不同浸提剂对几种典型土壤中重金属有效态的浸提效率研究

测定了7种浸提剂对3种类型土壤中重金属元素Cu、Pb、Cd的浸提量，分析了不同土壤类型条件下Cu、Pb、Cd元素间和不同元素下土壤间浸提率的相关性。结果表明，在7种浸提剂中，EDTA-2Na的浸提效率最高，是最适宜的浸提剂；同种土壤类型条件下，重庆紫壤、河南潮土中重金属Cu、Pb、Cd元素之间的浸提率呈现出浸提率变化相同的趋势。对于同种重金属而言，Cu、Pb在湖南红壤与重庆紫壤、重庆紫壤与河南潮土之间的浸提率呈现出浸提率变化相同的趋势。     

两种螯合剂单独和复合浸提土壤重金属效果的研究

为揭示土壤重金属的浸出规律,采用振荡浸提方法,研究了三聚磷酸钠(STPP)和乙二胺四乙酸钠(Na2EDTA)对土壤中Pb、Cd和Cu的浸出效果,重点考察混合液浓度、振荡时间、p H对土壤重金属浸出率的影响,并比较浸提前后重金属的存在形态。结果表明:Na2EDTA和STPP均能将土壤中重金属离子浸出,其中STPP的浸出能力较小;浸提剂浓度为5 mmol·L-1时,混合液对Pb、Cd和Cu的浸出率均高于同浓度的Na2EDTA、STPP单独浸提的浸出率;当浸提剂浓度大于10 mmol·L-1时,混合液对Pb、Cu的浸出率低于同浓度的Na2EDTA、STPP单独浸提的浸出率;混合浸提剂对重金属的浸出率随p H的升高有所降低,浓度为10 mmol·L-1、振动时间为2 h较为适宜;混合浸提剂主要浸出酸可交换态、还原态、氧化态的重金属,能较大程度地降低土壤中重金属的含量。     

不同浸提剂pH对工业污水污泥中重金属浸出的影响

在研究工业污水污泥中6种重金属（Zn、Cu、Pb、Cr、Mn、Ni）含量的基础上,应用固体废物浸出毒性的浸出方法（GB5086．2-1997）以不同pH值的浸提剂对污泥中重金属的浸出特性进行了实验研究。结果表明：污泥中Mn和Zn含量较高,其次为Cu和Ni,而毒性较大的Pb和Cr含量较低。浸提剂的pH对污泥中重金属的浸出具有重要的影响,其中污泥中的Zn、Mn、Ni、Cu最大浸出量在pH为7左右,而Fe则有较大的波动。不同pH值中金属的浸出量有很大的差异,这可能与浸提过程中的吸附一解吸过程、络合一解离过程和溶解一沉淀／共沉淀等因素有关。     

土壤中有效态镉、汞浸提剂和浸提条件研究

对不同浸提时间、土液比、浸提剂提取土壤中镉 (Cd)、汞 (Hg)量的影响 ,及各种条件下提取量与水稻吸收相关关系进行研究 ,选择在褐土上土液比 1∶5 ,浸提时间 6 0min ,1mol·L-1NH4 OAc浸提剂提取量表示土壤有效态Cd量较为合适 ;土液比 1∶10 ,浸提时间 30min ,1mol·L-1NH4 OAc浸提剂提取量表示土壤有效态Hg量较为合适     

