螯合剂对小麦重金属吸收及土壤重金属粒径分布的影响

采用盆栽试验,研究了3种螯合剂( EDTA、NTA、DTPA)对小麦幼苗吸收土壤中重金属的效应,并通过湿筛和离心法对种植后的土壤颗粒进行了分离,分析不同粒径土壤颗粒重金属含量,从重金属粒径分布的角度探讨螯合剂活化土壤重金属的机制.结果表明,施加螯合剂导致植株根系重金属含量增加.与对照相比,施加螯合剂导致重金属在土壤大粒径颗粒中的含量有所减少,而在小粒径颗粒中含量升高,尤其是在黏粒级颗粒中,例如:DTPA处理组,沙粒级Cu含量为对照组的70.9％,而细粉沙级和黏粒级Cu含量为对照组的1.26倍和2.40倍;EDTA处理组,沙粒级和粗粉砂级Cu含量分别为对照组的76.9％和87.8％,而细粉沙和黏粒级Cu含量分别为对照组的1.41倍和1.51倍;砂粒级颗粒中Pb含量为照组的78.0％,但粗粉砂级、细粉砂级和黏粒级3个粒径颗粒中Pb的含量为对照组的1.24、1.28、1.23倍.施加螯合剂也导致土壤黏粒级颗粒中Fed含量显著下降.     

矿区附近农田土壤中重金属和矿质元素浸提研究

采用3种生物可降解螯合剂[S,S-乙二胺二琥珀酸(EDDS)、氨三乙酸(NTA)和柠檬酸(CIT)]和2种生物难降解螫合剂[乙二胺四乙酸(EDTA)和二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)]对南京市栖霞山铅锌矿和汤山铜矿区附近农田土壤中重金属和矿质元素进行了浸提研究,比较不同螯合剂对重金属Cu、Pb和Zn的浸提率及对矿质元素的溶出效应.结果表明,EDDS、EDTA、DTPA对各土壤样品中Cu、Ph和Zn 3种重金属提取率高于NTA,CIT的提取率最低.EDDS对Cu和Zn的提取率与EDTA、DTPA相当,但其对Pb的提取率明显低于EDTA和DTPA.对矿质元素的浸提结果表明,螯合剂的存在明显增加Mu和Fe的提取率;Al、Si的提取率也有所增加.对于实验中的4种土壤样品EDDS对Mn的溶出率低于EDTA和DTPA;但EDDS对Fe溶出作用高于其他螯合剂.NTA对Fe、Mn的溶出作用低于EDDS、EDTA和DTPA.Ca、Al、Mg和Si的各螯合剂提取率之间没有显著性的差异(P<0.05).     

城市污泥中Cu、Zn植物有效性的评价

Cu、Zn是我国城市污泥中最主要的重金属元素。本文采用小麦盆栽试验研究了8种城市污泥中Cu、Zn植物有效性。同时采用中性盐浸提剂(NH4NO3)、酸浸提剂(HCl)和有机配体浸提剂(EDTA)对污泥中Zn、Cu的有效态进行化学浸提。将浸提剂浸提所得的元素有效态含量与该元素在小麦幼苗根系中的元素的富集量进行相关分析。结果表明,污泥样品Cu、Zn的生物有效性存在差异,Cu有效性范围为4.5%—16.1%,Zn有效性范围为3.6%—12.1%。化学浸提剂的选择影响城市污泥中元素的提取性的评价。EDTA所提取的有效态量显著高于稀HCl和N H4NO3,而后两者提取的量相近。相关分析表明NH4NO3对Cu、Zn浸提量与小麦根系富集量均呈极显著相关,因此,建议采用NH4NO3作为污泥Cu、Zn生物有效性的评价的最佳化学提取剂。     

