长三角和珠三角农业土壤对Pb、Cu、Cd的吸附解吸特性

研究了长江三角州和珠江三角州10种代表性农业土壤对重金属Pb、Cu和Cd的吸附与解吸特性。结果表明:大多数土壤对重金属有较强吸附能力,土壤性质对重金属吸附与解吸行为有很大影响。其中,pH值是影响土壤对重金属吸附与解吸的最重要因素,土壤重金属吸附量随pH值增加而增加。土壤pH值和有机质或粘粒含量较高的土壤(如乌栅土、青紫泥田、黄斑田),其对重金属吸附能力高于pH值和有机质或粘粒含量较低的土壤(如黄筋泥、粉泥田)。重金属解吸量随重金属吸附量和土壤重金属饱和度增加呈指数增加趋势;土壤对重金属的吸附能力从强至弱依次为Pb、Cu、Cd;当3种重金属共存时,重金属之间竞争能力强弱顺序与吸附能力顺序相同。重金属之间竞争作用随土壤酸度和重金属污染程度的增加而增强。     

pH对宁夏引黄灌区盐碱化土壤重金属吸附-解吸过程的影响

高pH值是宁夏引黄灌区盐碱化土壤的显著特征,研究盐碱化土壤的高pH值对不同重金属元素的富集和释放规律,可为宁夏引黄灌区盐碱化土壤重金属污染的控制及治理提供科学依据。通过调节pH值,采用土柱淋溶的方法,模拟盐碱化土壤的Cd和Pb的吸附-解吸过程,研究pH对盐碱化土壤重金属Cd、Pb吸附-解吸特征、形态和生物活性的影响。结果表明:在试验设定的pH范围内,盐碱化土壤对Cd的吸附量随着pH值的升高而呈升高趋势,在pH值为8时达到峰值,对Pb的吸附量随pH的升高呈波动状变化状态,在pH值为10时达到峰值;同时,Cd的解吸量随吸附量增加而线性增大,解吸量随pH升高而增加,但解吸量随吸附量变化而变化的幅度随pH值的升高而减小,Pb的解吸量随吸附量增加而呈选择性增加。随着pH的升高,Cd可交换态和碳酸盐结合态的含量变化趋势相反,生物活性基本不变,其Fe/Mn氧化物结合态、有机结合态和残渣态的含量不变;Pb可交换态和碳酸盐结合态的含量随着pH的升高而升高,生物活性增强,有机结合态的含量减少,Fe/Mn氧化物结合态和残渣态的含量不变。宁夏引黄灌区盐碱化土壤的高pH值可以降低土壤对重金属Cd、Pb的吸附,缓解重金属污染引起的生态、粮食及其食品安全压力。     

不同类型土壤对重金属的吸附特性

为了解重金属在土壤中的迁移转化规律,为确定土壤环境容量和治理土壤重金属污染提供理论依据,采用室内试验方法研究了采自山东的棕壤、黑龙江的黑土、陕西的黄棕壤和山西的褐土吸附Cu2 、Pb2 和Cd2 的特性及溶液pH、外加腐殖酸、溶液中重金属初始含量对吸附的影响.由振荡平衡法进行吸附试验,原子吸收分光光度法测定平衡溶液中重金属的吸光度值.试验结果表明:随着溶液中Cu2 、Pb2 和Cd2 含量的增大,4种土壤对Cu2 、Pb2 和Cd2 的吸附量逐渐增大.溶液pH值对土壤吸附重金属的影响因土壤性质和重金属特性的不同而不同.加入腐殖酸,4种土壤对Cu2 、Pb2 和Cd2 的吸附量明显减少.不同吸附模型拟合结果表明,4种土壤对Pb2 的吸附等温线都符合 Langmuir 方程和Freundlich方程,对Cu2 吸附等温线拟合的Langmuir 方程和Freundlich方程的相关性不理想,对Cd2 吸附等温线拟合符合Freundlich方程.     

