吉林省西部土壤硒含量、形态分布及影响因素

通过对吉林省西部洮南市、通榆县和乾安县3个地区的50个表层土壤样品进行调查研究,探讨其土壤硒含量、形态分布及其影响因素,从而为吉林省西部土壤硒改良提供科学依据。研究结果表明:洮南市、通榆县和乾安县土壤硒含量平均值分别为0.130,0.118,0.104 mg/kg。研究区的土壤62%属于缺硒土壤,余下的38%属于少硒土壤。洮南市以残渣态硒(32.77%)、强有机结合态硒(20.17%)和离子交换态硒(16.81%)为主;通榆县以强有机结合态(23.21%)、残渣态(22.32%)和腐植酸结合态硒(22.32%)为主;乾安县以强有机结合态(26.53%)、离子交换态(18.37%)和碳酸盐态硒(16.33%)为主。残渣态和强有机结合态是吉林西部土壤硒的主要形态。土壤铁锰结合态硒与土壤p H呈显著正相关,土壤强有机结合态硒与土壤p H呈显著负相关。残渣态硒、强有机结合态硒与土壤有机质含量、土壤腐殖质含量和土壤阳离子交换量呈显著正相关。土壤水溶态硒与土壤阳离子交换量也呈显著正相关。水溶态硒、离子交换态硒、碳酸盐态硒和强有机结合态硒受到土壤相关组分(Fe、Mn、As、F、Ca O、Si O2)的影响较大,而腐植酸结合态硒、铁锰结合态硒和残渣态硒与土壤相关组分关系不大。     

下辽河平原土壤砷有效性分析

利用辽河流域生态地球化学调查中取得的土壤砷形态分析等样品进行了大量、系统的对比研究,结果表明:下辽河平原土壤砷主要以离子交换态、水溶态、铁锰氧化态、碳酸盐结合态、强有机结合态、腐殖酸结合态及残渣态等7种形态存在,其中离子交换态及水溶态是可被生物吸收利用的形态——有效态,其含量主要受土壤砷全量、pH、有机质、土壤黏度等因素影响。     

改良剂对Pb污染土壤中Pb形态及植物有效性的影响

通过盆栽试验和土壤连续浸提-原子吸收法探讨了过磷酸钙、石灰、硫化钠对Pb污染土壤中Pb存在的6种化学形态(水溶态、可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态)及植物有效性的影响.结果表明,改良剂对水溶态Pb修复的效果:硫化钠＞石灰＞过磷酸钙;对交换态Pb的修复效果:石灰＞过磷酸钙＞硫化钠;对碳酸盐结合态Pb修复效果:石灰＞硫化钠＞过磷酸钙;对铁锰氧化态Pb的修复效果:过磷酸钙＞硫化钠＞石灰;对有机结合态与残渣态Pb的修复效果:硫化钠＞石灰＞过磷酸钙.改良剂的施加可使土壤Pb的有效态含量降低、活性下降,抑制了Pb在土壤-植物体系的迁移,从而有利于植物安全生产.     

毕节岩溶区坡耕地烟草镉安全评价研究

以贵州省毕节地区岩溶环境烟水配套工程为例,通过实地调查和采样,对烟草地土壤-烟草系统镉进行评价.结果表明,烟草地土壤镉含量0.12～0.67mg·kg-1,平均0.40 mg·kg-1,已遭轻度-中度污染.水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态、腐植酸态、铁锰氧化物结合态、强有机结合态和残渣态镉分别为0.024、0.100、0.033、0.067、0.096、0.019mg·kg-1和0.016mg·kg-1,其中离子交换态、铁锰结合态和腐植酸态占66%.全镉与水溶态、离子交换态和铁锰结合态,水溶态与离子交换态和碳酸盐结合态,离子交换态与铁锰氧化物结合态显著正相关,揭示了镉形态间的转化关系及其对烟草的潜在影响.烟株上部烟叶镉含量1.04～1.59 mg·kg-1,茎、根中镉残留量为0.2～1.4mg·kg-1,可能与源自K326的主推和示范品种对镉的提取效率高有关.因此,建议采用吸收镉低的烟草品种和合理的差异性水肥管理措施,固定土壤中活性态镉,降低土壤镉向烟株的转移,以保障烟叶品质,同时妥善处理这些农业废弃物以保护环境.     

