生物毒性等行为均有显著的影响。     

矿物对溶解性有机质及其不同组分的吸附作用

溶解性有机质(Dissolved Organic Matter,DOM)在土壤矿物表面的吸附控制着其在土壤中的迁移,会影响土壤/矿物对重金属、有机污染物等的传质过程[1～3]。已往资料揭示,土壤中黏土矿物是DOM的重要吸附质;但迄今,有关DOM在不同类型黏土矿物表面吸附的差异及机制尚很不清楚。另外,不同DOM组分在土壤矿物上的吸附各异,土壤矿物对DOM不同成分的吸附具有选择性;因此分离DOM不同组分,分别研究其在土壤矿物上的吸附有助于揭示DOM与土壤矿物的结合机理,但该研究尚待深化。此外,目前研究中DOM多以土壤中提取的为主[4],对于因污泥农用等农业管理措施而从外部引入土壤的DOM的研究还较     

溶解性有机质对土壤重金属活性的影响探析

随着国家最新颁布的"土十条",土壤环境质量以及污染情况日益受到人们的广泛关注。我国土壤污染多种多样,存在着大量的无机有机复合污染,其中以重金属污染尤为严重。为了防治土壤重金属污染,人们进行了许多的尝试,其中一种方法是添加溶解性有机质(DOM)。DOM能作为配位体与重金属结合在环境中迁移,并通过一系列反应抑制或促进土壤重金属的活性,从而进一步影响生态环境安全和人类健康。总结了关于DOM对土壤重金属活性的研究现状,提出今后研究的2个方向,即:1)借助元素分析、红外光谱等方法对DOM的结构和功能团进行研究。2)进一步深入研究DOM与不同土壤、不同重金属之间的影响关系。     

土壤中溶解性有机物及其影响因素研究进展

溶解性有机物(DOM)是陆地生态系统中极为活跃的有机组分,是土壤圈层与相关圈层(如生物圈、大气圈、水圈和岩石圈等)发生物质交换的重要形式。它不但是土壤微生物最重要的能量与物质来源,影响微生物的新陈代谢,而且对土壤营养元素(如C,N,P)和污染物的化学活性与生物活性也有直接影响。因此,土壤中溶解性有机物的消长动态已成为当前农业生态学领域的研究焦点问题之一。本文综述了土壤中溶解性有机物的迁移转化规律和主要影响因素,并指出未来的研究重点应在以下几个方面:(1)土壤有机质性质对DOM释放的影响。(2)有机质对DOM数量和质量的影响(3)生物和物理化学因素对土壤中DOM吸附和解吸的影响(4)DOC、DON和DOP迁移转化的差异。     

水溶性有机质对镉在土壤中吸附行为的影响

水溶性有机质（DOM）是环境中最为活跃的化学组成之一，无疑会对土壤中重金属的迁移转化具有很大的影响。通过等温吸附试验和动力学试验，研究了由猪粪和稻草提取的DOM对重庆市菜地典型土壤中Cd吸附行为的影响。结果表明：Cd在土壤中的吸附行为由于土壤类型和添加的DOM种类的不同而有所差异，在紫色土中，稻草DOM对Cd的吸附表现出明显的抑制作用，而猪粪DOM在低浓度时对Cd的吸附有抑制作用，但在较高浓度时，猪粪DOM反而表现出对Cd的促进吸附；在黄壤中，稻草DOM也有使Cd的吸附减少的趋势，而猪粪DOM对Cd的吸附有强烈的促进作用。     