石灰性褐土中柠檬酸对土壤Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)吸附-解吸的影响

通过室内培养和吸附-解吸实验,研究了不同柠檬酸含量土壤对Cu2+、Cd2+吸附-解吸的影响.结果表明,土壤对Cu2+的吸附量随加入柠檬酸量的增加而明显增加,达到峰值后(柠檬酸含量为0.5 mmol.kg-1),吸附量随柠檬酸含量的增加而下降,即Cu2+的吸附曲线呈峰型.在低柠檬酸含量时,土壤对Cu2+的吸附量受Cd2+浓度影响较小,但随柠檬酸含量的增加,在低铜浓度处理(Cu2+浓度为600 mg·L-1,Cu600)下,土壤对Cu2+的吸附量随Cd2+浓度的增大而增大,但在高浓度铜处理(Cu2+浓度为1000 mg·L-1,Cu1000)下,土壤对Cu2+的吸附量随Cd2+浓度的增加而减少.Cu2+的解吸量随柠檬酸含量的增加而总体上降低;相同柠檬酸含量下,Cu600处理下,Cd2+浓度为10 mg·L-1(Cd10)条件下Cu2+解吸量明显低于无Cd2+(Cd0)和Cd2+浓度为1 mg·L-1(Cd1)条件下.而Cu1000处理下,Cd2+的浓度对Cu2+解吸量的影响较小.Cd2+吸附量随柠檬酸含量的增加无明显变化,但随Cu2+浓度的增加下降明显,其中无Cu2+处理Cd2+吸附量极显著地高于Cu600和Cu1000处理,而Cu600和Cu1000处理间差异不显著,且土壤对Cd2+的吸附随镉添加量增加而增加;Cd2+的解吸量随柠檬酸含量的增加先增大后保持稳定,在柠檬酸含量为0.5 mmol.kg-1时达到最大,Cu600处理的Cd2+的解吸量显著地高于Cu1000处理.     

椰壳生物炭对多种重金属在广东水稻土中的吸附解吸特性影响

土壤中有毒有害重金属会造成环境污染并危害人体健康.本文基于OECD 106实验准则,采用批量平衡实验方法,研究了多种有效态重金属镉(Cd2+)、钴(Co2+)和铜(Cu2+)在广东省水稻土中的吸附解吸行为特征以及添加椰壳生物炭对吸附解吸行为的影响,并探讨了pH值、温度和添加炭含量对吸附率的影响.结果表明,3种重金属在土壤中的吸附平衡时间为25 h,解吸平衡时间为30 h,添加质量浓度5％椰壳生物炭可使土壤对3种重金属的吸附率提高11.6％ ～20.0％,重金属离子在土壤中的吸附为不可逆吸附,具有明显滞后效应,Cd2+、Co2+和Cu2+的解吸滞后系数分别为33.838、1.347和0.972.在本试验条件下,土壤溶液的pH值随椰壳生物炭含量的增加而增大,温度和含炭量对吸附率的影响呈良好的线性关系(r2>0.951).这表明,在土壤中施用椰壳生物炭能有效缓解土壤中的重金属污染.     