施用污泥堆肥对土壤中Cu Zn形态分布的影响研究

采用小区试验区连续提取方法,研究了施用污泥堆肥后土壤中Cu,Zn的形态分布状况,影响因素,各形态之间的关系,以及在土壤中的累积.结果表明①施用污泥堆肥后土壤中的Cu,Zn有效态含量和其他各形态含量均有所增加,且其增加程度随污泥堆肥施人最的增加而增加;②各处理土壤中Cu的各种形态的关系为残渣态＞铁锰氧化物结合态＞有机结合态＞可交换态＞碳酸盐结合态,其中可交换态Cu对生物有效态Cu的贡献是主要的;土壤中的Cu大部分以不能被植物利用的残渣态形式存在;在Zn的各形态中残渣态占绝大部分,其次为铁锰氧化物结合态,碳酸盐结合态和有机结合态次之;③不同蔬菜地土壤中Cu,Zn的累积有很大差异.生菜地土壤中Cu的累积高于油菜地土壤,油菜地土壤中Zn的累积高于生菜地土壤.     

酸性耕作土壤中Zn、Cd、Cu、Co、Ni和Pb的形态

采用连续提取法研究了福建省酸性耕作土壤中Zn、Cd、Cu、Co、Ni和Pb的形态分布及其影响因素.结果表明,各元素水溶态和交换态所占比例均很小,Zn、Co、Ni和Pb均以残渣态和铁锰氧化物结合态为主,Cu以残渣态和有机结合态为主,Cd以碳酸盐结合态与专性吸附态、铁锰氧化物结合态和交换态为主.相关分析表明,土壤理化性质对重金属形态有较大影响,但影响程度因元素而异.Zn、Ni和Co的形态受游离氧化铁、阳离子交换量和粘粒含量的影响较大;Cd和Pb的形态受土壤pH、游离氧化铁和粘粒含量的影响较大;Cu的形态与土壤粘粒含量呈较显著相关.     

茶园土壤锰的形态分布及其影响因素

茶树是富锰植物，饮茶是人体摄取锰的重要途径之一。研究茶园土壤锰的形态分布及其影响因素，对正确评价茶园土壤锰的生物有效性，调控茶叶中锰的含量，保护人类健康具有重要意义。通过对浙江、江苏和安徽13个自然茶园土壤采样，采用连续提取法将茶园土壤锰分为水溶态、交换态、碳酸盐结合态、有机结合态及残渣态，探讨了茶园土壤锰的含量、形态分布规律及其与土壤理化性质的关系。结果表明，不同茶园土壤锰含量有一定差异，随土壤pH升高和粘粒含量的增加，土壤锰全量显著增加；不同茶园土壤锰的形态分布规律略有差别。但总的规律是残渣态》交换态〉水溶态〉有机结合态〉碳酸盐结合态；茶园土壤锰的累积量对锰的各形态含量有不同程度的影响．除了水溶态和有机结合态外，交换态、碳酸盐结合态和残渣态锰均随土壤锰全量的增加而显著增加，特别是残渣态锰含量增加最明显；土壤pH、粘粒含量和阳离子交换量对茶园土壤锰的形态分布有不同程度的影响，而土壤pH是影响茶园土壤锰形态分布的重要因素。     

4种环境材料施用对土壤铅、镉形态的影响

采用4因素3水平正交试验设计,以不添加环境材料和磷肥为对照(CK),研究保水材料(A)、腐殖酸(B)、钠基膨润土(C)和磷肥(过磷酸钙,D)4种环境材料对土壤重金属铅(500 mg/kg)、镉(5 mg/kg)形态的影响。结果表明,土壤中Pb形态分布为残渣态有机结合态铁锰氧化物结合态碳酸盐结合态可交换态,Cd形态分布为可交换态铁锰氧化物结合态残渣态碳酸盐结合态有机结合态;添加环境材料和磷肥可使Pb、Cd的可交换态、碳酸盐结合态比例较CK有降低,稳定态(铁锰氧化态+有机结合态+残渣态)较CK有提高;其中磷肥和腐殖酸对Pb形态分布影响最大,组合(A_2B_1C_2D_3)较CK铅的稳定态增加3.86%;保水剂和磷肥对Cd形态分布影响最大,组合(A_2B_3C_1D_2)较CK稳定态增加11.36%。比较发现,添加环境材料对土壤铅、镉形态均有不同程度影响。该结果可为土壤铅、镉稳定化治理提供参考。     

