土壤矿物质吸附砷的研究进展

砷是一种有毒的重金属元素,由于自然和人为的原因,世界上的许多国家存在砷污染问题,因此有关砷污染的研究与控制日益受到人们的关注。本文介绍了土壤砷污染的产生原因及污染状况,重点集中在探讨土壤中的各种矿物质对砷吸附行为的作用机理。这些矿物质包括铁铝氧化物和氢氧化物、锰氧化物、黏土矿物和碳酸盐类。关于砷在各类矿物质上的吸附机理,普遍接受的观点认为:砷氧阴离子与矿物质的表面发生了配位体交换过程并通过共价键的作用,形成了表面配位体。表面配位体以内层双齿双核鳌合形式为主,受矿物质的种类、pH值和氧化还原电位等因素的影响,外层吸附和其他鳌合状态可能存在。砷在土壤矿物质上的吸附效果强烈依赖于体系的pH值,这与吸附的理论模型和数学计算结果相一致。矿物质的种类、组成、结晶状态和表面积等影响了砷的吸附过程和吸附效果。土壤中存在的各种阴阳离子通过与砷阴离子竞争吸附位而影响砷在矿物质上的吸附。     

土壤砷的吸持研究

本对土壤砷的吸附行为进行了综述，包括吸附反应，影响因素，且对砷的吸附研究进行了展显。     

砷化物及其持留时间对砷的水稻毒性的影响

砷化物种类、砷的持留时间和土壤养分状况、对砷的水稻毒性有明显影响，３价砷和钙盐在红壤中的毒性较大，砷在土壤中持留时间愈短，其毒性愈大，受砷污染的土壤缺氮时，会加剧对水稻的危害程度。     

砷对土壤生物学活性及蔬菜毒性的影响

通过室内培养及室外盆栽实验,研究了砷在粘盘黄褐土、红壤（高肥力、低肥力）、水稻土上的生物学效应。研究结果表明,砷浓度〈３０ｍｇ／ｋｇ时对土壤中纤维素的分解有刺激作用,砷浓度〉６０ｍｇ／ｋｇ时对土壤中纤维分解有抑制作用;砷对土壤呼吸强度的影响不显著;施入有机物料可以减轻砷对策生物的毒害作用。四季豆是对砷敏感的作用,砷浓度〉３０ｍｇ／ｋｇ时产生明显的中毒症状;施入磷肥可加重砷对四季豆的毒害作用。     

不同类型土壤对汞和砷的吸附解吸特征研究

为了探明不同类型土壤对重金属汞和砷吸附、解吸的影响,以性质差异显著的红壤、黑土和潮土为供试土壤,采用批量平衡法,研究了Hg(Ⅱ)和As(Ⅴ)在不同土壤中的吸附-解吸行为。结果表明:(1)Freundlich方程和Langmuir方程均能较好地拟合这3种土壤对Hg(Ⅱ)和As(Ⅴ)的吸附,其中Hg(Ⅱ)的最大吸附量分别为451.33、1699.46和1635.21mg/kg,大小顺序为黑土>潮土>红壤,相关系数(R2)在0.8533～0.9911之间;As(Ⅴ)的最大吸附量分别为818.44、561.87和112.77mg/kg,大小顺序为:红壤>黑土>潮土,相关系数(R2)在0.9223～0.9949之间;而线性方程则不能较好地拟合这3种土壤对Hg(Ⅱ)和As(Ⅴ)的等温吸附。(2)Hg(Ⅱ)和As(Ⅴ)的解吸量随Hg(Ⅱ)和As(Ⅴ)吸附量的增加而增加,两者之间呈显著或极显著的线性正相关,Hg(Ⅱ)的相关系数(R2)分别为0.8668**、0.8971**、0.9969**,As(Ⅴ)的相关系数(R2)分别为0.9987**、0.9964**、0.9858**。研究结果对于探明土壤中汞和砷的环境行为具有重要意义。     

