水分管理对污染土壤中砷锑形态及有效性的影响

结合传统的化学消化法、原位微束X射线荧光扫描图谱(μ-XRF)和微束X射线近边结构分析(μ-XANES)等技术,分析了湖南锡矿山地区高砷(As)/锑(Sb)污染土壤中As和Sb的形态;结合室内培养和传统离位化学提取法研究了淹水和干湿交替处理对该土壤As和Sb形态及有效性的影响,并对其作用机制进行了阐述。结果表明:供试污染土壤中As主要以As(Ⅴ)价态存在,且土壤中As的元素分布与铁(Fe)、钙(Ca)、硫(S)的分布呈显著正相关(相关系数r分别为0.15、0.32、0.38,P<0.05);与干湿交替处理相比,淹水处理使得土壤溶液中As和Sb浓度分别提高了71.7%~4409%和3.53%~77.1%;土壤中无定形铁氧化物含量增加了13.8%,Fe结合态As和Sb含量分别增加了17.6%和32.33%,无定形铁氧化物含量与Fe结合态As和Sb含量呈显著正相关(决定系数r²分别为0.75、0.70,P<0.05)。尽管淹水处理下土壤中无定形氧化铁对As和Sb有较强的吸附作用,能增加As和Sb的固定,但铁锰氧化物的还原溶解而释放As、Sb对土壤溶液中As、Sb的含量影响更大,因此淹水较干湿交替提高了As、Sb的移动性和有效性。     

三种邻苯二甲酸酯在不同黏土矿物上的吸附

邻苯二甲酸酯类(PAEs)作为一类常见的增塑剂可以通过多种途径进入土壤, 并在土壤中富集。黏土矿物是土壤的一个重要组分, 对有机污染物的迁移有重要的作用。通过考察三种PAEs,即邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)和邻苯二甲酸正丁酯(DnBP)在改性之后的K+饱和黏土矿物(K-FZ-10,K-SMF和K-Kao)上的吸附行为, 分析了黏土矿物类型、PAEs种类以及温度对吸附的影响。试验结果能较好地用Freundlich方程进行拟合, 结果表明:PAEs的疏水性越强, 固相-水分配系数(K_d)越大, PAEs越容易被黏土矿物吸附;三种PAEs在黏土矿物上的吸附量均呈现DMP+饱和黏土矿物对PAEs的吸附能力均是K-FZ-10>K-SMF>K-Kao,其与黏土矿物的表面积呈正相关。不同温度(4、10、20 ℃和30 ℃)的试验结果表明, 黏土矿物对三种PAEs的吸附量随温度升高而减少。黏土矿物的类型、PAEs的疏水性和温度对PAEs在黏土矿物上的吸附均有显着影响, 即黏土矿物表面积越大, PAEs的疏水性越强, 环境温度越低, PAEs的吸附量越大, 表明这三种因素对PAEs在土壤中的迁移起重要作用。     

Sb（Ⅴ）在不同类型土壤上的吸附及其影响因素研究

鉴于目前有关Sb土壤环境行为的研究相对不足,通过吸附平衡实验研究了Sb(Ⅴ)在我国35种不同类型土壤上的吸附行为,考察了土壤性质对Sb吸附的影响。结果表明,不同性质的土壤对Sb(Ⅴ)的吸附能力存在很大差异,供试土壤中兴化沼泽土(60~80 cm)吸附量最高,是吸附量最低的韶关赤红壤的10倍。土壤理化性质显著影响Sb(Ⅴ)的吸附量,对土壤理化性质和土壤吸附能力(吸附量和分配系数)进行相关性分析发现,Sb(Ⅴ)吸附量与土壤中水合金属氧化物含量,尤其是氧化锰含量,以及阳离子交换量(CEC)、溶解性有机碳(DOC)、全磷(P)含量显著相关。对土壤众多性质进行主成分分析,并对各主成分与吸附能力之间进行多元逐步回归分析可知,土壤富铁铝化程度、氧化锰、全磷等因子可解释吸附量回归模型变异的75%。     

纳米羟基磷灰石钝化修复重金属污染土壤的稳定性研究

为评估纳米羟基磷灰石(Nano-hydroxyapatite,NAP)钝化修复重金属污染土壤的稳定性,采用一次性添加不同用量(0.5%、1%、2%,W/W)的NAP进行水稻盆栽试验,研究了一年和三年后土壤性质、有效态重金属(Cd、Cu、Zn、Pb)含量和水稻体内重金属含量的变化。结果表明:不同NAP施用量下土壤p H值在第一年和第三年分别显著提高了0.71~1.24和0.60~1.16,年际间p H提高幅度的差异较小,表现出较好的稳定性;第三年土壤中有效态Cd、Cu和Zn含量与对照相比降幅(62.7%~96.5%)要显著低于第一年(66.6%~98.4%),而有效态Pb含量的降幅(百分比)则略有提高,表明随着时间的延长,NAP固定土壤Cd、Cu和Zn含量的能力有所减弱,而对Pb的固定能力有所增强。添加NAP显著降低了水稻根中的重金属含量和糙米中Cd含量,糙米中的Pb、Cu和Zn含量也有所降低。糙米中重金属含量与土壤中有效态重金属含量呈正相关关系,表明NAP通过降低土壤有效态重金属来降低重金属在水稻籽粒中的累积。     