茶叶渣吸附水中砷的动力学与热力学研究

研究了茶叶渣对水中三价砷离子(As3+)的去除效果,考察了溶液的pH值、反应时间和温度对吸附平衡的影响。结果表明,当pH值为7.0,吸附时间为150min时,As3+的去除率最高;当温度由20℃升至40℃时,茶叶渣对0.2mg/L的As3+的最大吸附率由33.2%升至37.8%,表明该吸附过程为吸热反应。茶叶渣对As3+的吸附机理符合Langmuir和Freundlich等温线方程;通过对动力学参数的计算表明,准二级动力学模型比准一级动力学模型能更好地描述茶叶渣对As3+的吸附动力学行为;不同温度下热力学的吉布斯自由能△G°,熵变△H°和焓变△S°的值表明该吸附过程为自发吸热反应。     

小麦黑麦和油菜幼苗对稀土富集迁移规律的研究

选择小麦（troticum aestivum L.)、黑麦（Brassica rapa L.)作为试验作物，研究其对稀土镧迁移累积的时间效应和浓度效应。结果表明：（1）镧能在3种作物中迅速累积。随着试验液镧浓度的增加，作物中镧的积累量也增加，但与镧的暴露浓度不呈线性相关性。（2）积累效应主要发生于暴露早期。随着暴露的延长，作物体内的镧含量逐渐稳定。（3）镧在3种作物中的积累具有明显的种属特异性。镧积累量油菜远高于小麦和黑麦，但3种作物的茎叶和镧积累量的比值差异较大，其中小麦远高于其它两种作物，表明小麦对镧的输送作用比其他两种作物强。     

小麦黑麦和油菜幼苗对稀土富集迁移规律的研究

选择小麦(troticumaestivumL.)、黑麦(SecaleCerealeL.)、油菜(BrassicarapaL.)作为试验作物,研究其对稀土镧迁移累积的时间效应和浓度效应。结果表明:(1)镧能在3种作物中迅速累积。随着试验液镧浓度的增加,作物中镧的积累量也增加,但与镧的暴露浓度不呈线性相关性。(2)积累效应主要发生于暴露早期。随着暴露的延长,作物体内的镧含量逐渐稳定。(3)镧在3种作物中的积累具有明显的种属特异性。镧积累量油菜远高于小麦和黑麦,但3种作物的茎叶和根中的镧积累量的比值差异较大,其中小麦远高于其它两种作物,表明小麦对镧的输送作用比其他两种作物强。     

我国部分城市污泥中重金属元素形态的研究

采集从北到南五家污水处理厂的消化污泥，通过室内分析测试，研究了我国部分城市污泥中重金属元素的含量和形态分布。结果表明，消化污泥总体呈高有机碳、高氮磷、低钾、高营养的相似性，但其理化性质如阳离子交换容量(CEC)、pH等差异较大，对重金属元素的形态分布与生物可利用性有影响。同种元素在不同的污泥中含量的差异较大，相差数倍甚至10倍以上；一种污泥中不同元素含量明显不同，Zn的浓度最高，其次是Cu，Cd、B的浓度最低。连续提取的形态分布研究表明，污泥pH明显影响污泥中重金属元素的形态分布，酸性污泥(S5样品)中各重金属元素酸溶／交换态百分比明显高于其他污泥。不考虑pH因素影响，Cu、Cd、Cr和Pb主要分布在残渣态和氧化态，其酸溶／交换态和还原态含量较低；Zn、Ni和B分布受污水处理厂污泥性质影响较大，各态均有较高分布，一般高于10％，有效态含量高，生物可利用性和植物毒性较大。     