果园生态养鸡鸡粪DOM的淋溶特征及其对抗生素迁移的影响

为研究粪源溶解性有机物与抗生素的共迁移行为及机制,以川中丘陵区典型石灰性紫色土为对象,通过吸附平衡试验与填装土柱试验,结合光谱学表征手段,研究鸡粪溶解性有机物(Dissolved Organic Matter,DOM)的淋溶特征及其对磺胺嘧啶(Sulfadizine,SD)、氟苯尼考(Florfenicol,FFC)及泰乐菌素(Tylosin,TYL)吸附和淋溶的影响。结果表明:鸡粪DOM以色氨酸为主要成分,吸附性强于腐殖酸成分,可增加土壤表面对抗生素的吸附位点。3种抗生素的等温吸附过程均符合线性和Freundlich方程,并以物理吸附为主。SD和FFC在紫色土中吸附性较弱,当与鸡粪DOM(200 mg/L)同时进入土壤时,其吸附未发生显著变化;而当鸡粪DOM先与土壤作用后,SD和FFC与土壤表面已吸附的鸡粪DOM成分通过非共价作用结合,吸附显著增加,相应吸附容量参数(K_f值)分别增加77.28%和114.36%。TYL在紫色土中的吸附很强,对鸡粪DOM的影响不敏感。在模拟降雨条件(20 mm/h)下,SD和FFC极易淋溶,与平衡吸附试验结果一致,SD和FFC在鸡粪DOM预先与土壤作用的土柱中穿透分别延迟了0.49和0.25个孔隙体积,淋溶总量减少了12.04%和15.35%,而鸡粪DOM与抗生素同时进入土壤的处理也表现出减少抗生素迁移的趋势。TYL未发生穿透而主要分布在表层土壤中,鸡粪DOM对它的淋溶无显著影响。综上,鸡粪DOM与抗生素发生共迁移的过程中,大量鸡粪DOM中色氨酸物质在土壤中的吸附,对弱吸附性抗生素的淋溶迁移具有显著的阻滞作用。     

农艺措施对土壤可溶性有机质的影响研究进展

土壤可溶性有机质(DOM)是土壤有机物中的高活性组分，在土壤养分的生物地球化学循环、重金属和有机污染物的迁移转化、土壤矿物质的活化及土壤肥力的保持等过程中发挥着重要作用。农艺措施可通过内外源同步作用显著影响土壤DOM的含量、组分及性质，本文综述了近年来相关研究中不同农艺措施下土壤DOM的变化，总结了不同耕作管理、种植制度、施肥措施以及新型土壤改良剂等对土壤DOM的影响。分析表明，免耕加秸秆覆盖方式可显著提高土壤DOM含量，与单一耕作相比轮作可提升土壤DOM含量，绿肥配施有机肥较单一化肥施用可显著改善土壤DOM的组成和结构，合理调控热解炭和水热炭等土壤调理剂的施用时间、施用量、C/N等性质可优化土壤DOM结构和性能。本综述分析了农艺措施对土壤DOM的影响效果及作用途径，指出了当前的研究热点和难点，并对未来研究方向进行了展望，可为今后合理的农艺措施管理和土壤健康调控提供科学指导。     

溶解性有机质在土壤固碳中的意义

随着全球变暖的加剧,土壤圈作为全球碳循环中的重要碳库受到日益关注。土壤有机碳固定对大气温室效应和气候变暖有重要影响。溶解性有机质(DOM)是土壤中最活跃的有机碳库,其含量与土壤CO2、CH4、N2O的排放显著正相关,DOM的矿化成为土壤有机碳损失的重要途径。DOM可通过与Fe、Al共沉淀、吸附于土壤矿物表面而改变其生物降解性,从而在土壤中稳定和保留下来,对土壤有机碳积累中具有重要贡献。DOM的化学组成和结构特征影响其生物降解性,同时也影响其沉淀吸附效应。其稳定机制不同,对土壤有机碳积累的贡献也存在差异。目前估算DOM对土壤有机碳的贡献尚无普遍认可的方法,具体数值因估算方法不同而存在较大差异,有效的估算方法仍有待于进一步研究。     

水溶性有机物在土壤中的化学行为及其对环境的影响

水溶性有机物(Dissolved organic matter,DOM)是能够溶解于水的有机化合物的统称。尽管目前对于陆地生态系统中DOM的研究尚不完善,对其性质、组成和分类方法等问题的看法还没有达成一致,但现有研究结果已经表明DOM是一种十分活跃的重要化学组分。DOM进入土壤后将发生吸附、解吸、迁移、转化等一系列化学过程,进而对土壤及环境产生一系列重要影响:一方面,DOM可以与土壤胶体结合,形成有机无机结合体,从而改善土壤性质,DOM还可以通过其自身的分解产生养分离子,从而提高土壤肥力;另一方面,DOM也可能亲合土壤中原来与土壤胶体结合的养分,使之与DOM一起进入土壤溶液,从而增加土壤中养分离子被淋失的风险,并造成土壤养分的损失以及水体的富营养化,DOM还有可能活化土壤中重金属离子,增加土壤中重金属离子的毒性,并使土壤中的重金属离子向地下水迁移。由于其对土壤和环境的多种效应,水溶性有机物近年来已经逐渐成为土壤学、环境科学、生态学等学科的研究热点之一。     

肥料中氮磷和有机质对土壤重金属行为的影响及在土壤治污中的 …

讨论了肥料中的氮、磷和有机肥对重金属在土壤中的吸附－解吸、形态转变和迁移－活化的影响,对土壤重金属植物活性的影响和作用机制,综述了氮肥、磷肥和有机肥在土壤重金属污染治理中的应用。     

