稀土在土壤-植物系统中的分馏效应及影响因素

以稀土背景较高的红壤为供试土壤,采用小麦盆栽实验,研究了稀土元素在土壤～小麦系统中的分馏模式,考察了外源稀土浓度、腐殖酸浓度和土壤酸度对稀土分馏模式的影响.结果发现,红壤中稀土的分馏模式与我国土壤的稀土分馏模式基本一致,为向右倾斜的轻稀土富集模式.小麦根部的稀土分布模式与土壤类似,小麦茎叶中稀土分布模式则有所不同.加入外源稀土后,小麦根部的稀土分馏模式随土壤中稀土丰度的改变而改变,而小麦茎叶中的稀土分馏模式却保持相对稳定,说明小麦地下部分与小麦地上部分对稀土的吸收方式存在差异.腐殖酸对稀土在土壤-小麦系统中的分馏效应影响不大土壤酸度对稀土在土壤-小麦系统中的分馏效应有一定的影响,在所试验条件下,观察到小麦中稀土元素的分馏系数随pH值降低而降低,高pH值(pH＝6.7)使稀土在小麦中的分馏系数加大.     

环境化学

X13 9902734稀土元素分馏作用研究进展/陈莹(南京大学污染控制与资源化研究国家重点实验室).二//环境科学进展/中科院生态环境研究中心一1999,7(1)一10一17环信X一4 综述了环境中稀土元素的分馏过程以及分馏作用对其在岩石、土壤、植物、水环境中分布、迁移规律的影响,探讨了引起稀土分馏的机理,为稀土的环境化学研究提供了详实的材料。图2参45一99.34拜g·min一‘和46.31拌g·min一‘。两温度下处理样品的反应速度常数与对照相比分别下降了83%和77%。另一方面,用lmol·L一‘HCI溶解表面磷酸铁膜后,黄铁矿氧化速率(25‘C)显著提高,速度常…     

土壤酸度对稀土元素在小麦体内的生物可利用性及分馏效应的影响

采用盆栽实验,研究了土壤酸度对稀土元素在小麦体内的生物可利用性及分馏效应的影响.结果表明:小麦体内稀土含量与pH之间呈二次方程的关系,在实验pH范围内,随pH值升高小麦体内稀土含量逐渐降低,每种稀土含量随pH变化程度表现为:Ce>La>Nd>Sm>Gd>Yb>Tb>Eu,表明Ce对pH值更为敏感,Eu最小.土壤中3种稀土形态的含量顺序为B2(NH₂OHHCl提取态)>B3(H₂O₂-NH₄Ac提取态)>B1(HAc提取态),随着酸度的降低,B1有向B2、B3转化的趋势.线性回归和多元逐步回归分析表明不同形态的稀土对小麦吸收的贡献程度因单个稀土元素的不同而不同,但B1态是主要的生物可利用态.小麦体内轻重稀土之间分馏系数与pH值呈负线性相关,土壤酸度越大,分馏系数越大.     

Hg稳定同位素地球化学研究进展

近年来汞(Hg)稳定同位素研究进展显著。Hg具有七种稳定同位素。以往研究不但报道了Hg同位素质量分馏,也报道了Hg同位素非质量分馏,使Hg成为目前唯一在自然界中具有同位素非质量分馏的重金属元素。本文阐述了Hg同位素的研究背景,总结了Hg同位素分析方法和引起Hg同位素分馏的生物化学过程,介绍了地球各圈层样品中Hg同位素组成的国内外最新研究现状。而最新发现的大气降雨中异常的、呈季节性变化的偶数Hg同位素非质量分馏(Δ200 Hg),更开辟了Hg同位素研究的新领域。不同于奇数Hg同位素非质量分馏,偶数Hg同位素非质量分馏还未经任何实验验证,其分馏机理也完全不清楚,亟待深入研究。Hg可能的"三维"同位素体系(质量分馏、奇数以及偶数Hg同位素非质量分馏)的研究和应用将有希望为进一步认识Hg环境过程、生物累积、大尺度迁移以及全球性的生物地球化学循环提供更加丰富的信息,具有重要的科学意义。     

土壤稀土元素的迁移-富集机制及其生态效应

稀土被称为“工业维生素”。随着稀土元素使用日益增加,导致其在土壤广泛分布并不断积累。土壤中稀土元素的地球化学过程已成为全球关注的热点。本文通过检索土壤环境稀土元素方向研究文献,综述土壤稀土元素迁移-富集机制的研究进展,识别土壤稀土元素主要来源,探讨土壤稀土元素的含量分布、分馏特征和赋存相态,以及稀土元素迁移富集和分馏的影响因素,分析稀土元素对土壤理化性质、动物、植物和微生物等产生的生态效应,以及对人体健康的潜在威胁,提出土壤稀土元素未来研究的关键问题和方向。相关认识有助于理解和掌握稀土元素在土壤中的迁移和归趋,并为稀土污染防治提供理论依据。     