石灰性土壤有效硒浸提剂和浸提条件研究

采用外源硒加入土壤中得到硒污染土壤,6种有效硒的浸提剂NaHCO3、KH2PO4、K2SO4、EDTA、AB-DTPA和DTPA+TEA+CaCl2的最佳浸提时间和土液比进行了筛选,并通过盆栽试验对所选择的土壤有效硒浸提剂进行生物学校验,以找出石灰性土壤有效硒提取适宜的浸提剂及其浸提条件.结果表明,NaHCO3、KH2PO4、K2SO4、EDTA、AB-DTPA和DTPA+TEA+CaCl2 6种浸提剂有效硒浸提量都随着浸提土液比的减小而增大,且随浸提时间的增长而增大.其中NaHCO3和KH2PO4最佳土液比为1/15,振荡时间90min;K2SO4和AB-DTPA的最佳土液比为1/15,振荡时间60 min;EDTA和DTPA+TEA+CaCl2的最佳土液比则为1/20,振荡时间30min.6种浸提剂在各自最佳的提取条件下提取的土壤有效硒量与白菜地上部分硒含量达极显著正相关,但土壤有效硒的提取量以DTPA+TEA+CaCl2及K2SO4最少,只占KH2PO4、AB-DTPA及EDTA提取量的14%～48%,故不适用于作为石灰性土壤有效硒的提取剂.NaHCO3适用于土壤硒含量高于5 mg·kg-1的石灰性土壤有效硒提取.KH2PO4、AB-DTPA及EDTA 3种浸提剂既可提取土壤中水溶态硒,亦可提取部分的吸附态硒,提取硒数量较多,过程简单,重复性好,都可作为石灰性土壤有效硒提取的浸提剂.     

广东大宝山地区重金属污染水田土壤的Cu Pb Zn Cd全量与DTPA浸提态含量的相互关系研究

通过现场采样及室内测试，分析了广东大宝山地区酸性金属矿长期污染水稻田的土壤特性，研究了重金属Cu、Pb、Zn、Cd的全量与DTPA浸提态含量的相互关系。结果表明，除Pb外，Cu、Zn和Cd的全量不同程度超标，而4种重金属的DTPA浸提态含量均较高，Pb和Cu的DTPA浸提率高于Zn和Cd。金属全量及其DTPA浸提量之间极显著相关。土壤酸性和有机质对金属Pb、Zn、Cd的DTPA浸出率表现出显著的促进作用，而与Cu的浸出率相关不显著。DTPA态金属可以作为测定该类水稻土壤金属有效态含量的简便指标。金属的全量、种类，土壤pH、有机质等属性，以及农业耕作等因素影响金属的DTPA态含量及有效性。     

浸提条件对黑土表层土壤溶解性有机碳浸提量的影响

为进一步验证浸提条件对黑土表层土壤溶解性有机碳(DOC)浸提量的影响,并筛选出适于比较黑土区不同 土地利用类型土壤DOC 差异的浸提条件,以典型黑土区落叶松人工林、天然草地、耕地和天然次生林0 ~ 10 cm 土 层土壤为实验材料,测定了不同水土质量比、浸提剂种类及温度条件下4 种土地利用类型表层土壤溶解性有机碳 浸提量。结果表明:1)4 种土地利用类型表层土壤溶解性有机碳浸提量均随水土质量比的增加而增大,呈显著的线 性关系(R2 为0.82 ~0.98);当水土质量比为40颐1时4 种样地土壤DOC 浸提量差异显著(P 0.05),且以天然次生 林土壤DOC 最高,分别为落叶松人工林、草地和耕地的1郾16、1.8 和1.1 倍。2)浸提剂种类不同对表层土壤DOC 测定结果具有一定影响,其中以去离子水提取的土壤DOC 较大。3)在20 ~ 70 益范围内,DOC 浸提量随浸提温度 的升高呈现无明显规律性,其中以70 益时4 种样地表层土壤DOC 浸提量差异显著(P 0.5)。可以认为40:1 水土质量比、去离子水作浸提剂的浸提条件可以反映黑土区不同土地利用类型表层土壤DOC 之间的差异。      

