土壤腐殖物质的固体13C核磁共振技术研究

土壤腐殖物质的组成和结构复杂,其中含有多种官能团,是土壤碳库中的重要组成部分.固态13C NMR是研究有机化合物结构的有效手段,特别对于不溶性HM,已成为其研究的重要技术方法.本文主要介绍了固体13C NMR在土壤腐殖物质中的应用概况,总结、归纳了土壤腐殖物质中不同官能团所对应的信号区间,对比分析了腐殖物质中不同组分的结构区别,讨论分析了固体13C NMR在土壤腐殖物质结构与形态研究中的应用,以期借助固体13C NMR更加深入地对腐殖物质整体结构进行研究,推进对腐殖物质形成、转化的探讨.     

磷酸盐氧同位素在有机磷降解研究中的应用

磷的有机化合物广泛分布于土壤和水体中,发挥着重要作用的同时,也给环境带来潜在的污染。研究有机磷化合物的磷循环过程对于防控磷的污染有着重要作用。磷酸盐中的氧同位素作为一种地球化学的示踪剂,近年来被广泛应用于研究磷在自然界中的循环过程。本文总结了磷酸盐中氧同位素的应用原理以及其在有机磷降解和溯源方面的应用,并在此基础上展望本领域下一步的工作重点。     

北京市平谷应急水源地周边农业土壤中重金属分布及风险评价

采用ArcGIS空间分析技术和多元统计方法研究了北京市平谷应急水源地周边农业土壤中重金属空间分布及来源,并基于潜在生态危害指数法进行了生态风险评价.结果表明,土壤中重金属含量均值由大到小为Mn >Pb >Cr >As >Hg >Cd,所有重金属含量均值都高于北京市土壤背景值.Pb、Cd和As污染较为严重,含量均值分别为96.78、0.25、28.40 mg·kg^-1,且主要是人为来源;Mn和Cr元素平均含量稍高于北京市土壤背景值,主要来源为自然源;Hg元素的平均含量也稍高于北京市土壤背景值,是自然源和人为源共同作用的结果.重金属元素单项污染潜在生态风险系数从大到小依次为Cd >Hg >As >Pb >Cr >Mn,6种重金属综合潜在生态风险指数RI值为169.29,为中等生态危害,东南方向土壤重金属生态危害高于西北方向.综上所述,该水源地的土壤已经受到重金属的潜在威胁,其生态风险不容忽视.     

北京市水源涵养区上游万庄金矿田土壤重金属空间分布、形态特征及污染评价

对北京市水源涵养地平谷金矿及尾矿库土壤重金属(As、Cd、Cu、Pb、Cr、Ni、Zn和Hg)的空间分布特征、形态特征及污染现状进行研究与评价。空间分布图显示,As、Cd、Cu、Pb和Zn显示出基本相同的分布情况,污染相对较严重的区域大部分分布在金矿区及周边,受到人为活动的显著影响;Cr和Ni的空间分布特征表明污染严重的区域为尾矿库矿区周边。采用改进的BCR法提取土壤中重金属形态,采用ICP-OES测定。结果表明,Cd可交换态及易还原态占总量的20%~30%,Zn、Pb的易还原态含量较高,为潜在污染源。利用统计学分析,Pb、As、Hg、Zn、Cd可能来源于矿山的开采、金属冶炼等人为活动。地累积指数评价结果表明,研究区域土壤中8种重金属的含量,除Hg外基本均处于污染状态,其中:Ni、Cr、Hg都处于轻度污染或未污染程度;Cu个别采样点处于偏中度与中度污染水平;Pb、As、Cd环境生态污染较严重,个别采样点达到重度污染水平。     

北京市得田沟金矿和崎峰茶金矿周边土壤重金属形态分析和潜在风险评价

对密云水库上游已关闭的得田沟金矿和崎峰茶金矿周边土壤中重金属的总量和形态分布进行分析,并通过富集因子法和风险评价编码法(RAC)对其污染状况进行了评价.结果表明,除As和Pb外的重金属平均含量都高于北京市土壤背景值,重金属的空间分布具有一定的差异性.土壤中Pb的铁锰氧化物结合态占总量的50％,其次为残渣态占33％;Cu的残渣态为72％,其次有机结合态为21％;Zn和Mn均以铁锰氧化物结合态和残渣态为主,分别占总量的93％和87％,其他重金属元素则以残渣态为主要形态.大多数重金属含量和可提取态含量的最大值都出现在堆积过尾矿石处(Z8、Z9和Z10),污染程度较重.基于总量的富集因子结果表明,研究区内Cr有显著污染,Hg、Cu、Cd和Ni为中度污染,其他元素轻微污染或无污染;基于形态的RAC表明该地区重金属元素具有较低的风险水平.     