武汉第四纪网纹红土的稀土元素特征及其物源指示意义

对武汉地区第四纪中更新世王家店组(Qp2w)网纹红土采用ICP-MS进行了稀土元素质量分数测定,分析了稀土元素组成与分馏特征,并与渭南黄土和长江沉积物进行了对比。分析表明,Qp2w网纹红土的REE含量除了受沉积物粒度控制之外,还受风化淋溶作用控制。Qp2w网纹红土的Eu负异常,与渭南黄土相比未出现明显的再分馏;Ce异常出现分层现象,分馏复杂;轻重稀土元素分馏比渭南黄土略弱,比长江沉积物弱得多;轻稀土元素分馏比渭南黄土和长江沉积物显著;重稀土元素分馏较渭南黄土和长江沉积物要弱。总体上,Qp2w网纹红土稀土配分模式与渭南黄土更相似。通过物源计算,总结出Qp2w网纹红土具有风积成因的特点,这表明其有可能是黄土高原黄土朝南或东南方向的延伸。     

稀土环境化学研究的近期进展

本文总结了近年稀土在土壤，水，大气的环境化学研究工作。我国应用稀土农业增产有十多年历史，因此，在土壤中稀土元素的行为我国研究相对较多，如已完成全国性的土壤背景值调查，不同类型土可溶态稀土的含量等。稀土在土壤中的结合态，吸附及解吸性质，模拟酸雨对稀土的淋溶，以及外源性稀土进入土壤后形态的变化都有一些报道。在水环境方面，列出了国内外重要河流稀土的浓度，以及稀土元素的分布模式，河流悬浮物和沉积物中稀土的     

非质量氧同位素分馏效应研究进展

非质量氧同位素分馏效应(mass independent oxygenisotope fractionation)研究为一些重大地质科学问题的解释开辟了一条新途径。在简要介绍非质量分馏理论后,重点评述了非质量氧同位素分馏效应的研究进展,包括非质量同位素分馏效应的成因机制、氧同位素组成分析方法建立及其在环境地学领域的应用。并对非质量氧同位素分馏领域未来研究趋势作了进一步探讨。     

有机氧同位素分馏作用研究进展

植物有机质的氧同位素分馏机制较为复杂,受着多种因素的影响,限制了其在农业、生态学和古环境方面的广泛应用。本文探讨了植物有机质中氧元素的来源、氧同位素分馏机制及影响因素,以期有助于有机氧同位素的应用研究。     

辉锑矿-萤石共生矿床中萤石的稀土元素地球化学

对滇黔交界地区的大厂和老厂二个辉锑矿-萤石共生矿床中的萤石单矿物进行了稀土元素地球化学研究。结果表明：这二个矿床萤石稀土分布模式相似；萤石中轻重稀土分馏不明显；存在明显的铈和铕的负异常；本区辉锑矿-萤石共生矿床为热液成因。     

硫同位素分馏中的生物作用及其环境效应

自然界中硫同位素组成变化范围较大(-65‰~+120‰)。许多环境过程可以引起硫同位素分馏,表生环境下微生物还原硫酸盐是最重要的硫同位素分馏过程。在≤50℃条件下,厌氧细菌使硫酸盐SO42-还原成H2S,后者与金属离子结合形成硫化物或直接从体系中逸出,这种硫循环过程是造成地球各层圈中硫的轻、重同位素变异的最主要原因。但生物成因的硫同位素分馏过程复杂,受诸多因素的限制。本文综述了由生物作用导致的硫同素分馏的发生机理和影响因素,以及生物硫循环所导致的环境效应。     

石化行业气体分馏装置环境监理要点研究——以某企业50万吨/年气体分馏装置为例

气体分馏是原油炼制的重要加工过程之一,气体分馏装置是对催化裂化装置生产的液化气进行进一步分离、精制,为化工装置提供丙烯和丁烯原料的重要装置,装置根据分馏所得产品的用途有三塔、四塔、五塔之分。通过对某石化公司油品质量升级改造项目,新建50万吨/年气体分馏装置的环境监理开展深入研究,提出设计文件审查期、施工期、试生产期环境监理的要点,为规范和完善该类项目的环境监理工作提供参考。     

硼同位素地球化学及其示踪意义

由于硼在自然界中分布较集中，平均丰度低，而且11B和10B之间质量差大，分馏效应显著，故硼同位素组成可以作为判定硼来源的有效示踪剂和指相标志。硼同位素的分馏方式主要有吸附作用、蒸发（沸腾）作用和风化、淋滤作用。温度和pH是控制硼同位素分馏的重要条件．地壳中的硼库主要有碎屑岩、陆相蒸发岩和海相蒸发岩，次之为中酸性大山岩（硼丰度很低）。幔源岩和陨石中的硼含量极低。这些岩石中的硼丰度和δ11B值标志为我们判别矿床中硼的源区和成矿环境提供了依据。电气石由于其在变质、热液作用中的稳定和与热水沉积矿床的密切关系而成为最主要的测试对象。根据电气石等矿物的δ11B及岩石中硼矿物的数量可以判断成岩、成矿过程中的硼的来源及其与金属矿化的关系。本文简要讨论了布罗肯山、巴伯顿绿岩带和辽东硼矿床中硼的来源及成岩、成矿环境。     