茶园土壤锌的形态分布及其影响因素

采集我国南方13个茶园土壤样品,采用硝酸-高氯酸混酸消化测定土壤锌的全量,以Tessier法对土壤锌进行形态分级,探讨了茶园土壤锌的形态分布及其与土壤锌全量和土壤理化性质的关系。茶园土壤锌的形态分布表明,13个茶园土壤的锌含量略有差异,但均低于茶园所在地区土壤锌的背景含量。比较13个茶园土壤各形态锌的平均含量,茶园土壤锌的形态分布规律为残渣态>有机结合态>交换态>铁锰氧化物结合态>碳酸盐结合态。茶园土壤锌的形态分布与土壤锌全量的关系表明,随茶园土壤锌全量的增加,残渣态锌含量显著增加,碳酸盐结合态锌和铁锰氧化物结合态锌随土壤锌全量增加的趋势不显著。茶园土壤锌的形态分布与土壤理化性质的关系表明,交换态锌含量与土壤pH呈显著负相关;有机结合态锌与土壤阳子交换量显著负相关;残渣态锌与粘粒含量和阳离子交换量均呈显著正相关,碳酸盐结合态锌和铁锰氧化物结合态锌与土壤理化性质没有显著的相关关系。     

土壤重金属的形态特征及其对蔬菜的影响研究

运用连续提取的方法,对土壤中Pb、Cd、Cu的水溶态、交换态及碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物及硫化物结合态和残渣态进行测定,残渣态所占的比例较大。对蔬菜有效性较高的是有机物和硫化物结合态和铁锰氧化物结合态。     

铬铜复合污染下铬形态分布及与土壤酶活性的关系

采用土培盆栽实验和室内分析相结合的方法,研究了Cr单一和Cu-Cr复合污染条件下,外源施加的Cr在土壤中的形态变化及其对土壤酶活性的影响。结果表明:随外源Cr浓度的增加,土壤交换态Cr含量增多,残渣态占总量的百分比减少,铁锰氧化物结合态与有机结合态变化不大(碳酸盐结合态未检出)。Cu-Cr复合污染条件下,≤400mg·kg-1Cu能促进Cr从有机结合态向交换态及铁锰氧化物结合态转化(P<0.05),而高浓度Cu(800mg·kg-1)却抑制了这种转化的发生。与对照(CK)相比,重金属Cu、Cr单一及复合污染均对土壤脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性产生一定的抑制作用,且酶活性抑制率随外源金属浓度的增加而增大;3种供试酶相比较,Cr、Cu对土壤脲酶和碱性磷酸酶活性影响较大,对除C(r5mg·kg-1)处理的过氧化氢酶活性影响较小;低浓度C(r5mg·kg-1)对土壤过氧化氢酶活性有一定激活作用。土壤脲酶活性受土壤交换态Cr含量的影响较大;碱性磷酸酶活性与铁锰氧化物结合态Cr含量有关;铁锰氧化物结合态和有机物结合态Cr对土壤过氧化氢酶活性产生一定的影响。残渣态Cr含量与3种供试的土壤酶活性间无显著相关。     