不同有机酸对2种污染土壤Cd和Zn的浸提效果

选用4种低分子天然有机酸(柠檬酸、苹果酸、酒石酸和草酸)和人工合成的有机酸EDTA(乙二胺四乙酸)作为浸提剂,分别在5种浸提浓度(0.0、1.0、2.0、4.0、8.0、10.0mmol/L)下对采自广东省乐昌市的2种铅锌矿废水污染的土壤(分别为中性土壤和酸性土壤)进行浸提试验,比较不同有机酸对土壤重金属Cd和Zn的浸提效果。结果表明,4种天然有机酸浸提的Cd量和Zn量与浸提浓度均呈显著(P0.05)或极显著(P0.01)的正相关关系。在较高浸提浓度(10.0mmol/L)下,对中性土壤Cd的浸提能力表现为:EDTA柠檬酸苹果酸草酸酒石酸;对酸性土壤Cd的浸提能力表现为:EDTA酒石酸柠檬酸苹果酸草酸;对中性土壤Zn的浸提能力表现为:EDTA柠檬酸酒石酸草酸苹果酸;对酸性土壤Zn的浸提能力表现为:EDTA酒石酸柠檬酸≈苹果酸草酸。土壤酸碱度对酒石酸浸提土壤Cd和Zn的影响较大,酸性条件有利于提高酒石酸对土壤Cd和Zn的浸提率。     

石灰性土壤有效硼浸提剂的评价

以采自北京、河北的14个石灰性土壤所进行的微钵栽培番茄所吸收的硼量作为参比标准,研究了曾用于土壤有效硼测定的7种浸提剂的测定值于参比项的相关性。试验结果表明:沸水与沸0.01 mol·L~(-1) CaCl_2溶液浸出硼量基本相同;沸水硼、沸 CaCl_2-B、Morgan-B 和Mehlich 3-B 与番茄植株相对吸硼量的相关系数分别为0.774,0.783,0.764和0.771,均达到极显著水平。说明这4种浸提剂浸出硼量均可作为表征土壤有效硼含量的指数。稀 HCl、NH_4OAc-HOAc 和 DTPA 浸提剂则不适合于石灰性土壤有效硼的浸提。     

浸提时间对污泥中重金属浸出的影响

[目的]探讨污泥中重金属的释放动力学特性。[方法]采集了我国南京某污水厂的剩余污泥,应用固体废物浸出毒性的浸出方法,研究了浸提时间对污泥中重金属浸出的影响。[结果]污泥中重金属在水溶液中的浸出存在明显的吸附-解吸(释放)的动态平衡过程。污泥中重金属种类的最大浸出浓度因重金属种类的不同而存在较大差异,其中,Cr、Cu、Fe、Ni和Zn的最大浸出浓度均出现在第8小时,Mn的则出现在第18小时左右,而Mo虽然在第8小时后的浸出浓度变化渐趋缓慢,直到第24小时时仍未达到其最高浸出浓度。[结论]浸提时间对污泥中重金属的浸出影响显著,污泥具有较高含量的有机质、氮和磷等营养元素,其潜在的农业利用价值较高。     

长期不同施肥措施对土壤铜、锌、镉形态及生物有效性的影响

为研究长期不同施肥措施对典型土壤中铜、锌、镉形态分布特征及生物有效性的影响,采用BCR连续提取法测定了黑土、潮土和红壤在20多年不同施肥措施(不施肥、施化肥、化肥有机肥配施)下土壤中Cu、Zn、Cd形态的含量。结果表明,黑土施用磷肥提高了Cu、Zn的酸提取态和氧化物结合态比例,施用有机肥增加了土壤Cu、Zn的酸提取态和有机结合态比例,降低了Cd的有机结合态比例;潮土单施化肥或配施有机肥均能提高酸提取态、氧化物结合态和有机结合态Zn比例;红壤施磷肥提高了Zn的酸提取态和有机结合态比例,施有机肥提高了Cu、Zn氧化物结合态和有机结合态比例。对作物籽粒和秸秆Cu、Zn、Cd浓度与其在土壤中各形态含量作逐步回归分析表明,黑土中Cu、Zn、Cd的生物有效态以酸提取态为主;潮土中Zn、Cd的生物有效态以氧化物结合态和有机结合态为主;红壤中土壤酸提取态、氧化物结合态和有机物结合态Cu、Zn、Cd都具有一定的生物有效性。Cu、Zn、Cd总量和EDTA-可提取态是黑土和红壤重金属形态的主要影响因子。     