冬季河南省若干城市室内灰尘中重金属的健康风险

大气沉降是室内灰尘的重要来源.本研究于2017年1—2月采集了河南省12个城市的室内灰尘样品共48个,并按照取样城市的空间分布探讨了重金属(Ni、Cu、Zn、Mn、Co、Cr、As、Ag、Cd、Pb)污染的南北差异(以黄河为界).运用地积累指数法对其进行污染评价.应用美国EPA人体暴露风险模型进行健康风险评价.结果表明,豫南城市室内灰尘中重金属除Pb以外平均浓度均显著高于豫北城市.豫南城市重金属平均浓度表现为Zn Mn Cr Ni Pb As Cu Co Cd Ag,浓度大小依次是306.7、249.2、223.3、116.9、55.7、41.6、30.3、7.0、1.8、1.3 mg·kg-1,而豫北城市重金属浓度表现为Zn Mn Pb Cr As Ni Cu Co Cd Ag,浓度大小依次是200.7、179.4、85.4、48.7、22.9、22.1、21.4、4.4、2.6、0.7 mg·kg-1.地累积指数结果显示Cd在豫南和豫北城市均是重污染和极重污染,而Ag在豫南城市是重污染和极重污染.豫南城市室内灰尘中4种致癌重金属的致癌风险大小依次为Cr As Ni Cd,6种非致癌重金属的非致癌风险大小依次为Zn Mn Cu Pb Co Ag;豫北城市室内灰尘中致癌重金属的致癌风险依次为Cr As Ni Cd,非致癌重金属的非致癌风险依次为ZnMn Pb Cu Co Ag.     

三峡库区消落区紫色土对重金属的吸附特征

为了解三峡库区消落区紫色土对重金属的吸附特点,采用振荡平衡方法研究石灰性、中性和酸性3种紫色土对Pb2 、Cu2 、Zn2 和Cd2 的吸附特征,并比较不同环境条件对紫色土吸附重金属的影响.结果表明:(1)一定pH条件下,同种土壤对4种重金属离子的吸附能力依次为Pb2 ＞Cu2 ＞Cd2 ≈Zn2 ;(2)在一定pH条件下,石灰性紫色土、中性紫色土、酸性紫色土对同种重金属离子的吸附强度依次降低,与其表面电荷密度的大小相一致;(3)石灰性紫色土、中性紫色土和酸性紫色土表面对Pb2 和Cu2 的吸附以静电和专性方式共存,其中对Pb2 的专性吸附比例分别约为56%、67%和50%;而对Zn2 和Cd2 绝大多数情况下产生静电吸附.     

期施用有机肥对棕壤中主要重金属积累的影响

以沈阳农业大学棕壤长期定位试验地为研究对象,分别选取不同年限CK、M_2、M4、N_4P_2、M_4+N_4P_2等10个处理的0～20 cm土壤,测定土壤中Cu、Zn、Pb和Cd等重金属的含量.结果表明:随着年限的增长,土壤中Cu、Zn、Pb和Cd的含量均呈现增加的趋势,以施用有机肥M4和Mz及有机肥化肥配施M_4+N_4P_2对土壤中重金属Cu、Zn、Pb和Cd含量影响最为明显,而在无肥对照CK和单施化肥N_4P_2处理下四种元素均有少量增加;几种重金属元素增长的相对大小为:Cd>Cu>Zn>Pb,其中目前Cu含量还未达到国家二级环境质量标准,Cd含量超标应引起足够重视.几种元素的相关分析表明,Cu、Zn之间具有极显著相关性,表明它们的来源具有一定的相关性. u、zn、Pb和Cd等重金属的含量.结果表明:随着年限的增长,土壤中Cu、Zn、Pb和Cd的含量均呈现增加的趋势,以施用有机肥M4和Mz及有机肥化肥配施M_4+N_4P_2对土壤中重金属Cu、Zn、Pb和Cd含量影响最为明显,而在无肥对照CK和单施化肥N_4P_2处理下四种元素均有少量增加;几种重金属元素增长的相对大小为:Cd>Cu>Zn>Pb,其中 前Cu含量还未达到国家二级环境质量标准,Cd含量超标应引起足够重视.几种元素的相关分析表明,     