干旱区绿洲受污染土壤中Cd和Pb在油菜中的累积与迁移

运用Tessier五步连续提取法研究干旱区绿洲受污染土壤中重金属Cd、Pb在油菜中的积累与迁移。结果表明,①原状土中Cd主要以碳酸盐结合态为主,Pb主要以残留态为主,随着外源性Cd投加量的增加,交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态含量增大,有机结合态、残留态含量随投加量的增加有所减少,且残留态呈锐减趋势,各形态Pb含量均随投加量的增加而升高,碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态Pb的含量增幅较大。②随着外源性Cd、Pb投加量的增加,油菜根和叶中累积的Cd、Pb含量随之增加。用土壤中各形态Cd、Pb的含量与油菜叶和根部累积的Cd、Pb含量做逐步回归分析,发现土壤中的碳酸盐结合态Cd、Pb与油菜叶和根部累积的Cd、Pb含量呈极显著相关。表明碳酸盐结合态对油菜各器官Cd、Pb的累积有最大贡献。③油菜叶和根部Cd的富集系数均大于1,Pb的富集系数均小于1。Cd的富集系数大于Pb,表明油菜吸收Cd的能力大于Pb,其毒害作用也相应大于Pb;Cd的富集系数叶部均大于根部,表明Cd在油菜中的迁移性较强;Pb叶部的富集系数小于根部,表明Pb主要在油菜根部累积,迁移性较差。     

广西某铅锌矿区农田土壤重金属形态分布特征

[目的]研究广西某铅锌矿区农田土壤中重金属的形态分布特征。[方法]采用Tessier连续萃取法研究广西某铅锌矿区农田土壤中Cd、Pb、Zn、Hg的存在形态分布,分析各存在形态的相关性与重金属的生物可利用性。[结果]研究区土壤Cd主要以可交换态为主,Pb以碳酸盐态和铁锰氧化态为主,Zn以残渣态、有机结合态和铁锰氧化态为主,Hg以残渣态和有机结合态为主。重金属Cd、Pb、Zn的可交换态均与相应的总量呈极显著或显著相关,而Hg的可交换态与其总量不相关;Cd的可交换态与碳酸盐态存在极显著相关,Pb的可交换态、铁锰氧化态和残渣态之间相关性较好,Zn的铁锰氧化态、有机结合态和残渣态之间显著相关;Hg的各存在形态之间的相关性较差。研究区土壤中重金属的生物有效性大小依次为Cd、Pb、Zn、Hg。[结论]该研究为今后开展矿区土壤修复工作提供理论支持。     

膨润土对石灰性镉污染土壤中镉形态转化的影响

通过室内培养试验,研究了膨润土和改性膨润土对镉污染土壤中镉形态转化的影响,结果表明：施加膨润土和改性膨润土后镉由交换态、碳酸盐结合态向铁、锰氧化物结合态、有机结合态和残余态转化,且改性膨润土的效果优于钙基膨润土,其中以钠化、焙烧改性的膨润土的效果最佳。     

鄱阳湖湿地土壤中Cu Zn Pb Cd的形态研究

针对乐安河上游铜矿开采带来的鄱阳湖湖体东部重金属污染的问题，采用Tessier法对鄱阳湖湿地土壤中Cu、Zn、Pb、Cd的化学形态以及重金属形态与植物富集的相关关系进行了研究。结果表明。鄱阳湖土壤中Cu、Pb、Zn主要以有机结合态和残渣态为主，水溶态和交换态等生物有效性态含量很少。Cd的水溶态、交换态和铁锰氧化物态较其他元素高。相关分析和偏相关分析均显示植物中重金属含量与其生存环境中的重金属含量直接相关．植物对重金属的富集能力表现出Zn〉Cu〉Cd〉Pb的趋势。     

西宁市不同功能区土壤重金属铬和镍的形态研究

采取Tessier连续提取法对西宁市6个功能区城市土壤中重金属Cr和Ni的形态进行研究.结果表明,西宁市各功能区土壤中Cr和Ni的全量分别是全国土壤几何平均值的2.6～3.2,1.3～2.1倍.各功能区Cr的含量均无显著差异(P＞O.05);Ni的含量表现出矿冶区与风景区和开发区差异显著(P＜0.05),但与其他功能区差异不显著(P＞0.05),并且除矿冶区外其他功能区间也均无显著差异(P＞0.05).Cr的各形态分布趋势为:残渣态＞铁锰氧化物结合态＞有机结合态＞可交换态＞碳酸盐结合态;Ni的各形态分布趋势为:残渣态＞铁锰氧化物结合态＞有机结合态＞碳酸盐结合态＞可交换态.重金属Cr为:不可利用态＞潜在可利用态＞可利用态;重金属Ni为:潜在可利用态＞不可利用态＞可利用态.研究表明土壤中重金属Cr和Ni的生物有效性和潜在生态危害性较大.     

