污水土地处理磷污染物迁移转化模拟讨论分析

根据磷在土壤中的迁移转化机理，进行了以土柱试验为基础的“污水土地处理条件下磷的迁移转化模拟试验”，总结了污水中的磷在土壤中迁移转化的规律，提出了定量模拟这一规律的迁移转化联合模型。联合模型为研究磷在土壤中的运动提供了定量化依据，避免了已有研究中将迁移和转化割裂研究造成的误差，丰富并完善了不同形态磷的迁移转化模型。     

环境介质中有机污染物运移的数值模型

在综合考虑有机污染物在土壤-水环境体系中扩散、吸附解吸、分配以及土壤-水界面微生物降解条件下，建立了环境介质中有机污染物迁移转化的非平衡动力学模型，并编制相应的有限元程序，利用该程序对落地原油在土壤中迁移转化非平衡模式与平衡模式进行对比模拟分析，探讨了模型参数kd、λ、λ^*的变化对有机污染物迁移的影响，为定量研究土壤中有机污染物在土壤-水环境中分配与归宿提供了可靠的理论依据，同时为土壤环境质量评价及污染预测、预报与污染防治提供科学的根据与途径．图4表1参11     

稀土元素在土壤中的释放与迁移研究进展

稀土是全球重要的战略资源,在高科技产业及日常生活中广泛应用。由于稀土资源需求量的日益增加,稀土矿大量开采,加剧了稀土矿区周边环境污染,危害居民健康。因此,探究土壤中稀土元素的释放和迁移机理及影响机制对稀土的污染防治、生态修复及潜在风险评估都具有重要的现实指导意义。文章综述了稀土元素在土壤中释放与迁移机制、形态、及其影响因素方面的研究进展,主要结论为,(1)稀土元素在土壤中的释放与迁移机制主要包括4种类型:铁锰(氢)氧化物的还原溶解、土壤有机质的促进、离子交换作用以及土壤胶体协同。(2)稀土有机络合物、硫酸盐络合物、碳酸盐络合物是稀土元素在土壤中迁移的主要形态,稀土氟、氯、磷酸盐络合物不太可能作为稀土元素在土壤中迁移的载体。(3)稀土元素在土壤中的释放与迁移主要受pH值、氧化还原条件、配体浓度等环境因子影响,pH值与配体浓度与稀土元素的迁移形态高度相关。未来应通过世界各地不同土壤类型、不同环境驱动因子作用下稀土元素释放迁移的研究,探明引起稀土元素在土壤中释放的主导机制;加强稀土元素长距离迁移研究,在土壤环境中稀土元素分馏机制层面揭示稀土元素地球化学循环,为稀土矿区尾矿、废弃地中残留稀土的回收、利用提供理论与技术支持。     

冻融作用对土壤磷素迁移转化影响研究进展

磷素是生态系统中重要的生源要素之一，其在土壤中的丰缺变化制约着植物的生长状况，寒冷地区土壤的结构与理化性质常年受到冻结和融化的周期性影响，而冻融作用又强烈的影响着土壤磷的迁移转化途径，磷的生物地球化学行为是生态系统初级生产力的决定因素之一。系统的归纳分析了近年来国内外关于土壤吸附作用、土壤含水率以及土壤生物对磷素迁移转化过程影响的研究报道，主要研究结论认为：（1）冻融循环导致土壤颗粒粒径变小以及铁铝化合物形态改变，进而影响了磷在冻融土壤上的吸附行为；（2）土壤水在冻融作用下的固液相转换改变了土壤浸提液中磷的含量，而土壤含水率的高低与磷在土壤中的汇聚和释放存在密切关系；（3）土壤微生物和植物体内的磷在冻融过程中成为土壤中有机磷的主要来源之一。众多研究结果显示，同一制约因素在冻融作用驱动下对土壤磷的影响效果各不相同，这是因为冻融过程中土壤成分、水分含量、冻融时间、循环次数、植被类型和微生物状况等条件共同影响着磷的迁移转化行为，众多相互关联的因子产生的综合效应导致磷在冻融土壤中的迁移转化行为各异。总结分析当前的研究成果，提出冻融作用对土壤磷的影响应在土壤景观尺度、研究方法和手段、预防和治理措施方面进行深入的研究和探索。     

镉在土壤-植物系统中的迁移转化及其影响因素

重金属镉(Cd)被列为环境污染物中最危险的五种物质之一。因其极易通过食物链在人体内积累并危害人体健康的特性，环境Cd污染尤其是土壤系统的Cd污染已成为国内外环境污染研究的热点，Cd在土壤一植物系统中迁移转化规律备受关注。本文概述了国内外土壤Cd污染研究现状；在已有研究的基础上，总结并阐述了影响Cd在土壤一植物系统中迁移转化的几个重要因素：土壤基本理化性质(pH值、有机质等)、Zn元素、P元素、陪伴阴离子Cl^-和SO4^2-，其中包括尚未被普遍认识的P元素和陪伴阴离子Cl^-和SO4^2-；并详细论述了各因子对Cd在土壤一植物系统中迁移转化的影响及其可能机理。     

