湖南两个小流域土壤中铝和铁的形态分布及其相关性研究

分别在湖南的郴州和长沙选定两小流域(SZY 和 LKS),从小流域规模分析了酸雨频降区两小流域土壤的主要理化特性和土壤 Al、Fe 形态。结果表明:在小流域 SZY 土壤中,各种形态的 Al、Fe 含量均高于小流域 LKS 土壤中对应形态的 Al、Fe 含量;在同一剖面, 各种形态的 Al、Fe 含量有表土高于底土的趋势。两小流域土壤中,除 Feox外各种形态的 Al、Fe 均与土壤有机质呈正相关,酸沉降能影响 Al、Fe 形态的转化和淋溶。酸沉降影响 Al、Fe 的溶出可能是通过形成可溶性的有机物-Al、Fe 的复合物而从难溶性 Al、Fe 转化而来。土壤中各种形态的 Al 与对应形态的 Fe 呈线性正相关,酸沉降增加了毒性元素 Al 的溶出,同时也可能增加营养元素 Fe 的有效性。     

土壤酸碱性质对尿素转化特征的影响

试验研究了3种酸性土壤和3种碱性土壤施入尿素后,对土壤pH值变化、氨挥发特性、氮素转化及A l元素活性的影响。试验结果表明:土壤酸碱性对尿素水解的影响与尿素浓度有关,在常温25℃下,3种酸性土壤的pH值在短期内都随着加入尿素浓度的增大而急剧上升,而3种碱性土壤的pH值却是随着加入尿素浓度的增加先增加再减少然后又增加,且其变化的幅度较之酸性土壤小;动态试验表明,pH值上升的现象是短期的,6种土壤pH值达到最大值后缓慢下降,2周后3种碱性土壤的pH降到比原来更低的程度。氨挥发强度与土壤pH变化同步;在酸性土壤和碱性土壤中,氨气日挥发量都是先从小到大出现峰值,然后又降低;酸性土壤氨挥发高峰期约在7~9天,碱性土壤的氨挥发高峰期约在第3天左右。各处理NH4+-N含量和NO3--N含量与土壤pH变化趋势相似,在前2~4星期增加到峰值,而后开始下降并保持不变。短期内,交换性A l随着尿素浓度的增大而急剧下降,交换性A l含量与土壤pH变化呈显著负相关,施用尿素短期内能显著降低酸性土壤交换性铝的含量。     

过碳酰胺在不同酸碱性土壤上的氨挥发特性研究

过碳酰胺是一种新型精细化工品，也是一种新型氮肥，在国外已得到广泛的应用和开发，而我国对其开发和应用刚刚起步。试验研究了3种酸性土壤和3种碱性土壤施入过碳酰胺（和尿素对照）后的氨挥发特性。结果表明，过碳酰胺和尿素在供试6种土壤上的氨挥发强度具有相同的规律，都是先从小到大出现峰值，然后又降低；3种酸性土壤氨挥发高峰期约在第7d左右，3种碱性土壤的氨挥发高峰期约在第3d左右。土壤氨挥发含量的变化与pH变化同步。在最初挥发高峰期阶段，过碳酰胺的氨挥发强度在6种土壤上都大于尿素，但在供试的3种酸性土壤上，过碳酰胺的氨挥发总量均略小于尿素，而在供试的3种碱性土壤上，却正好相反。     

小流域范围土壤锰、铝形态分布及其相关性研究

分别在湖南的郴州和长沙选定两小流域(SZY和LKS),从小流域规模分析了酸雨频降区两小流域土壤的主要理化特性和土壤锰铝形态及其分布,并讨论了锰铝各形态和土壤有机质,土壤pH值之间的相关性。结果表明:在小流域SZY土壤中,各种形态的锰铝含量均高于小流域LKS土壤中对应形态的锰铝含量;在同一剖面,各种形态的锰铝含量有表土高于底土的趋势。在两小流域土壤中,除无定形锰(Mnox)外各种形态的锰铝均与土壤有机质呈正相关。铝的溶出与土壤有机质和土壤pH值有关。酸沉降能影响毒性元素铝形态的转化和淋溶。活性铝、锰形态可能富集在土壤表层或植物根际等富含有机质的区域,酸沉降或其它环境条件可能促进铝、锰形态在土壤表层或植物根际的转化和溶出,从而导致毒害。     

重金属污染土壤清洗导致几种营养元素流失的研究

通过HCl、柠檬酸、EDTA这3种提取剂对Pb、Cd、Cu、Zn污染土壤的漫提试验，研究了土壤清洗洗脱重金属的效果，并探讨了土壤清洗导致K、Ca、Mg、Fe、Mn这几种营养元素的流失和有效性的改变。试验结果表明，土壤清洗能有效地洗脱土壤中的Ph、Cd、Cu、Zn，伺时也造成了土壤中K、Ca、Mg、Fe、Mn的流失，降低了其中部分营养元素的有效性。EDTA对重金属的洗脱能力大于HCl和柠檬酸。HCl漫提造成的K、Ca、Mg的流失量大于柠檬酸和EDTA，柠檬酸浸提造成的Fe流失量大于HCl和EDTA，EDTA漫提造成的Mn流失量大于HCl和柠檬酸。HCl和柠檬酸浸提降低了土壤K、Ca、Mg的有效性EDTA浸提提高了土壤K的有效性。降低了土壤Ca的有效性。在高浓度时（50mmol／L），EDTA显著地降低了土壤Mg的有效性。HCl漫提导致土壤K的有效性下降比柠檬酸严重，高浓度的EDTA浸提导致土壤Ca的有效性下降比HCl和柠檬酸严重。HCl、柠檬酸、EDTA浸提都能提高土壤中Fe的有效性．且EDTA的效应大于其它2种萃取剂；在低浓度时，3种提取剂都能提高土壤中Mn的有效性，且以柠檬酸的作用最为明显，当提取剂浓度增加时，Mn的有效性有所回落。     

