农田土壤砷、镉协同钝化修复的研究进展

由于砷和镉的化学行为不同,为使用化学法实现农田土壤中两元素协同钝化修复增加了难度。本文综述了近几年来砷、镉协同钝化修复的材料和使用效果,其中应用较多的是复合钝化剂和改性钝化剂。复合钝化剂在施加方式上略微复杂,但制备工艺较为简单,钝化效果比单一钝化剂更胜一筹;从钝化剂的性质上看,改性钝化剂效果好且施加量少,但其制备工艺比不改性钝化剂复杂,限制其大面积推广使用,因而简化改性材料的制备流程是砷、镉协同钝化修复的一大突破口。此外,文章从吸附、化学沉淀、络合、螯合作用等方面,归纳了砷、镉协同钝化的机理,并介绍了田间砷、镉协同钝化修复的案例;最后,对目前农田土壤砷、镉协同钝化修复研究提出了5个亟待解决的科学问题——钝化剂的有效性、持久性、安全性、普适性和经济性,并对该领域今后的发展趋势如深入研究如何提高钝化修复材料的普适性,重点关注钝化剂的施用量、持久性和对土壤生态系统的风险评价以及针对不同类型污染土壤的模式化、规范化和规程化钝化修复等方面进行了展望。     

pH对砷在贵州红壤中的吸附的影响

本文研究了贵州遵义红壤中pH对砷(As)的吸附和形态的影响。结果表明,当溶液中As的浓度增大时,土壤对As的吸附量增大,吸附率逐渐降低,As从红壤的低能位点位逐渐进入到高能位吸附点位,吸附反应速率减慢。Langmuir方程拟合等温吸附效果较好,可决系数达到0.969 (P < 0.001)。体系pH是影响红壤对As吸附、解吸的重要因素,As的吸附量随着体系pH的升高而降低,吸附态As的解吸量随着体系pH的升高而增大。酸性环境(pH = 4 ~ 6.5)有利于As的吸附,碱性环境(pH = 7 ~ 8.5)有利于As的解吸。     

金银花中9种微量元素初级形态分析

[目的]测定金银花中9种微量元素的含量。[方法]采用火焰原子吸收分光光度法测定金银花中Cu、Cr、Fe、Mg、Mn和Zn等9种微量元素初级形态的含量。[结果]金银花中Fe的含量最高,其次是Mg、Mn;而M、Co、Pb、Cr均未被检出。Cu的提取率最高,为12．82％。[结论]试验对金银花微量元素初级形态进行了研究,为进一步探讨微量元素与中药药效之间的关系提供参考。     

造纸废水灌溉芦苇湿地土壤锰形态分布及再分配模拟研究

利用小试装置模拟辽河口芦苇湿地,对不同浓度造纸废水灌溉条件下湿地土壤中锰形态分布特征及再分配过程进行分析,以期对湿地有效利用造纸废水提供指导。结果表明:1)湿地土壤中锰各形态含量为:残渣态(792.18mg/kg)、可还原态(259.38mg/kg)、弱酸态(103.26mg/kg)、可氧化态(26.82mg/kg),残渣态与可还原态是辽河口湿地土壤锰的主要赋存形态。灌溉造纸废水后,湿地土壤中弱酸态锰增大,可还原态锰、残渣态锰降低;随灌溉废水浓度增大,残渣态锰逐渐增加,可还原态锰逐渐降低,弱酸态锰与可氧化态锰含量基本不变;2)芦苇生长影响湿地土壤中锰的再分配:快速生长期锰再分配系数最大,锰各形态分布最不稳定,其次是成熟期;发芽期、展叶期和抽穗期锰再分配系数较小,锰各形态分布相对稳定。采用高浓度(CODCr浓度300mg/L)废水灌溉,对锰各形态再分配影响最大,低浓度(CODCr浓度50mg/L)废水对锰的形态再分配影响最小;3)灌溉造纸废水可降低湿地土壤中锰残渣态含量,减少湿地土壤中锰累积。     

污泥炭化温度和时间对重金属形态及作物累积的影响

【目的】降低污泥土地利用的重金属环境风险.【方法】采用不同炭化温度和时间研究污泥炭化产物重金属含量和形态,并结合盆栽玉米试验研究不同污泥炭化产物对玉米植株生长和重金属吸收的影响.【结果和结论】炭化温度是影响炭化产物重金属含量和形态的主因子,随着温度的升高,炭化产物重金属总量升高,Cu、Zn、Pb、Ni在350~500℃时增幅最大,而Cd和Cr在200℃时增幅最大;炭化产物中环境风险较大的可交换态和碳酸盐结合态重金属比例随温度的增加显著降低,但含量并非温度越高越低,炭化温度350℃对重金属Cu、Zn、Cd、Ni的钝化最佳,而对于含Pb毒性大的污泥则需采用500℃的炭化温度;盆栽试验结果表明,施用炭化污泥对玉米生长有显著促进作用,在等量施用条件下,炭化温度越高、炭化时间越长的产物促生效应越明显;与施用原污泥相比,施用经适宜的炭化时间和温度处理的炭化污泥能显著降低玉米植株体内重金属的累积量,降低重金属进入食物链的风险.     

同域物种形成:物种演化和形成的基本模式?