溶解性有机物对土壤中重金属环境行为的影响

为揭示在溶解性有机物（DOM）作用下土壤中重金属的吸附和迁移规律并确定迁移数学模型,通过不同条件下的等温吸附实验和土柱淋滤实验,研究了溶解性有机物对重金属Cu,Cd,Pb,Zn在褐土中吸附和迁移行为的影响。结果表明DOM对Cu和Cd在土壤中的吸附促进作用较明显,对Pb有微弱的促进作用,对Zn的吸附影响不明显;随着pH的改变,25℃下Cu在土壤中的吸附高于15℃和35℃条件下。DOM质量浓度越高,Cd、Zn溶出的促进效果越明显,Cu、Pb则恰好相反。DOM对土壤中Cd、Zn的垂直迁移起着促进作用,而对Cu、Pb迁移起着一定的抑制作用;DOM对土壤重金属的平均迁移量随时间的延长而减少。此迁移模型能够定量计算并预测重金属质量浓度的时空分布。     

模拟酸雨下自然红壤与污染红壤中Cd,Cu,Zn的释放特征

通过对2个自然红壤和2个污染红壤的模拟酸雨土柱淋溶试验,研究了酸雨作用下红壤中重金属Cd,Cu,Zn的释放特征与影响因素,比较了自然红壤与污染红壤重金属释放特征的差异,结果表明,自然红壤中Cd,Cu,Zn的释放量均随酸雨淋溶量增加而线性增加,累积释放量有Zn＞Cu＞Cd的规律,并且随酸雨酸度增加而增加,3种重金属释放量之间存在显著的线性关系,在污染红壤中,Cd的释放随着酸雨淋溶量的增加呈现对数型增长,Cu的释放模式仍为直线型增长,而Zn的释放在弱酸性酸雨作用下为直线型增长,在强酸性酸雨作用下则为对数型增长,3种重金属释放鼍之间存在非线性关系,污染红壤中重金属释放量顺序为Cd＞Zn＞＞Cu,大约26%-76%的外源Cd和11%-68%的外源Zn被酸雨淋溶释放,但99%以上的外源Cu被土壤吸附,同时,3种重金属累积释放量均与淋出液中H+离子累积量呈现显著的对数关系;Cd和Zn与TOC累积释放量之间呈现显著的对数关系,Cu与TOC呈现显著的乘幂关系,在酸雨作用下,自然红壤由于重金属释放最很小,出现重金属污染的可能性较小;但污染红壤中大量Cd和zn的释放可能导致土壤,水体系统发生重金属污染.     

烟气脱硫石膏对滩涂围垦土壤重金属解吸及残留形态的影响

滩涂围垦土壤是重金属等难降解污染物的主要最终归宿场所之一,其重金属的解吸将影响重金属的迁移性、生物有效性和潜在毒性,研究重金属的解吸对土壤污染评价、修复及环境容量预测至关重要.研究了烟气脱硫石膏对广州市南沙滩涂围垦土壤重金属的解吸效果,并分析了烟气脱硫石膏对重金属形态的影响.在离心管中称取20.0 g过0.25mm筛土样,加入20 mL水和不同量的烟气脱硫石膏,在室温下于恒温振荡器振荡,风干研碎后用原子吸收分光光度法测定重金属全量,并用Tessier连续提取法研究了处理前后重金属形态变化.研究结果表明,随着脱硫石膏施用量的增加,经过振荡离心后的滩涂围垦土壤中重金属质量分数先急剧下降,之后变化趋于平缓.与原土相比各重金属最大解吸率分别为:Cd 30.38%,Cu17.73%,Ni 15.00%,Zn 14.19%,Pb 9.46%,Cr 8.89%.比较处理前后重金属的形态变化,发现各重金属的可交换态解吸率均达50%以上,并且重金属碳酸盐结合态质量分数也有减少.说明烟气脱硫石膏能降低土壤对重金属的吸附,经振荡离心后能降低土壤中重金属的毒性和生物可利用性.     

宝鸡城市街尘、土壤及河流沉积物重金属形态迁移特征

在宝鸡城市街尘、土壤及河流沉积物基本理化性质和重金属元素含量分析的基础上,重点研究了重金属元素在街尘、土壤及河流沉积物中的赋存形态和迁移特征.结果表明:在街尘中Cu主要以可氧化态和残余态形式存在,Pb主要以可还原态和可氧化态形式存在,Zn和Cd主要以乙酸可提取态形式存在,Mn、Fe、Co、Ni和Cr主要以残余态形式存在...     