水稻糙米砷含量及其与土壤砷含量的关系

筛选低砷含量水稻品种或减少水稻对种植土壤中砷的吸收是控制稻米砷含量最直接有效的办法。本研究采用ICP-MS法测定21份水稻品种在3个试验点的糙米砷含量,结果表明:在3个土壤砷含量由低至高的试验点中,21份水稻品种糙米砷含量平均值也呈现出由低到高的趋势。分析水稻砷含量对不同种植环境的反应,多数品种对不同试验点环境表现的敏感性不一致,但有4个品种表现稳定,如明恢70都表现为迟钝型;明恢86表现为敏感型;明恢72和明恢81为中间型。分析浙优12号在15个栽培点中土壤砷含量、穗茎节砷含量、糙米砷含量的相关性表明,砷含量高低依次为土壤糙米穗茎节,土壤砷含量与糙米砷含量的相关性不显著;土壤砷含量与穗茎节砷含量存在不显著负相关;穗茎节砷含量与糙米砷含量之间呈极显著正相关。     

土壤对无机外源砷的缓冲动力学研究

本通过试验模拟等量无机外源砷连续多次对土壤的污染，研究土壤对砷的缓冲动力学过程及其特征，确定了其缓冲动力学速度方程为：Ｖ＝ａ·ｅｘｐ（ｈ·Ｔ）ｓｉｎ（ω·Ｔ＋ｑ）＋ｋ·Ｔ＋ｂ本公式为揭示土壤对砷的缓冲容量提供基础。     

砷对土壤微生物及土壤生化活性的影响

通过模拟试验及污染现场调查，研究了砷对土壤微生物，土壤酶活性及土壤呼吸作用的影响，综合砷对农作物，土壤微生物的影响效应，拟定了土壤中砷的生态基准。     

土壤中铜,砷对水稻生长发育影响的研究

通过田间小区试验，研究了广州近郊冲积土添加重金属铜，砷对水稻生长发育的影响，结果表明，随着铜、砷浓度的增加，水稻的株高，生物产量和经济产量均明显下降；铜，砷在水稻各器官的含量分布是根据〉茎叶〉糙米；糙米对铜，砷的吸收累积量很少，均未超过食品卫生标准，若以产量下降１０％作为水稻受害的临界点，则铜的临界浓度为１００ｍｇ／ｋｇ，砷为３０ｍｇ／ｋｇ。     

土壤中砷污染研究进展

本文综述了土壤中As污染的主要污染源,土壤中主要含As化合物的形态及转化,土壤对As的吸附缓冲行为,土壤As对植物和微生物的生态毒理及微生物在As不同形态转化中的作用等方面的研究成果;并分析了尚需加强研究的方面。     

砷污染土壤对不同品种水稻生长的影响

重金属如何影响水稻（Oryza sativa L.）的生长及产量一直是粮食生产中的研究重点。利用盆栽实验,首次比较了砷（As）对三个品系（杂交稻、常规稻和糯稻）共20个品种水稻生长的影响,以期选定适合在As污染区种植的水稻品种。结果显示,不同品系水稻在As污染土壤中的生长显著不同,杂交稻的生长优于糯稻和常规稻,但糯稻和常规稻差异不显著,表明杂交稻更适宜在砷污染土壤种植。同一品系内不同品种水稻的生长也有较大差异,杂交稻II优804的干物质积累量最高,每株达到0.055g。     

土壤-水稻系统砷迁移累积的影响因素及调控措施

砷(As)作为危害人类健康的污染物之一,对粮食安全和人类健康的威胁已引起全世界的广泛关注。水稻对砷具有较强的富集能力,目前对土壤中砷的有效性、水稻对砷的吸收、水稻内砷的运转及影响因素等方面进行了广泛深入的研究。在总结目前研究成果的基础上,从土壤砷有效性和水稻砷吸收两个方面,讨论了土壤质地、有机质、灌溉方式、土壤微生物、根际环境、施肥种类、水稻品种及复合污染对土壤-水稻系统中砷迁移转化的影响因素及其机制,并从灌溉方式、施肥种类和方式及基因工程等方面进一步讨论了降低水稻砷吸收和积累的措施。根据目前研究中出现的问题和不足,对未来尚需要进一步深入的研究提出自己的建议和展望。     