二氧化钛-水体系氧同位素分馏系数的实验研究

对TiO2的两种常见同质多像变体金红石和锐钛矿与水之间的氧同位素分馈系数的实验研究进行了系统的总结和评述。水热品化法（575～775℃）和水热氧化法（300～700℃）以及低温水解（22～50℃）获得的实验金红石－水体系分馏系数与增量方法理论计算结果相一致。低温水对法获得的锐钛矿－水体系分馏可能是一种不平衡分馏，其分馏系数的大小决定于锐钛矿的形成机制。同时，低温水解实验还揭示．在低温矿物形成和同质多像转变过程中可能存在氧同位素继承性，这对解释低温环境氧同位素数据具有重要的地球化学意义。     

钙同位素在森林生态系统中的研究进展

钙作为植物必需的营养元素之一,对维持森林生态系统稳定有重要作用。本文综述了钙同位素的分析方法和分馏机理,并指出钙同位素分馏可以用来示踪森林系统中钙的来源及途径。在森林生态系统的研究中,土壤与植物之间的钙同位素分馏可以用于区域物质循环的估算。同时对利用钙同位素在森林生态系统对环境响应及生态系统演化应用进行了总结,并基于当前研究对未来采用钙同位素在生物地球化学循环的研究方向进行了展望。     

稀土农用对环境的影响

稀土在我国工业、农业应用中已有几十年的历史,人们对稀土在农作物上的增长作用及机理已逐渐了解,其在农用上的应用也越来越广泛,对环境的影响亦逐渐引起人们的关注。文章从稀土元素在环境中的含量、毒性特点、辐射水平、残留量等方面分析讨论了稀土农用对环境的影响。现有研究结果表明:稀土微肥在现行施用量的条件下,对人体健康是安全的,不会对环境、水体、农田生态环境造成污染。     

镉同位素及其环境示踪

随着多道接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICPMS)的发展和广泛应用,镉(Cd)稳定同位素已成为当前非传统同位素地球化学的研究热点之一。本文对Cd同位素的分析方法、组成特征、变化规律、分馏机制及环境应用等问题进行了系统评述。总体来说,地球样品的Cd同位素组成(δ114/110 Cd)分馏较小(-2.47‰~+3.17‰),陨石等地外物质同位素分馏较大(-9.07‰~+16.13‰),已发现的分馏过程包括蒸发/冷凝过程、吸附沉淀/溶解过程、生物吸收过程。同时,Cd同位素作为一种全新的地球化学指标,可指示物源、天体演化、海洋初级生产力及营养物质循环、全球碳循环等过程;有效示踪环境介质与生物体中Cd的污染来源,为环境科学的研究提供新的视角和信息。     

钙同位素方法在环境地球化学研究中的应用与进展

概述了钙同位素分馏机理、分析测定以及在环境地球化学研究中的应用。自然界中钙同位素组成及其分馏过程与生成环境密切相关,可以很好地反映其地质成因及地质作用过程。近年来,随着钙同位素的测量技术的创新和改进,钙同位素地球化学的研究领域不断拓宽:它在研究环境生态系统中钙同位素变化规律、海洋钙循环、示踪古海洋和古气候等方面取得初步成效。先前的研究表明不同的样品中的44Ca /40Ca比值变化较小,δ44 Ca的变化在-2.88‰~+ 0.92 ‰之间。     

地表环境氮循环过程中微生物作用及同位素分馏研究综述

综述了氮循环过程中的微生物作用及其研究进展 ,阐述了生物固氮、微生物吸收同化、有机氮素矿化、硝化和反硝化的反应机理及反应过程中的同位素分馏 ,提出了微生物驱动氮循环的简要模型。微生物驱动的氮循环中不同过程有不同的同位素分馏特征 ,生物固氮、土壤有机氮矿化过程中分馏效应小 ,而吸收同化、硝化和反硝化过程中同位素分馏较大 ,利用各个过程不同的同位素分馏特征可示踪含氮物质的来源、转化和迁移等。     

利用稀土冶炼废水回收无水硫酸钠

无水硫酸钠作为一种不可缺少的辅助材料被用于稀土冶炼中,它的作用将稀土硫酸盐转化为不溶性的复盐[M_2(SO_4)_3·Na_2SO_4·H_2O],从而实现稀土硫酸盐的分离提取.复盐经过转化,又将硫酸钠还原出来,并进入稀土废水中,随之排入环境.不仅对环境造成严重危害,而且浪费了大量的可利用资源.本研究课题目的是开展综合利用、化害为利,从根本上解决稀土冶炼中废水污染问题.