宝鸡某冶炼厂周边土壤铅镉总量及形态空间分布特征

采用克里金插值法对宝鸡某冶炼厂周边农田土壤中铅镉含量及形态空间分布特征进行了研究,并分析了土壤中铅镉总量及各形态含量与小麦中铅镉含量的相关性,目的在于为冶炼厂周边土壤重金属污染的表征提供依据。结果表明,土壤中Pb形态的高低顺序为：残渣态>有机硫结合态>铁锰氧化态>可交换态,Cd形态为：可交换态>残渣态>有机硫结合态>铁锰氧化态。土壤中Pb总量及Pb、Cd铁锰氧化态在距离冶炼厂500 m处含量均显著高于1 500 m和2 500 m处,后两者之间无差异;而Cd总量及Pb、Cd可交换态、有机硫结合态和残渣态在三个采样距离并没有表现出显著性差异。克里金插值分析表明,除Pb可交换态外,Pb和Cd其余形态在一定程度上均显示出与风向的一致性。相关分析表明,土壤中Pb、Cd可交换态、铁锰氧化态与小麦Pb和Cd含量均有显著的相关性,表明冶炼厂周边旱地土壤中,Pb、Cd可交换态和铁锰氧化态都可能作为土壤重金属污染空间分布和有效性表征的指标。     

不同改良剂对石灰性镉污染土壤的镉形态和小白菜镉吸收的影响

采用盆栽试验,分别在正常土壤(A)、低镉含量土壤(B)、高镉含量土壤(C)三种土壤上种植小白菜,研究4种改良剂(鸡粪、腐植酸、海泡石和生物炭)对小白菜生长、镉含量及土壤各形态含量的影响。结果表明,高施用量的鸡粪能显著提高小白菜的生物量,增加42.7%~79.8%。在B土壤中,除海泡石外,鸡粪、腐植酸和生物炭均增加小白菜地上部的镉含量;在C土壤中,4种改良剂对小白菜吸收镉均有促进作用。施入不同改良剂对土壤中镉形态的影响不同,在A土壤中镉主要以交换态和铁锰氧化态形式存在,在鸡粪和腐植酸处理下,土壤中镉主要以交换态和碳酸盐结合态形式存在,海泡石则增加了土壤中残渣态和有机态的比例。相关分析表明,小白菜镉含量与土壤中交换态镉、碳酸盐结合态镉、铁锰氧化态镉和有机态镉存在极显著正相关关系(P<0.01),与土壤总镉含量的相关性最好。     

皂角苷对土壤中重金属的解吸过程及机制

以Pb、Cd、Zn复合污染土壤为供试样品,采用振荡法考察皂角苷对土壤中重金属的解吸效果、解吸过程以及解吸前后的形态变化,并采用傅立叶红外变换光谱分析了解吸机制,结果表明：皂角苷质量分数为3%时,对Pb、Cd、Zn的解吸率分别为10.86%、41.25%和8.45%,再增加皂角苷浓度,其解吸效果无明显增加;Pb、Cd、Zn的解吸过程均分为快反应和慢反应2个阶段,均为非均相扩散过程;经皂角苷解吸后,Pb的残渣态和碳酸盐结态含量分别下降42.31%和35.39%,水溶态及可交换态含量稍有增加,其他形态含量无明显变化;Cd的水溶态及可交换态、碳酸盐态、Fe-Mn氧化物态、有机结合态和残渣态含量分别下降48.25%、58.70%、54.39%、32.16%和41.82%;Zn的碳酸盐态含量降低29.19%,水溶态及可交换态含量显著增加,其他形态无明显变化;皂角苷是通过羧基基团与重金属配位形成可溶络合物而达到解吸效果的,与Zn的络合能力相对较弱。