水稻土微团聚体吸附磷后对Cu2+吸附与解吸的影响

采用超声波分散和冷冻机干燥法提取太湖地区黄泥土(水稻土)微团聚体颗粒组,用平衡液吸附法和KCl溶液解吸法研究了太湖地区水稻土(黄泥土)不同粒径微团聚体颗粒和原土吸附磷后对Cu2+吸附与解吸的影响.结果表明,微团聚体颗粒(包括磷预处理)对Cu2+吸附均符合Freundlich方程.不同粒径微团聚体颗粒和原土的吸附量大小顺序为黏粒级、砂粒级、原土、粉砂级、粗粉砂级.游离氧化铁是影响Cu2+吸附的主要因素.各微团聚体颗粒Cu2+吸附量之和小于原土.微团聚体颗粒吸附磷后,Cu2+吸附量显著增加,以粉砂级最显著.砂粒级、粗粉砂级和粉砂级吸附磷后Cu2+解吸率减小,而黏粒级Cu2+解吸率略增加.原土吸附磷后,在低Cu2+质量浓度下(＜130 mg·L-1),吸附量和解吸率增加超过各个粒径微团聚体颗粒组,在高Cu2+质量浓度下(＞130 mg·L-1),介于砂粒级和黏粒级之间.     

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.     

污染土壤不同粒级团聚体中铅的富集特征及其与叶类蔬菜铅吸收之间的相关性

研究土壤重金属团聚体颗粒组微域环境的空间分异,对阐明土壤重金属环境行为具有重要意义,目前对于铅(Pb)在土壤不同粒级团聚体组分中分布及其与蔬菜吸收相关性方面的研究仍然比较缺乏.选取22种典型土壤,采用盆栽试验通过人工添加硝酸铅的方法,测定分析了这些土壤不同粒级团聚体组分中Pb含量及其与两种叶菜(苋菜和空心菜)Pb吸收之间的相关性.结果表明粒径大小对于Pb在土壤中分布有显著影响:各粒级Pb含量为71.3～2245.4 mg· kg-1,根据各粒级组分分布,可计算出2～0.5 mm粒级Pb含量占全量的比例为1.21％～28.96％,0.5～0.25 mm粒级Pb所占比例为1.98％～22.15％,0.25～0.05 mm粒级Pb所占比例为3.29％～38.41％,0.05～0.002 mm粒级Pb所占比例为4.94％～68.17％,＜0.002 mm粒级Pb所占比例为2.30％～56.50％.Pb在红壤等14种土壤不同粒级团聚体中分布随着粒径减少大致呈递增趋势,黏粒组的团聚体普遍呈现出Pb富集现象;在潮土等8种土壤中,Pb在不同粒级团聚体中分布呈现双峰分布趋势,在黏粒组和粗砂组团聚体中都出现富集现象.此外,pH、有机质、阳离子交换量和活性氧化铁等对不同粒级团聚体中Pb的富集系数有显著作用.粉粒组团聚体中Pb含量与叶菜类蔬菜Pb的吸收呈显著相关.     

EDTA、EDDS和CA对黄土中重金属溶出、解吸及形态的影响

为探究乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二胺二琥珀酸(EDDS)与柠檬酸(CA)作用下重金属在黄土中的溶出效应、解吸动力学及其重金属形态变化,采用振荡离心法对比研究3种螯合剂在不同浓度、不同pH、不同时间条件下,对Cd、Cu、Pb、Zn 4种重金属的溶出率、解吸行为和变化特征,并运用动力学模型对解吸过程进行拟合。结果表明,3种螯合剂中EDTA作用效果最为明显,其对4种重金属中Cd的去除率最高;3种螯合剂的浓度在1 mmol/L时,重金属的溶出率达到最高;同时发现pH越低,黄土中重金属溶出率越高,当pH=4时,3种螯合剂对重金属的溶出率均达到最高。在使用螯合剂之后,重金属溶出率增加、解吸率增长,解吸速率随解吸时间的延长而不断降低,前120 min为快速反应阶段。双常数方程是描述黄土中Cd、Cu、Pb、Zn解吸动力学的最佳方程,一级动力学方程拟合效果最差。EDTA、EDDS、CA主要去除对象为重金属水溶态,在EDTA、EDDS和CA的解吸作用下,黄土中的Cd、Cu、Pb、Zn离子总量有效减少,降低了污染土壤的生物毒性。     