淮南市城区地表灰尘重金属分布特征及生态风险评价

城市地表灰尘中重金属会对人体健康和生态环境产生危害,为研究城市中不同功能区地表灰尘重金属的含量和潜在生态危害水平,以典型煤炭资源型城市淮南市的地表灰尘为研究对象,采集工业区、商业区、交通区、文教区、居住区和公园绿地等6种功能用地共40个点位的地表灰尘。采用电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）和DMA-80直接测汞仪测定Zn、Pb、Cu、Cr、Cd、Ni、Co、V、Hg的含量,分析其在不同功能区地表灰尘中的分布特征、相关性及可能的来源;并应用潜在生态危害指数法对重金属在不同功能区的潜在生态危害进行评价。结果表明：1）淮南市地表灰尘中 Zn、Pb、Cu、Cr、Cd、Ni、Co、V、Hg的平均质量分数分别是202.59、74.63、62.74、110.69、0.57、35.82、12.18、50.95和0.105 mg·kg-1,其中Zn、Pb、Cu、Cr、Cd、Ni、Hg的平均含量分别是淮南市土壤背景值的3.47、3.17、2.04、1.21、9.50、1.12、2.56倍,是中国土壤背景值的2.73、2.87、2.78、1.81、5.88、1.33、1.62倍。2）9种重金属中,Zn和V的含量在不同功能区分布相对均匀,其他重金属在不同功能区含量均表现出较明显的空间异质性。3）不同功能区中,Zn、Pb、Cu、Ni、Co、V、Hg的平均含量在工业区最高,Cr 和 Cd 的平均含量在交通区最高。4）不同重金属的相关性表明,Zn、Pb、Cu、Cd、Ni 等5种元素有同一来源,Co 和 V 有同一来源。5）单项潜在生态危害系数大小为 Cd〉Hg〉〉Pb〉Cu〉Ni〉Co〉Zn〉Cr〉V。不同功能区9种重金属复合生态危害均处于强生态危害水平（300≤RI〈600）,其中工业区和交通区潜在生态危害水平最高。     

Scalp hair metal analysis in the assessment of the occupational exposure of arc welders

Eleven metals (Ca, Mg, Fe, Zn, Cu, Mn, Cd, Co, Cr, Ni and Pb) were estimated in hair samples of metal arc welders and a control group with the same socioeconomic background. Nitric acid–perchloric acid wet digestion procedure was adopted for the estimation of endogenous metal contents by ICP-AE technique. The study exhibited the following increasing order of the metal concentrations: Cd??1, dry weight, respectively. On average, the levels of Mn, Ni, Pb and Fe were found to be 1.5–2.4 times higher in the hair of welders compared with controls. Besides age and exposure which were strongly correlated, Cu–Mg, Mn–Mg, Ca–Co and Cd–Zn also showed significantly positive correlations. The identification of metal sources, done by cluster and principal component analyses, revealed four factors: age and exposure; Cu, Mg, Mn and Fe; Ca and Co; Cd, Zn, Ni and Pb. High levels of Fe were found to have a depleting impact on Co levels. The arc welders were feared to accumulate heavy metals in their bodies due to long-term endogenous exposure.     