酸沉降与我国南方森林土壤的酸化

通过模拟酸沉降土壤连续浸泡试验，研究了我国南方5种森林土壤的酸化过程，并讨论了影响土壤酸化的几个因素。结果表明，土壤对酸沉降H^ 的中和能力，对酸沉降阴离子（SO4^2-和NO3^-）的吸附，土壤阳离子（Ca^2 ,Mg^2 )等盐基离子以及Al^3 )的风化，土壤pH和BS的变化，都在土壤酸化过程中有着重要作用。同时，酸沉降的酸度（pH值）是决定土壤酸化的主要因素，而酸沉降中高含量的盐基离子可能缓解土壤的酸化过程。结合土壤本身物理化学基本特性可以得知，福建土壤对酸沉降引起的酸化最为敏感；江西、湖南土壤次之；重庆土壤的酸化敏感性较弱；而贵州土壤对酸沉降不太敏感。     

低分子有机酸去除土壤中重金属条件的研究

采用化学萃取实验,以湖南郴州柿竹同和湖南衡阳水口山矿区的重金属污染农田土壤为研究对象,采用柠檬酸、草酸、酒石酸作为低分子有机酸萃取剂,在一定的条件下对污染土壤中重金属进行萃取实验,确定各个单因素的适宜条件.结果表明,对于湖南郴州和衡阳两个污染地区土壤运用化学萃取技术萃取重金属来进行土壤修复是实际可行的;柠檬酸、酒石酸、草酸对各种土壤中的重金属都表现出了良好的萃取能力,是高效的土壤重金属萃取剂;单因素的适宜萃取条件为100 mmol·L-1有机酸溶液,固液比1:5,恒定温度35℃,pH为3,反应时间24 h,且萃取率随着电解质浓度的增大而提高;土壤中重金属存在形态与萃取效果有一定的相关性,稳定态(残渣态、硫化物和有机结合态、铁-锰氧化物结合态)金属含量高,表现为较低的萃取率;反之,萃取率高;柠檬酸、草酸、酒石酸3种萃取剂均能有效地降低衡阳污染土壤中的重金属浓度,3种萃取剂的萃取效率依次为酒石酸>草酸>柠檬酸.     

沉水植物对沉积物中铜锌铅的富集

选用4种南方常见水生植物(狐尾藻、轮叶黑藻、金鱼藻和水绵),以郴州重金属污染土样作为底泥,通过4种藻类单独及两两组合的水培方式,在室内模拟条件下培养1周,培养结束,比较各藻类的生长情况;经过浓盐酸+浓硝酸+高氯酸消化处理后,利用原子吸收光谱法测定藻体内铜锌铅3种重金属的含量。结果表明,单独培养和组合培养,藻体均有不同程度的增长,以狐尾藻的长势最好,狐尾藻+轮叶黑藻的培养中狐尾藻的生长百分比达到最大值65.7%。轮叶黑藻+水绵的组合方式可用于治理铜污染严重的区域,轮叶黑藻和水绵体内的铜含量可分别达到4.69mg/kg和20.13mg/kg,富集系数分别为0.041和0.178;金鱼藻+轮叶黑藻的组合方式可用于治理锌污染严重的区域,金鱼藻和轮叶黑藻体内的锌含量可分别达到139.96mg/kg和117.93mg/kg,富集系数分别为0.301和0.253;金鱼藻+狐尾藻的组合方式可用于治理铅污染严重的区域,金鱼藻和狐尾藻体内的铅含量可分别达到302.01 mg/kg和290.33mg/kg,富集系数分别为0.337和0.324;     

2种固化剂对重金属和砷复合污染底泥的稳定化处理效果

通过底泥交换态重金属和砷含量的分析以及毒性浸出测试,考察磷酸氢二铵和碳酸钙对底泥中重金属和砷的稳定化处理效果。结果表明,随着磷酸氢二铵添加量的增加底泥pH值逐步降低,随着碳酸钙添加量的增加底泥pH值逐步升高。磷酸氢二铵对底泥中Pb的稳定有良好效果,然而对Zn、As却产生了极大的活化作用。碳酸钙对底泥中Pb、Cd、Zn的稳定有良好效果,但对As的稳定没有明显作用。相对而言,碳酸钙更适合用来稳定化处理重金属和砷复合污染底泥。     

洪泽湖沉积物中重金属的污染测定及评价

选取洪泽湖为研究对象,于2008年采集洪泽湖沉积物样品17个,以沉积物中6种重金属（Cu、Cd、Pb、Zn、Ni、Cr）的总量为主要研究内容,运用潜在生态危害指教法对沉积物中的重金属污染状况进行了评价。结果表明：洪泽湖Cu、Ni、Zn、Pb、Cr污染的主要分布在东部和北部湖区,Cd污染主要在西部湖区。Pb是全湖污染最严重的重金属。Cu、Ni、Zn、Pb、Cr的潜在生态危害较小（低风险）,Cd的潜在生态危害较大（高风险）,总的潜在生态危害为低风险,Cd的影响最大（达到81％）。