不同粒级土壤团聚体对砷(Ⅴ)的吸附与解吸影响研究

本文以辽宁省朝阳市日光温室耕层土壤作为研究对象,探讨不同粒径团聚体对土壤中砷(As(Ⅴ))吸附解吸的影响.结果表明,不同粒级团聚体对As(Ⅴ)的吸附和解吸能力均符合Freundlich拟合方程,R2介于0.9528 ～0.9972之间,其中＜53μm粒径团聚体对As(Ⅴ)的吸附、解吸能力最强,并随着粒径的增大,吸附、解吸能力均降低,且不同粒径对As的吸附与解吸能力呈显著正相关关系.随着溶液中As(Ⅴ)的浓度的提高,各粒径团聚体对As(Ⅴ)的吸附、解吸能力均提高,K值介于17.75 ～50.51之间.不同粒级团聚体对As(Ⅴ)的吸附量与土壤有机质含量、游离氧化铁含量及CEC含量之间均呈正相关关系,说明团聚体对As(Ⅴ)的吸附受到土壤团粒胶结剂的影响.     

名山河流域黄壤组分对微团聚体吸附解吸镉的影响

选取名山河流域4种土地利用方式(林地、水田、茶园、旱地)的黄壤为研究对象,采用平衡液等温吸附法和NH4OAC、EDTA溶液解吸法,研究土壤组分(有机质、游离氧化铁)对微团聚体吸附解吸Cd2+的影响.结果表明:去除土壤组分前后,原土及各粒径微团聚体对Cd2+的吸附量均随Cd2+初始浓度增大而增大,吸附量均按以下次序递减:(＜0.002 mm)＞2～0.25 mm＞原土＞0.053～0.002 mm＞0.25～0.053 mm,与有机质、游离氧化铁、CEC呈极显著正相关.吸附减少量大小关系为:去除有机质＞去除游离氧化铁,有机质的贡献率大于游离氧化铁.Freundlich方程拟合效果最佳,达到极显著水平,分布系数Kd值与Cd2+初始浓度呈曲线负相关.NH4OAC解吸率随原吸附Cd2+初始浓度增大而增大,以最大解吸率计,递减规律为:0.25～0.053 mm＞0.053～0.002mm＞原土＞2～0.25 mm＞(＜0.002mm);EDTA解吸率随原吸附Cd2+初始浓度增大而减小,递减规律与NH4OAC解吸率相反.去除土壤组分后,NH4OAC解吸率上升,EDTA解吸率下降,茶园与旱地黄壤非解吸率减小,林地与水田黄壤非解吸率增大.去除土壤组分后,非专性吸附与吸附总量呈极显著正相关,专性吸附与吸附总量呈极显著负相关.     

EDTA对中低污染土壤中重金属的解吸动力学

采用0.05 mol·L-1的 EDTA 作为解吸剂,对中低污染负荷土壤中Cd、Pb、Cu、Zn进行了振荡解吸研究,并运用一级动力学方程、Elovich方程和双常数方程进行模拟.结果表明,污染土壤中重金属Cd、Pb、Cu、Zn的解吸率随着解吸时间的延长而不断增加,中污染负荷土壤Cd、Ph、Cu、Zn解吸率高于低污染负荷土壤.反应720 min后,EDTA对中污染和低污染土壤中Cd、Pb、Cu、Zn的解吸率分别为Cd 45.16%、30.88%,Pb 51.32%、26.45%,Cu 17.86%、14.23%,Zn 23.31%、19.63%.双常数方程是描述污染土壤中Cd、Pb、Cu、Zn解吸动力学过程的最佳方程,其次为Elovich方程,最差模型是一级动力学方程.Cd、Pb、Cu、Zn的解吸速率随解吸时间延长而不断降低,Cd、Pb、Cu、Zn在中污染土壤中的解吸速率大于其在低污染土壤中的解吸速率.     