Bioaccumulation of heavy metals in Octopus vulgaris from coastal waters of Alexandria (Eastern Mediterranean)

Heavy metal concentrations (Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn) were determined in various tissues (hepatopancreas, branchial hearts, salivary gland, gills, genital tract, mantle, arms and skin) of Octopus vulgaris collected from three different contaminated sites in front of Alexandria (Egypt) during 2000. All collected tissues displayed high enrichment factors when compared to ambient levels. Heavy metal concentrations in most tissues displayed significant differences among sites, sizes and sex. This study suggests that hepatopancreas, and to a lesser extent branchial hearts, are better indicators of chronic Cu, Fe, Zn and Cd contamination than edible tissues. The enrichment factor (EF) for heavy metals in the hepatopancreas and in edible tissues allowed discriminating our samples into three main groups; (1) EF?>?55 (Cu), (2) EF ranging from 15 to 7.5 (Fe, Cd and Zn) and (3) EF?相似文献   

Rieselfelder

Soils of the large sewage farm area south of Berlin are contaminated with heavy metals such as Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn. Based on earlier studies the total amount and the bioavailable proportions of heavy metals in soil samples were analysed. In some samples very high levels of total heavy metal concentrations were detected. For Pb, Cd, Cu and Hg the maximum values were 1360, 29.7, 817 and 40.8 mg/kg soil dry matter, respectively. The biovailable fractions of heavy metals which were found primarily in the acetate and EDTA fractions and to a lesser degree in the water extract account for about 50 % (Pb, Ni), 70 % (Cd) or 90% (Zn) of their total amount and may therefore pose a considerable environmental risk.     

Ⅱ.尾矿砂对重金属的吸附作用

本文研究了尾矿砂颗粒对Cu,pb,Cd三种重金属离子的吸附作用,以及各种环境条件因素对颗粒表面吸附作用的影响。实验结果表明,细微尾矿砂颗粒对溶液中的重金属离子具有较强烈的吸附作用,并且强烈地依赖于溶液的pH。根据表面络合反应,对尾矿砂颗粒表面基团可能参与的表面络合反应和吸附的重金属形态进行了讨论,并应用简化络合反应模式,求取了尾矿砂颗粒与Cu,Pb,Cd的表面络合形成的条件稳定常数pK_(ad)。     

南京城市土壤重金属含量及空间分布特征

研究了南京城市土壤重金属含量、来源及空间分布特征。结果表明,南京城市土壤中V、Mn、Co、Ni、Cr污染不明显,但受到了不同程度的Cu、Pb、Zn、Sb、Hg、Cd污染,其中Hg污染比较严重。V、Mn、Co、Ni、Cr含量之间均呈极显著正相父;Cu、Pb、Zn、Sb、Hg、Cd含量之间也均呈极显著正相关。南京城市土壤V、Mn、Co、Ni、Cr主要继承了原土物质;Hg、Cd、Pb主要来源于城市燃煤、机动车尾气及工厂排放粉尘;Sb主要来源于机动车尾气和工厂排放粉尘。南京城市土壤Hg、Cd、Pb、Sb含量空间分布规律非常相似,均表现为外围向市中心有逐渐增加的趋势,并且在新街口—鼓楼、梅山硫铁矿形成异常高值的岛状、环状区域。     

Relationship between total concentration and dilute HCl extraction of heavy metals in sediments of harbors and coastal areas in Korea

Total concentrations of Cr, Ni, Cu, Zn, Cd and Pb in surface sediments were determined to investigate the regional trends of heavy metal contamination in 11 coastal areas in Korea. Enrichment factor (EF) of heavy metals was calculated by comparing the level of their regional background. The averages of EF values in study areas were 0.99 for Cr, 1.05 for Ni, 4.23 for Cu, 1.80 for Zn, 3.92 for Cd and 1.54 for Pb, respectively. Dilute HCl extractions were useful to deduce the anthropogenic sources of heavy metals and the 1 M HCl extractable fractions of each metal varied from 0.3 to 37.3% for Cr, 1.9 to 66.3% for Ni, 4.2 to 92.9% for Cu, 7.1 to 99.7% for Zn, 10.9 to 98.9% for Cd and 15.0 to 99.1% for Pb. Comparing 1 M HCl extractable fraction to total concentration, large portions of Cu, Zn, Cd and Pb were present as potentially bioavailable fractions from anthropogenic input and were significantly correlated with their EF values showing r > 0.68.