稻田上覆水中光致活性组分形成过程及其环境效应研究进展

稻田上覆水中富含有机质、亚硝酸盐和硝酸盐等光敏活性物质,在太阳光作用下会产生三重激发态有机质(3CDOM*)、单线态氧(1O2)和羟基自由基(?OH)等活性组分,其对稻田污染物转化和碳氮等元素循环具有重要意义。基于此,综述了稻田上覆水中光致活性组分产生过程和机制,重点介绍了水稻不同生长周期内光活性组分的类型、通量变化趋势;探讨了不同环境因素对自由基产生的影响;阐述了上覆水光致活性组分对稻田中砷和不同有机污染物的非生物转化贡献与机制,并展望了稻田上覆水光化学过程的未来研究方向。     

磁净化处理模拟含铬废水实验条件优化

应用聚合硫酸亚铁(PFS)、阳离子型聚丙烯酰胺(PAM-P)以及二者混合的复合絮凝剂对模拟含铬废水中Cr6+进行絮凝处理,研究絮凝剂用量、溶液pH、温度和絮凝时间等对Cr6+去除率的影响,并考察添加磁铁矿粉对上述絮凝过程的作用.结果表明:在pH值6～8,T为23～25℃,并添加磁铁矿粉(600 mg/L)于复合絮凝剂(PAM-P投加量为60 mg/L,PFS/PAM-P (F/O)=2)中具有最好的絮凝效果,且絮凝到达平衡的时间短(t=5～6 min).     

土壤Cd污染对青菜和蕹菜生长及Cd含量的影响

通过温室盆栽试验,研究了草甸棕壤、红壤和灰色石灰土的人为Cd污染对青菜和蕹菜生物量和Cd含量的影响。结果表明,红壤加入Cd浓度为0.5、1.0、3.0、5.0mg·kg-1时,青菜地上部分的生物量与对照相比分别降低了13%、15%、25%和91%;蕹菜地上部分的生物量在添加Cd浓度为0.5、1.0、3.0mg·kg-1时与对照相比分别增加了21%、64%和81%,而添加浓度为5.0和10.0mg·kg-1时则分别降低了63%和86%;生长于草甸棕壤和灰色石灰土中的蕹菜地上部分的生物量随土壤Cd浓度的增加无显著差异。在土壤添加Cd浓度相同的条件下,青菜和蕹菜地上部分的Cd含量在3种土壤中的顺序为:灰色石灰土<草甸棕壤<红壤。在试验条件下,以国家食品卫生标准为依据、以青菜为指示植物计算得到的3种土壤Cd的表观临界含量分别为:以总Cd计算:草甸棕壤为0.33mg·kg-1,红壤为0.066mg·kg-1,灰色石灰土为0.70mg·kg-1;以DTPA提取态Cd计算:草甸棕壤为0.13mg·kg-1,红壤为0.012mg·kg-1,灰色石灰土为0.33mg·kg-1。     

土壤环境质量研究回顾与讨论

土壤环境质量的研究和应用是环境科学和环境土壤学的重要命题。本文简要回顾了与土壤环境质量密切相关的土壤质量的概念与质疑,给出了土壤环境质量的参考定义,强调了这些概念和定义仍处于发展之中。土壤环境质量是指在一定的时间和空间范围内,土壤自身性状对其持续利用以及对其他环境要素,特别是对人类或其他生物的生存、繁衍以及社会经济发展的适宜性。土壤环境质量是土壤环境“优劣”的一种概念,是特定需要之“环境条件”的量度,它与土壤的健康或清洁的状态,以及遭受污染的程度密切相关。本文重点讨论了土壤环境质量研究中需要考虑的问题、主要研究内容、土壤环境质量应用中的突出问题,包括标准的制订和土壤“可提取态”和植物有效性关系的研究。     

稻田中肥料 Cd的吸收和淋溶

20世纪 60年代发生在日本的"骨痛病"( itai itai)是由当地居民食用因矿山开采而导致 Cd污染的大米引起的,因此,稻米中 Cd的含量一直是人们关心的问题.稻米中 0.2 mg· kg-1 Cd 含量标准已被 Codex建议,这一标准在我国也已沿用许久.目前,减少 Cd在水稻中累积的技术开发方兴未艾.本文采用田间 Lysimeter研究了两种土壤中水稻对肥料 Cd的吸收和肥料 Cd的淋溶.     

矿区Cu耐性植物研究初探

对长江沿岸几个主要Cu矿区的植被及其Cu含量分布进行了调查分析,并且通过多批次室内培养试验研究了几种候选植物品种对Cu的富集效果。结果表明,虽然在矿区被调查植物中仍没有发现具有严格意义上的Cu超富集植物,但是由于鸭跖草(CommelinacommunisL.)和杠板归(Polygonumperfoliatum)对Cu均有较多吸收,其中杠板归在一定条件下其地上部累积Cu的含量能够超过1000mg·kg-1,较鸭跖草高,表现出非常强的吸收Cu的能力,所以具有很好的应用前景。盆栽试验发现,鸭跖草和杠板归对Cu均具有很好的耐性,溶液Cu浓度达400μmol·L-1时2种植物均仍能正常生长。另外,EDTA可以显著增加鸭跖草对土壤Cu的吸收,但对其生长有明显抑制。