土壤吸附重金属的影响因素研究现状及展望

重金属元素在土壤中的吸附特征是重金属污染研究的重点之一。重金属元素在土壤中的吸附反应极为复杂,受多方面因素的影响。土壤对重金属的吸持依赖于土壤的类型、物理化学性质,如土壤的矿物特性,有机组成,土壤溶液的组成和pH,也与重金属离子本身的特征,外加阴阳离子、人工有机和无机络合剂有关。在今后的土壤吸附研究中应该结合形态分析和放射性同位素示踪的方法,并加强对根际土壤这一新领域的研究。     

Leaching of soil‐derived major and trace elements in an arable topsoil after the addition of biochar

The addition of biochar to soils appears to be attractive for sequestering carbon and improving soil fertility. Biochar has been shown to alter carbon, nutrient and element cycling, but there is little information on the cycling of trace elements, which will be introduced increasingly into soils because of their use in modern technologies (e.g. rare earth elements) and significant concentrations in phosphate fertilizers. This study investigated, using column experiments, the effect of biochar addition on the leaching of soil‐derived trace metals from a soil contaminated with heavy metals. The biochar used in this study showed a clear potential to reduce soil‐derived trace metals, including transition metals, rare earth elements and heavy metals such as cadmium (Cd) and lead (Pb), while increasing the amounts of essential nutrients such as potassium (K) and molybdenum (Mo). Uranium was mobilized in the presence of biochar, indicating a risk of increased leaching in biochar‐amended soils. During elution under anoxic conditions manganese (Mn) and iron (Fe) oxides were reduced and a release of metals typically bound to these oxides such as Pb, cobalt (Co), zirconium (Zr) and niobium (Nb) was observed. The retention of dissolved organic matter (DOM) in the amended soil led to a retention of DOM‐associated elements such as copper (Cu), zinc (Zn) and nickel (Ni). Analysis by liquid chromatography followed by ICP‐MS indicated an association with UV‐active DOM. In previous studies conducted with inorganic metal species added to soil, an increased retention of metals has often been interpreted as being caused by cation exchange with the biochar. Our results indicate that the decreased mobility of trace elements is at least partly caused by an enhanced retention of metal‐binding DOM after biochar application.     

土壤铁矿物的生物-非生物转化过程及其界面重金属反应机制的研究进展

铁矿物作为土壤的重要组成成分,一般可通过吸附、络合和共沉淀等方式影响重金属的生物有效性和毒性.此外,土壤中有机物的存在会影响铁矿物的转化,导致转化产物的结构和表面特性发生改变,进一步影响重金属的环境行为.本文从铁矿物、有机质和重金属等要素入手,综述了反应pH、温度、亚铁和微生物等因素影响下土壤铁矿物非生物和生物转化过程...     

制备条件对生物质炭特性及修复重金属污染农田土壤影响研究进展

生物质炭是生物质废弃物在限氧条件下热解产生的多孔、低密度的富碳材料。前体物质和热解条件在很大程度上决定了生物质炭的表面积和阳离子交换量,影响生物质炭将重金属污染物吸附到其表面的能力,从而影响重金属在农田土壤中的迁移。本文从生物质炭的前体物质种类及热解条件对生物质炭的特性、改良土壤以及修复重金属污染农田土壤的影响等方面进行综述,并提出生物质炭修复重金属污染农田土壤研究的未来发展趋势。     

土壤中颗粒状有机质对重金属的吸附作用

为了解土壤颗粒状有机质(POM)对重金属富集机理,用室内分析方法研究了土壤POM对Cu、Cd、Co、Pb、Ni和Zn等6种常见重金属的吸附作用。研究表明,土壤中颗粒状有机质(POM)对重金属有较高的吸附潜力,吸附过程是一个快速反应,在100分钟内可接近平衡。POM对重金属的吸附强度随pH的变化而变化,在pH5￣7范围达到较高水平,pH<5和pH>8均可降低POM对这些重金属的吸附;POM对重金属的吸附明显高于相同粒径的矿物质,也高于或接近于细土(<0.053mm)。重金属元素共存时,POM对重金属的吸附强度由大而小顺次为Cu>Pb>Cd>Cr>Co>Zn>Ni。移去土壤颗粒态有机质将显著降低土壤对重金属的吸附,增加土壤重金属的淋失风险。POM对重金属的强吸附性能可能是土壤中POM重金属富集的主要机理之一。