盐分胁迫下番茄盐分离子和重金属的分布特征

采用盆栽试验方法研究了不同盐分含量处理下番茄不同器官盐分离子(Na+、K+、Ca2+)和重金属离子(Cd2+、Pb2+、Cr2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+)的分布特征,探讨盐分离子对番茄不同器官吸收重金属离子的影响机制,为重金属污染盐渍土壤的农业可利用性评价提供科学依据。结果表明,番茄根、茎、叶和果实Na+含量均随盐分含量增加而增加;番茄根K+含量随盐分含量增加小幅上升,茎K+含量则显著下降,叶K+含量无显著变化;番茄各器官Ca2+含量随盐分含量增加无明显变化。番茄根Cd、Pb、Cr、Zn和Cu含量以及番茄茎、叶Cd含量均随盐分含量增加而增加;番茄根Ni含量、番茄茎叶Pb、Cr、Ni、Zn和Cu含量以及番茄果实各重金属含量受盐分含量变化影响不大。因此,土壤盐分含量的增加对番茄根部吸收重金属(Ni除外)有促进作用。     

粤北某矿下游河流底泥重金属形态分析

对粤北某矿下游河流河水及底泥中重金属Cu、Fe、Mn、Zn进行分析研究,采用Tessier和BCR顺序提取法对底泥进行形态分析,通过单因子污染评价法和地累积指数法进行污染评估,探讨底泥中4种重金属的污染情况及潜在危害.结果表明,研究区河水和底泥均存在不同程度的Cu、Fe、Zn污染,两种提取法显示底泥中重金属均以残渣态为主,Cu和Zn存在较为严重的潜在危害,Mn总量不高,而其存在较高生物有效性.BCR提取法各形态分布更为均匀,能更好反映出元素的形态分布特征,较适合该地区底泥中重金属的形态分析.     

污泥-凹凸棒石共热解生物炭对矿区重金属污染土壤的钝化修复效果研究

通过钝化实验研究了在污泥中添加不同质量比（0、5%、10%、15%、20%、25%、30%）的凹凸棒石后制备的污泥-凹凸棒石共热解生物炭对矿区污染土壤中重金属的控制效应。结果表明：在矿区重金属污染土壤中添加污泥-凹凸棒石共热解生物炭后,土壤pH值随凹凸棒石添加量的增加而呈增加趋势,土壤电导率和阳离子交换量也整体呈现出上升的状态。加入污泥-凹凸棒石共热解生物炭钝化处理后,矿区污染土壤中Cu、Cd、Ni、Zn、Cr的TCLP提取态重金属含量均呈现下降趋势,钝化效率分别为94.71%、95.60%、91.75%、99.03%、96.65%;除Cu的DTPA提取态含量增加了5.93%~24.97%外,Cd、Ni、Zn、Cr的DTPA提取态含量也均有所降低,钝化效率分别为94.32%、94.75%、86.63%、90.02%、92.54%。酸溶态的Cd、Cu、Ni、Zn、Cr也向更加稳定的残渣态转化,其修复效率分别为42.50%、33.87%、57.92%、33.74%、42.36%,重金属的4种形态之和与重金属总量具有良好的一致性,一致率为82%~105%。根据土壤管控标准风险等级,重金属污染土壤钝化处理后,Cd、Cu、Ni、Zn、Cr均保持在低风险水平。Cd、Cu、Ni和Zn的潜在风险指数降低,虽然Cr的潜在风险指数有所升高,但是在所有处理条件下Cr的污染等级均为轻度。研究表明,在污泥中添加凹凸棒石增强了污泥生物炭对重金属的钝化性能。     

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.     