简要分析了物种概念,回顾了物种形成领域的一些基本理论或观点。基于对地球基本生命样式复杂性和多样性的认识,在归纳出主要物类具有高物种分化势能的干类群在该物类中大约占10%~20%、干类群分化出的新物种数占类群总物种数的40%~65%这两个基本数据的前提下,对物种概念、物种形成的过程和方式进行了辨析和推理,并进而提出了以下观点:可能不存在普适的物种概念,用演化系来表示生物基本演化单元是可行的选择,并提出了干群和干种概念;物种形成的过程可以分为5个阶段,即物种分化静止期I、期(DNA多态性起始和慢速分化的准备期)I、I期(DNA多态性迅速分化和趋异时期)I、II期(物种平缓趋异和种化固定期)I、V期(物种分化完成期)。分析了各期的特征和可能的调控机制,认为除了基因漂变、突变、外源因子逆向影响等因子外,还可能存在更本质的、属于干种重要遗传特性的物种分化起始因子和相应的调控机制;将物种形成类型归纳为两种类型:严格意义上的同域物种形成、异域物种形成,前者仅限于没有生态位分化和生殖隔离、主体上同域的物种形成方式,后者包括邻域、离域物种形成方式,以及传统观点中同域物种形成方式中通过寄主隔离、繁殖时间隔离、小空间隔离等方式的物种形成;提出了物类分化公式并进行了推广,推断出物类辐射演化和多歧分支演化的必然性;同域物种形成并非特例,而是必然的结果与高比例现象,并且是类群演化中心和分布中心以及形成辐射成种的根本原因;干种(干群)在类群中的比例以及由干种分化出来的物种的数量在类群总种数中的比例很可能符合黄金分割率;干群可能存在分化次数限制,因此导致物类有寿命,某类生物的物种总数也有上限;最后提出了种系(物种)距离公式。     

森林土壤有机氮的X光吸收近边结构光谱技术测定

本研究通过采用氮的K边X光吸收近边结构(XANES)技术来了解森林土壤有机氮,以此深入研究土壤中有机氮种类与其转化的定量关系。土壤样品采自台湾中部的云杉、铁杉林与草地。结果表明,氮的 XANES 可以揭示样品中不同的氮的种类。在土壤腐植质、可溶性氮及本体土壤中胺态及吡咯氮占了主要的比率。然而不同处理及植被下的土壤样品氮的种类分布是不同的。云杉与铁杉土壤可溶性有机氮在402.3 eV 能量处有显著的差异。在A层土壤中,吡啶类氮含量要显著高于O层土壤,说明氮在不同土层中的转化率存在极大的差异,这种变化对于氮在森林土壤中的循环将起重要作用。图3表1参8。     

砷胁迫下磷对三七砷的微区及亚细胞组织分布特征的影响

通过同步辐射X射线荧光分析(μ-SRXRF)和亚细胞组分分离技术相结合,从植株各部位微区及亚细胞组分层面揭示了药用植物三七在外源磷素作用下砷吸收累积的分布特征。结果表明:三七的根部和茎部是砷的主要富集部位,添加外源磷素可以有效降低三七根部、茎部和叶片的砷含量,降低幅度分别为47%、80%和33%;三七各部位的亚细胞组分砷的累积量不同,其中细胞液是砷的主要富集组分,具有一定的区隔化作用,但不能有效地减少砷对植物细胞新陈代谢的影响和毒害;外源磷素的加入可以显著降低三七不同部位亚细胞各组分中砷的累积量,其降低幅度由高到低依次为细胞液细胞壁细胞器,但分析表明,外源磷素的添加对三七各部位的亚细胞组分砷累积量占植株总砷累积量比例的影响不大。     

原子荧光光谱法同时测定环境水样中砷和汞

对原子荧光光谱法同时测定环境水中砷和汞进行了研究。优化了仪器条件、盐酸浓度、硼氢化钾浓度和预还原剂浓度等因素,确定了最佳的测定条件,并对方法检出限,线性范围,精密度和准确度进行了测定。结果显示,在最优的测定条件下,该方法的检出限为：砷,0.10μg/L;汞,0.05μg/L。精密度好,准确度高,适合于环境水样中砷和汞的同时测定。     

Kinetics of Hg adsorption onto noncrystalline Al hydroxide as influenced by low-molecular-weight organic ligands

This study was conducted to investigate the kinetics of Hg adsorption by noncrystalline Al hydroxide as influenced by various pH conditions and cysteine (cys), glycine (gly), and citric acid (cit), which have different structures and functionalities, as low-molecular-weight organic ligands using the GEOCHEM-PC software. The influence of these organic ligands on the kinetics of Hg adsorption varied according to their concentration, structure, and functionality and pH. The adsorption of Hg followed multiple first order kinetics with initial rapid adsorption, followed by slow adsorption. Cysteine suppressed or enhanced Hg adsorption, depending on pH and its concentration. Glycine and citric acid exerted suppressing and enhancing effects, respectively, with the exception of at pH 4.5 and at lower concentrations, at which no influence was observed as compared to the control. Two mechanisms were thought to mediate the adsorption of Hg(II); specific surface complexation in the control, cysteine and glycine systems, and ligand exchange in the citric acid system. The Hg adsorption at all levels of organic ligands decreased with increasing pH, with the exception of at the higher concentration of cysteine, at which the reverse trend was observed. The influence of organic ligands on the dynamics of Hg in the freshwater environment merits further study.