pH值对雨洪沉积物中重金属锌、铅释放行为的影响

为探索在不同p H值条件下雨洪沉积物中重金属锌(Zn)、铅(Pb)的释放效果,通过人工调节溶液中的p H值来进行梯度模拟,以江苏省南京市城区的雨洪沉积物为研究对象,采用室内人工模拟周期浸泡法对重金属释放能力进行研究,并对沉积物粒径以及粒径中重金属的分布进行测定。结果表明,采样点沉积物粒径在0.10~0.25 mm范围内的颗粒含量最高,颗粒含量的排序为细沙中沙粗沙极细沙粉粒极粗沙。沉积物粒径与其所含重金属Pb、Zn总量呈负相关关系,重金属Pb、Zn总量随粒径减小而增大。Pb、Zn的浸出率在酸性环境中明显高于碱性环境,雨洪沉积物中重金属Pb、Zn污染多以颗粒态的形式存在,赋存于沉积物表面的溶解态含量较少。研究结果对区域内环境重金属污染的控制和环境评价具有指导意义。     

不同类型离子对铅在(土娄)土微团聚体中吸附解吸的影响

采用等温平衡吸附法研究((土娄))土不同粒径微团聚体在Na+和Ca2+作为共存离子条件下对Pb2+的吸附和解吸特点。结果表明,Freundlich方程能够较好地拟合不同共存离子条件下各粒径微团聚体对Pb2+的吸附特征,Na+作为共存离子的环境下,更有助于(土娄)土微团聚体对铅的吸附,并且最大吸附量随比表面积、CEC及有机质含量增加而增大,而在共存离子为Ca2+的情况下无此现象。在中偏碱的土壤环境下,Ca(NO3)2作为解吸液比NaNO3更能大量地解吸(土娄)土微团聚体中吸附的Pb2+。随着Pb2+吸附量的增加,以NaNO3为解吸液的微团聚体对Pb2+的解吸率不断下降,但以Ca(NO3)2为解吸液时解吸率不断上升。所以土壤环境中,共存离子为Ca2+时,(土娄)土微团聚体对Pb2+的吸附率低,解吸率却高;共存离子为Na+时,对Pb2+的吸附率高,解吸率却低。     

大冶龙角山矿区农田土壤重金属形态分布及其来源

为研究大冶龙角山矿区某溪流段沿岸农田土壤基本理化性质和重金属分布情况,采用Tessier五步连续提取法提取并测定土壤中Mn、Cu、Zn、Pb、Cr、Ni和Cd 7种重金属的形态与含量,并分析了重金属含量与土壤Fe和S含量之间的相关性。结果表明:所有重金属在大部分取样点总含量均超出湖北省土壤背景值;Cu和Cd总含量超过土壤环境质量三级标准(GB 15618—1995)限值,Zn、Pb、Cr和Ni符合土壤环境质量二级标准;Mn、Cu、Zn、Pb、Ni和Cd均以残渣态和铁锰氧化物结合态为主,Pb、Cr和Cd存在一定比例的可交换态。矿山矿石组分主要为黄铁矿和黄铜矿,且Mn、Cu、Zn、Pb和Cd的铁锰氧化物结合态、残渣态以及总含量的分布均与土壤Fe和S含量分布表现出较好的正相关关系,表明硫化物矿物开采引发了重金属Mn、Cu、Pb、Zn和Cd在该矿区农田土壤中的累积与污染。     

永年县典型蔬菜田土壤和蔬菜重金属含量状况研究

采用田间采样和室内分析相结合的方法,研究了永年县典型蔬菜种植村土壤和蔬菜重金属含量状况。结果表明：永年县蔬菜土壤Cu、Zn、Pb和Cd的平均含量以土壤含Zn量最高,其次为含Pb量和含Cu量,土壤含Cd量最低。但是均没有超过国家允许含量。村与村相比土壤Cd含量的变幅最大,其次为土壤Zn和Pb含量的变化,土壤Cu含量变幅最小。果菜类蔬菜可食部位的Cu含量高于叶菜类和根菜类。叶菜类蔬菜可食部位的Zn、Pb和Cd含量高于果菜类和根菜类。3类蔬菜可食部位重金属元素的含量均没有超过允许含量。     