不同干扰条件下镜湖湿地植物多样性调查研究

进行了镜湖湿地植物群落的调查研究,研究了不同干扰条件下(林地区、草地区、水库区与建设用地区)镜湖湿地植物多样性概况。研究结果表明:镜湖湿地4个区域中共有植物物种150种,分属75科90属,主要以被子植物为主(140种)。①林地区域上共有植物103种,优势物种合欢(Albizia julibrissin Durazz.)的株高,样方所有植物盖度及生物量分别为75.6 cm,85.6%,1608.1 g/m~2,该区的Shannon-Winner指数,Pielou均匀度指数和Simpson植物优势度指数分别为2.1,0.9与0.64;②草地区域共有植物95种,优势物种早熟禾(Poaannua L.)的株高,样方所有植物盖度及生物量分别为20.1 cm,79.4%,387.9 g/m~2,Shannon-Winner指数,Pielou均匀度指数和Simpson植物优势度指数分别为1.8,0.7与0.65;③水库区域上共有植物69种,优势种喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides(Mart.)Griseb)的株高,样方所有植物盖度及生物量分别为6.3 cm,59.3%,227.8 g/m~2,Shannon-Winner指数,Pielou均匀度指数和Simpson植物优势度指数分别为1.1,0.4与0.8;④建设用地区域上共有植物73种,优势种诸葛菜的株高,样方所有植物盖度及生物量分别为18.9 cm,55.8%,355.4 g/m~2,Shannon-Winner指数,Pielou均匀度指数和Simpson植物优势度指数分别为1.2,0.5与0.7。从整体上看,绍兴镜湖湿地植物资源较丰富,物种多样性较高,但不同干扰条件,会影响不同区域的物种多样性及物种组成。     

EDTA及其与柠檬酸交替对污染水稻土壤重金属元素的分步连续提取研究

主要通过批次淋洗试验分别研究了EDTA分步连续提取、EDTA与柠檬酸交替提取对污染水稻土壤重金属的提取效果,同时与等量EDTA或柠檬酸单次提取的效果进行了比较。结果表明,EDTA对试验土壤中重金属镉、铜、铅、锰具有较高的提取率,但60 min后提取量增加不明显;EDTA分步连续提取、EDTA和柠檬酸交替连续提取所得金属量接近;在EDTA分步连续提取以及EDTA/柠檬酸/EDTA/柠檬酸提取条件下,第1步提取的重金属量占总提取量的百分比大于70%;除锌之外,其他金属在最后2步的提取量之和占提取总量的百分比均在10%以下。对于柠檬酸/EDTA/柠檬酸/EDTA提取方法而言,除镉、铅外的其余金属在最后2步提取中的提取量之和仍占提取总量的10%以上;分步连续提取的金属总量高于单次提取的金属总量,且0.05 mol/L EDTA连续4次提取和EDTA/柠檬酸/EDTA/柠檬酸连续提取所得的5种重金属各自总量相接近,由于柠檬酸是可生物降解的小分子有机酸,因此分布交替提取可能更可取。对于试验土壤而言,在试验的EDTA浓度范围内,加大EDTA浓度对于提高重金属提取效率影响不大,因此建议在使用EDTA进行污染土壤淋洗中,可以考虑通过适当的方式与柠檬酸等联合使用。     

有机配体浸提对汤山矿区污染土壤元素的溶出效应

采用3种有机配体(EDTA、DTPA、NTA)对来自南京市汤山废弃铜矿区的重金属污染土壤进行浸提,并且通过改进的BCR连续提取法分析了残留土壤样品中重金属元素以及Fe、Al形态.结果表明,有机配体的存在导致Cu、Zn、Ca、Mg、Mn元素的浸提率明显增加.其中Cu提取率分别为对照的8.08(EDTA)、8.15(DTPA)和5.40(NTA)倍,Zn的提取率分别为对照的10.5(EDTA)、5.75(DTPA)和3.63(NTA)倍.EDTA和DTPA对矿物元素的溶出作用高于NTA.配体对Mg的影响较其他元素小.EDTA、DTPA和NTA对重金属元素的4种形态均有浸提作用,配体的提取对酸溶,可交换态及可还原态影响较大.对于Zn而言,各有机配体处理可还原态下降的倍数最多,其次是酸溶厂可交换态以及可氧化态;对于Pb而言,各有机配体的处理导致酸溶厂可交换态下降的倍数最多;对于Cu而言,EDTA处理组酸溶,可交换态和可还原态下降倍数较多分别为对照组的71.8%和71.9%,DTPA处理组可还原态下降倍数较多为对照组的75.1%.有机配体处理导致酸溶厂可交换态Fe、Al含量的下降.