植物对污泥的响应及其根系对重金属的活化作用

采用温室盆栽试验,对生长于污泥中的几种耐性植物遏蓝菜属(Thlaspigoesingense)、羽叶鬼针草(Bidensmaxi-mowiczianaOett)、酸模(RumexacetosaL.)、紫苜蓿(MedicogosativaL.)和印度芥茉(Indianmustard)的植物干重、体内重金属(Cu、Zn、Pb、Cd)的含量、叶片中叶绿素含量和植物根系对重金属的活化率做了研究。结果表明,生长于污泥中的植物其干重比对照均有不同程度的增加,其中羽叶鬼针草与对照相比差异极显著;不同植物对不同重金属的吸收量亦不同;各种植物叶片中的叶绿素含量变化不同,与对照相比,差异不显著;遏蓝菜对Cu、Zn的活化率最高,印度芥茉对Cd的活化率最高。     

不同农业利用方式对土壤重金属累积的影响及原因分析

【目的】探讨不同农业利用方式下土壤中重金属的累积及其影响要素,制定有效降低土壤中重金属含量的技术和策略。【方法】系统采集了吉林省四平市部分区域内设施菜地、露天菜地、大田玉米地及林地4种土地利用类型的148个样品,分析了其Cr、Ni、Cu、As、Cd、Pb、Zn等重金属的含量,并进行了相应的调查。【结果】在研究区域内,不同利用方式对土壤中Cr、Ni、Cu、As、Cd、Zn的含量有较大的影响,平均含量顺序均为:设施菜地露天菜地大田林地,但对Pb含量的影响不显著。4种土地利用方式中,以设施菜地中Cr、Ni、Cu、As、Cd、Zn的累积最多,其次是露天菜地、大田玉米地,林地未出现累积。研究的7种重金属元素中以Cd的累积较严重,其次是Cu。其中设施菜地的Cd含量平均达0.467mg·kg-1,超过了《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)中II级标准(0.3mg·kg-1,6.5pH7.5),也相当于自然状态下林地Cd含量平均值的5.2倍;但4种利用类型中其它重金属含量的平均值均低于国家II级标准。分析认为,与土地利用年限相比,农用化学品、特别是肥料的质量和数量是导致不同利用方式下土壤重金属含量差异的重要原因。【结论】土地利用方式对Cr、Ni、Cu、As、Cd、Zn的累积具有显著影响,其中以设施菜地累积较显著,避免重金属含量较高化肥、有机肥和农药的施用是防止土壤重金属累积、促进土壤健康和可持续利用的重要保障。     

生活污泥焚烧灰的重金属含量及其浸出特征

针对生活污泥灰中的重金属种类、重金属含量及其浸出特征进行研究,并进一步探究该污泥处理处置的可行方法。研究表明:在生活污泥灰中主要含有Fe、Pb、Cu、Ni、Zn、Mn、Cr、Cd,其中Fe的含量最多。污泥灰中重金属在酸性条件下的浸出率明显高于碱性条件下的浸出率,Cr、Ni和Cd的最佳浸提剂pH值均为2,其中Cu和Zn随浸提剂pH变化的浸出特征不明显。     

不同氮形态对重金属Cu Zn Cd生物毒性效应的影响

运用水溢趋光行为的抑制试验研究了水体中不同氮形态和重金属（Cu、Zn、Cd）共存时的联合生物毒性效应。结果表明，不同形态N对重金属（Me）Cu^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋生物毒性的影响存在显著差异，溶液中N对重金属生物毒性的复合作用既与重金属的种类有关。也取决于N在溶液中存在形态。在中等营养水平下，除No2^--N以外，其他3种形态的N尤其是NH4^＋和NO3^-,对重金属的毒性起拮抗作用：NH4^＋-N及NO3^--N能明显的降低水体中重金属Cu^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋的生物毒性，可一定程度地减轻重金属污染的危害；而NO2^--N及较高浓度水平的NH3-N却对重金属的生物毒性效应起协同作用，混合溶液生物毒性的大小顺序为NO2^--N＋Me〉NH3-N＋Me〉NH4^＋-N＋Me〉NO36--N＋Me。表明在水环境调查及污染评价等工作中，仅考虑单一污染是远远不够的，必须考虑共有污染物的相互作用及其综合影响。研究结果可为进一步了解富营养化和重金属污染的相互关系及生态毒性效应提供理论依据。