某工业场地土壤砷的空间分布及As（Ⅲ）迁移规律研究

【目的】旨在掌握某工业场地土壤中砷(As)的空间分布特征并揭示其迁移规律,为该工业场地土壤As污染防治提供数据与理论基础。【方法】本文选取葫芦岛市某工业场地为研究区,首先统计分析了场地内土壤As含量的空间分布特征,并比较了等温与动态吸附两种获取土壤中As (Ⅲ)吸附参数的实验方法的特点与适用性,最终利用HYDRUS-1D模型反演计算了As (Ⅲ)在供试土壤中的DL、K、α、β等迁移参数。【结果】场地土壤As浓度水平分布具有显著差异,在垂向上主要富集于40 cm深度内,且随深度增加而降低。等温吸附实验的结果表明：土样中As (Ⅲ)的平衡固相浓度随液相浓度增加呈非线性增长趋势,Langmuir模型(R²=0.988)对实测数据的拟合效果优于Henry和Freundlich模型。动态吸附实验结果展示了As (Ⅲ)相对浓度完全穿透土柱所需的污染液体积随As (Ⅲ)初始浓度的增加而减少的规律;HYDRUS-1D反演结果表明三类吸附模型中,Langmuir模型(R²=0.990)更适用于模拟土样中As(Ⅲ)的动态吸附过程。相较于等温吸附实验,使用动态吸附...     

原子荧光光度法测定土壤中砷

作者推荐的方法用于测定土壤中痕量砷(As),有较好的检出极限和一定的精密度、准确度及抗多种共存元素干扰的优点;而且仪器装置简单,操作简便,价格低廉。     

不同性质铁铝土对砷酸根吸附特性的比较研究

采用批平衡法研究了8种不同性质铁铝土对砷酸根的吸附特性,分别运用Langmuir单表面方程和Langmuir双表面方程对等温吸附数据进行拟合,以较优拟合方程求出土壤对砷的最大吸附量,并采用简单线性相关分析法探讨土壤性质对砷吸附能力的影响。结果显示,铁铝土对砷吸附强烈,吸附等温线均为非线性。双表面方程对吸附等温线的拟合效果优于单表面方程。采用双表面方程预测的吸附量和实测值的决定系数(0.935～0.978)大于采用单表面方程预测获得的决定系数(0.989～0.998)。土壤的砷吸附能力可采用高能表面和低能表面两种吸附位点进行解释。采集于云南昆明的砂页岩母质发育的红壤具有最强的砷吸附能力,根据Langmuir双表面方程计算的最大吸附量为3 498 mg kg-1。土壤的砷吸附能力受到土壤中游离氧化铁、全铝、全铁、黏粒和全磷含量的显著影响,最大吸附量与这几种土壤组成与性质因子呈显著正相关关系。     

尿素施用对砷污染土壤pH值及砷活性的影响

砷污染土壤在我国较为常见,是影响农作物生产的主要环境胁迫因子之一。本试验对两种砷污染土壤施用不同的尿素浓度后的研究表明:两种污染土壤的pH值在短期内都随着施入尿素浓度的增大而急剧上升,交换性As随着施用尿素浓度的增大同步增加。动态试验证实,pH值上升的现象是短期的,pH值在达到最大值后,缓慢下降,pH值下降幅度最大的阶段在3~4周时段;交换性As的含量与土壤pH值的变化密切相关,其变化趋势与土壤pH值呈正相关。生物毒理结果显示:短期内,施用尿素能显著增加玉米(Z.MaysL.)苗吸收污染的土壤中As。     

土壤中砷吸附机理及其影响因素研究进展

土壤中砷(As)的生物可利用性、迁移、转化及归宿在很大程度上依赖于其在土壤中的吸附反应.本文首先概述了土壤中As污染物的主要形态、价态及其与吸附的关系,较为系统地介绍了土壤中As吸附的主要影响因素和土壤中As吸附机理等方面的最新研究进展,并重点对X-射线吸收精细结构光谱(XAFS)、红外光谱(IR)等现代分析技术和方法在As吸附研究中的应用和进展进行了论述.由于土壤组分与结构的复杂性,As在环境介质中的吸附机理研究目前仍集中在单纯矿物上的吸附行为,为As在土壤中的吸附研究提供了理论基础.X-射线吸收精细结构光谱及红外光谱研究结果证明As在土壤中的吸附主要与含Fe、Al等矿物结合,形成以双齿双核结构为主的配位结构;其吸附机理与土壤矿物及As污染物的价态、吸附浓度等有关,主要包括表面络合反应和表面沉淀作用:但是土壤中As吸附机理研究还需要进一步深入研究.文章最后分析了有关土壤中As吸附研究的发展趋势和重要动向.