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。     

矿区农田土壤小麦体系中重金属污染特征研究

以湖北省大冶典型铜矿区为中心,辐射周边农田,探索农田土壤重金属污染特征及重金属在小麦中的积累变化规律。结果表明,单因子污染指数评价显示,土壤受到重金属不同程度的污染;无论以背景值还是国家二级标准评价,Cd均严重超标。采用国家二级标准评价时,Zn、Pb和Cr未对土壤造成污染;进行内梅罗综合污染指数法评价,发现以土壤背景值为评价标准,各采样点均达到重度污染水平;以国家二级标准评价3、7号采样点土壤属于中度污染水平,而其他采样点土壤属于轻度污染水平。本调查所采的小麦样品各部位重金属含量范围变化幅度较大。除Pb之外其他6种重金属含量分布规律均为根>叶>穗≈茎,Pb含量则是叶>根>穗>茎。小麦穗中Pb、Cd、Zn、Cu的含量均超标,Cd、Pb超标倍数远大于Cu、Zn。富集系数变化规律是:Cd>Zn>Cu≈Ni>Co≈Mn>Pb。     

大冶矿区周边农田土壤和油菜重金属污染特征研究

以大冶典型铜矿区为中心,辐射周边农田,探索农田土壤重金属污染特征及重金属在油菜中的积累变化规律.结果表明,以湖北省土壤背景值进行评价,土壤受到重金属不同程度的污染,其中Cd严重超标,Cu次之;采用国家二级标准进行评价,Zn、Cr和Pb未对土壤造成污染.进行内梅罗综合污染指数法评价发现,以土壤背景值为评价标准,各采样点均达到重金属严重污染水平;以国家二级标准评价时,只有2号采样点土壤属于中度污染水平,其他样点土壤都受到了较为严重的重金属污染.矿区农田油菜各部位重金属含量变化幅度较大,包括Cu、Pb、Zn、Cd和Co在内的5种重金属含量分布规律都是茎叶＞籽粒≈根,Mn则是籽粒＞茎叶＞根.油菜地上部植株中Cu、Pb、Zn、Cd含量均超出食品卫生标准最高限值,且Cd、Pb超标倍数远大于Cu、Zn.富集系数变化规律为Mn＞Zn＞Cd＞Ni＞Cu＞Pb》Co.     

苎麻对矿区土壤中重金属的原位去除效应(英文)

[目的]对苎麻对矿区土壤中重金属的原位去除效应进行研究。[方法]以"湘苎三号"、"中苎一号"2个苎麻品种为材料,研究在湖南浏阳七宝山矿区土壤中生长的植株重金属含量以及2个苎麻品种对Cu、Pb、Cd、Zn4种重金属的富集和转移特征。[结果]中一苎麻各部位单位重量中Cu的含量趋势为:根>皮>叶>骨;Pb含量的总体趋势为:根>叶>皮>骨,Cd的含量的总体趋势为:根>皮>骨>叶;Zn含量的总体趋势为:根>叶>皮>骨。重金属含量较低的A田每平方米耕作层土壤上种植的中一对Cu的迁移总量为3404.44mg,将土壤修复到国家标准土壤环境质量三级标准水平年限为8.59年;对Pb的迁移总量为3638.5mg,修复年限为13.52年;对Cd的迁移总量为720.48mg,修复年限为1.49年;对Zn的迁移总量为37324.8mg,修复年限为0.67年。[结论]在污染矿区种植中苎一号可较快修复矿区受Cu、Pb、Cd、Zn污染的土壤。     

超声、酸化对电子酸洗场地土壤重金属洗脱效率及形态的影响

为提高重金属污染场地的化学洗脱效率,以广东省清远市龙塘镇电子酸洗场地土壤为研究对象,通过室内实验,分析超声、酸化等洗脱参数对电子酸洗场地污染土壤Cd、Cu、Pb和Zn洗脱效率的影响。结果表明,超声处理可有效提高土壤重金属的洗脱效率,尤其Cu和Zn,其洗脱效率分别提高了9.65%和15.3%。对污染土壤进行酸化预处理,EDTA对土壤Cd、Cu、Pb和Zn的洗脱效率分别提高了70.2%、29.0%、41.1%、48.5%。酸化处理后,土壤p H由6.89降低到4.00;Cd、Cu、Pb和Zn酸提取态分别提高了10.8%、1.26%、11.1%、11.9%。酸化处理使不易被EDTA洗脱的可还原态转变为易被EDTA洗脱的酸提取态和可氧化态,进而提高EDTA对土壤重金属的洗脱效率。因此,超声、酸化预处理可作为提高EDTA对土壤重金属洗脱效率的辅助技术。     

白银市蔬菜基地土壤和蔬菜中重金属含量及其安全评价

通过对白银市的4个蔬菜基地土壤和蔬菜中重金属(Cd、Pb、Zn、Cr、Cu)的调查和分析,结果表明,白银市蔬菜基地土壤中重金属Cd污染严重,其次是Pb,其他重金属污染水平均较轻.     

宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤重金属污染研究

通过野外采样和实验室分析,在分析土壤基本理化性质的基础上,重点研究宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤中重金属元素的含量和形态特征,并进行了污染评价.结果表明,宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤中Cu、Pb、Zn、Mn、Co、Ni、Cr的平均含量分别为31.8、41.3、102.6、704.6、14.4、37.4、83.2 mg· kg-1,均高于陕西省和全国土壤元素背景值,尤其是Cu、Pb和Zn.土壤中Cu、Zn、Ni和Cr主要以残余态的形式存在,Pb、Mn和Co主要以可还原态和残余态的形式存在,重金属的迁移顺序为Mn(63.91％)＞Pb(60.08％)＞Co (51.70％) ＞Ni (37.12％) ＞Zn (32.09％) ＞Cr( 30.58％) ＞Cu( 19.95％),其中,Mn、Pb和Co有50％～65％可以发生迁移,易被生物体利用,危害较大.评价结果表明,宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤主要受到了Pb的轻度污染.     

混合无机改良剂对酸性多重金属污染土壤的改良效应

为筛选适合于治理和修复酸性多金属污染土壤的无机混合改良剂,通过正交土壤培育实验,研究了不同剂量的石灰石、沸石和羟基磷灰石组配的混合改良剂对广东省韶关市大宝山周边的酸性多金属污染土壤的改良作用,根据其提高土壤p H和固定土壤Cu、Zn、Pb、Cd的效果,从中筛选出效果较好的6种混合改良剂配方,并以红油麦菜为供试植物进行盆栽试验。土壤培育实验显示,15种混合改良剂均显著提高了土壤p H,对土壤中Cu、Zn、Pb、Cd有很好的固定效果。统计分析显示,混合改良剂对土壤中Pb、Cd、Zn固化效果的影响依次为石灰石>羟基磷灰石>沸石,对Cu固化效果影响依次为石灰石>沸石>羟基磷灰石。盆栽试验发现:6种无机混合改良剂显著增加了土壤p H值,降低了Cd、Cu、Zn、Pb的有效态含量,且土壤p H值和Cd、Cu、Zn的有效态含量呈显著负相关。当土壤p H为6~7时,红油麦菜的生长健康,其中混合改良剂(4 g·kg-1沸石+2 g·kg-1石灰石+6 g·kg-1羟基磷灰石)处理后,红油麦菜可食部分的生物量最高。当土壤施加改良剂的用量过大、土壤p H过高时(处理A与B),植物的生长状态较差。虽然混合改良剂显著降低了土壤中Pb、Cd的有效态含量,但红油麦菜地上部的Cd含量均显著超过食品卫生标准,Pb含量超过或接近食品卫生标准。因此,石灰石、沸石和羟基磷灰石混合无机改良剂在改善红油麦菜的生长和提高产量上有很大效果,但不能保障红油麦菜在大宝山周边的酸性多金属污染土壤上的安全生产。     

石灰修复重金属污染土壤及其对水稻效应

[目的]探讨石灰对实际污染土壤的修复效果,为重金属污染土壤的治理提供科学依据。[方法]研究不同浓度石灰水溶液(0.025%和0.050%)淋洗受铅锌矿尾矿严重污染的水稻土对水稻的影响。[结果]石灰水溶液可以将土壤中的Cu、Zn和Pb等重金属淋洗出来,淋洗次数越多,土壤中重金属含量越低。土壤中Pb的含量降幅最大,其次是Zn,最低为Cu。低浓度石灰溶液(0.025%)淋洗6次以上、高浓度(0.05%)淋洗5次以上对去除土壤中的Pb、Cu、Zn重金属效果明显。水稻能在经石灰淋洗过的土壤上生长,发芽率和生物量随着淋洗次数的增多而增加,但石灰水溶液浓度过高或淋洗次数过多则降低水稻发芽率和生物量,还导致植株Pb含量升高。[结论]利用石灰修复铅锌尾矿污染的农田土壤是可行的,但石灰用量要适当。