天然草海河湖污泥对铬污染土壤影响的研究

以贵州草海风景区的天然河湖污泥为吸附剂,通过Cr污染土壤培养实验,研究了污泥材料对污染土壤pH值和Cr不同赋存形态的影响。结果表明:与对照组相比,天然河湖污泥吸附材料对受不同程度Cr污染土壤的pH值均有影响,但在低浓度铬处理下,对土壤pH值影响较明显;施入不同量的WN3均可不同程度降低了土壤中Cr的Wred和Wa形态的含量,且与对照组有显著性差异,降低了Cr的生物有效性,但对Cr的Wo和Wred形态影响较小。     

北京市密云水库上游金矿区土壤重金属含量、来源及污染评价

运用多变量分析、富集因子及地累积指数法对北京市密云水库上游金矿区土壤重金属的来源、污染评价进行了研究。利用电感耦合等离子体质谱法（ICP—MS）测定土壤中Be、V、co、Ni、cu、cd、Pb的含量,用原子荧光光谱法（AFS）测定As、Hg含量,用X射线衍射（xRD）测定土壤所含矿物质成分。结果表明,除As外各重金属平均含量均高于北京市土壤元素背景值。XRD分析结果显示,土壤的矿物质成分相似,主要包括石英、长石、伊利石、高岭石、蒙脱石、方解石。多变量分析（主成分、聚类、相关性分析）表明,cu、cd、Pb和Hg为人为源,主要来源于矿产的开采或运输过程;Be、V、Ni和co来自混合源,即矿产开采过程和土壤背景;As为自然源,来自于岩石矿物的风化、侵蚀及土壤母质。富集因子法及地累积指数法评价结果表明,cu、Cd、Pb、Hg污染较严重,受人为活动的显著影响,而Be、V、co、Ni轻微污染,As无污染。该结果进一步验证了多变量分析的结果。     

密云水库上游铁矿区重金属在胡敏酸中的分布特征研究

以北京市密云水库上游铁矿区为研究对象,研究了不同深度(0~20 cm和20~40 cm)土壤样品和胡敏酸中重金属的分布特征以及重金属与胡敏酸之间的相关性。根据国际腐殖质协会提供的胡敏酸提取方法从土壤样品中提取胡敏酸,使用ICP-MS测定了土壤样品和胡敏酸中重金属V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb的含量,并使用相关性分析法和富集因子法研究了重金属和胡敏酸之间的相互关系。结果表明:土壤样品中V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb在0~20 cm的平均含量高于20~40 cm;胡敏酸中V、Co、Ni、Cu、Zn和Pb在0~20 cm的平均含量高于20~40 cm,Cr和Cd则相反。相关性分析表明V、Cr、Co、Ni、Cu、Cd和Pb的含量与有机质含量和胡敏酸含量均表现出显著相关性,V、Co、Cu、Cr、Ni和Zn的含量与胡敏酸和有机质含量之比(HA/OM)呈负相关。富集因子分析表明胡敏酸对V、Cr、Ni、Zn和Pb的结合能力不强,而对Cu元素的结合能力很强;0~20 cm的胡敏酸对V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn和Pb的富集程度高于20~40 cm,Cd则在20~40 cm的胡敏酸中富集程度更高。     

北京市密云水库上游金矿区土壤重金属含量、来源及污染评价

运用多变量分析、富集因子及地累积指数法对北京市密云水库上游金矿区土壤重金属的来源、污染评价进行了研究。利用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定土壤中Be、V、Co、Ni、Cu、Cd、Pb的含量,用原子荧光光谱法（AFS）测定As、Hg含量,用X射线衍射（XRD）测定土壤所含矿物质成分。结果表明,除As外各重金属平均含量均高于北京市土壤元素背景值。XRD分析结果显示,土壤的矿物质成分相似,主要包括石英、长石、伊利石、高岭石、蒙脱石、方解石。多变量分析（主成分、聚类、相关性分析）表明,Cu、Cd、Pb和Hg为人为源,主要来源于矿产的开采或运输过程;Be、V、Ni和Co来自混合源,即矿产开采过程和土壤背景;As为自然源,来自于岩石矿物的风化、侵蚀及土壤母质。富集因子法及地累积指数法评价结果表明,Cu、Cd、Pb、Hg污染较严重,受人为活动的显著影响,而Be、V、Co、Ni轻微污染,As无污染。该结果进一步验证了多变量分析的结果。     

北京市得田沟金矿和崎峰茶金矿周边土壤重金属形态分析和潜在风险评价

对密云水库上游已关闭的得田沟金矿和崎峰茶金矿周边土壤中重金属的总量和形态分布进行分析,并通过富集因子法和风险评价编码法（RAC）对其污染状况进行了评价。结果表明,除As和Pb外的重金属平均含量都高于北京市土壤背景值,重金属的空间分布具有一定的差异性。土壤中Pb的铁锰氧化物结合态占总量的50%,其次为残渣态占33%;Cu的残渣态为72%,其次有机结合态为21%;Zn和Mn均以铁锰氧化物结合态和残渣态为主,分别占总量的93%和87%,其他重金属元素则以残渣态为主要形态。大多数重金属含量和可提取态含量的最大值都出现在堆积过尾矿石处（Z8、Z9和Z10）,污染程度较重。基于总量的富集因子结果表明,研究区内Cr有显著污染,Hg、Cu、Cd和Ni为中度污染,其他元素轻微污染或无污染;基于形态的RAC表明该地区重金属元素具有较低的风险水平。