地下水中铵态氮的迁移转化过程

铵态氮进入地下水的主要途径是土壤淋失,通过室内土柱淋滤实验研究铵态氮在土壤中的迁移转化过程,测定不同时间和不同深度土壤中铵态氮及其转化物硝态氮和亚硝态氮的浓度变化,分析了影响铵态氮迁移转化的因素。实验表明：在土壤饱和、持续淋滤条件下,土柱中随采样深度的增加,铵态氮穿透时间延长,依次滞后;通过硝化能力分析,土柱上层发生了轻微的硝化反应,土柱底部发生了反硝化反应,导致硝态氮的浓度衰减。研究认为在铵态氮的迁移转化过程中,当入渗铵态氮浓度较低时,影响铵态氮迁移转化的显著因素是土壤对铵态氮的吸附;当入渗铵态氮浓度较大时,影响铵态氮迁移转化的显著因素是生物作用导致的铵态氮的硝化,以及土壤的渗透系数、弥散度等因素。     

外源稀土在土壤中的形态转化研究

研究了外源可溶性稀土进入土壤后的形态分布及形态转化的时间进程。外源稀土进入土壤（华北潮土）后迅速向各个形态转化,实验进行了６０ｄ,稀土形态在此期间的变化结果表明：交换态迅速下降;碳酸盐结合态的变化情况与交换态基本相同,只是下降的幅度较交换态小;铁锰氧化物结合态生微弱地上升,然后逐步下降;有机结合态则先稳定再逐步升高,外源稀土可在此态积累;残渣态在实验期内基本稳定,无明显变化。     

添加硝酸铁对Cd在土壤-水稻体系中迁移转化的效应及其机制

土壤改良剂能调节和改变Cd等重金属的物理化学性质,改变重金属在环境中的可迁移性和生物有效性。研究硝酸铁的添加对Cd在土壤-水稻体系中迁移转化的效应及其机制,对于制定降低水稻对Cd的吸收的污染控制措施具有重要的指导意义。该研究通过在污染土壤中复合施加木本泥炭(Peat)和Fe(NO_3)_3进行盆栽实验,分析其对土壤Cd和Fe分布的影响,进而分析土壤Cd、Fe形态变化与水稻积累Cd之间的关系,阐明其对Cd在土壤-水稻系统中的迁移转化的影响。结果表明,(1)与对照相比,泥炭+Fe(NO_3)_3的施加提高了土壤的pH值,降低了孔隙水Cd、土壤中生物有效性Cd,提高了土壤中固定态Cd的含量,降低了水稻对Cd的吸收。而泥炭的添加则降低了土壤pH值,提高了孔隙水Cd、土壤中生物有效性Cd的含量,促进了水稻对Cd的吸收。(2)土壤中易于迁移的Cd形态(如Dis-Cd、F1-Cd、F2-Cd等)与水稻各部位Cd含量之间存在显著的正相关性,而土壤中固定态的Cd(Ox-Cd、Plaque-Cd)则与水稻各部位Cd含量之间存在显著的负相关性,这表明土壤中Cd的形态是影响其在土壤-水稻体系中迁移的重要决定因素。(3)土壤Ox-Fe、Plaque-Fe和水稻各部位Cd含量之间存在显著的负相关性;土壤pH、Ox-Fe、Plaque-Fe与易于迁移的Cd形态(如Dis-Cd、F1-Cd、F2-Cd等)之间存在显著的负相关性,这表明土壤铁循环是影响Cd在土壤-水稻体系中迁移转化的重要因素。(4)土壤pH值与易于迁移的Cd形态、水稻各部位Cd含量之间具有显著的负相关性。土壤pH升高,铁氧化物表面负电性增加,从而对土壤中易于迁移的Cd产生强烈的吸附固定作用,进而降低水稻对Cd的吸收。     

农药在土壤环境中的行为研究

农药的迁移转化对土壤环境质量的变化有着重要的影响。文章从土壤环境中的农药出发,探讨了土壤中农药的转化过程,阐述了农药在土壤中的吸附与解吸行为以及各种因素对农药转化的作用,并提出了对农药行为的新的研究方向。     

土壤中腐殖酸对外源农用稀土生物可利用性的影响

采用盆栽实验方法，研究了腐殖酸对稀土元素在土壤-植物体系中的迁移、富集和生物可利用性的影响，结果表明，在试验土壤红壤中，稀土元素主要富集在小麦根部，加入低浓度的腐殖酸后，促进了小麦对稀土元素的吸收：而高浓度的腐殖酸则抑制小麦对稀土元素的吸收，腐殖酸浓度过高时，对小麦生长产生毒害作用，同时发现，小麦中叶绿素含量与小麦中稀土含量存在相关关系。     

Environmental biogeochemical behaviors of rare earth elements in soil–plant systems

With the continual increase in the utilization of rare earth elements (REEs) for industrial and agricultural purposes in China, the research into the environmental biogeochemical behavior of REEs has become a pressing issue. The REEs’ content in soil and various parts of wheat under different conditions in soil–plant systems were measured by INAA and ICP-MS. The results showed four aspects. (1) The mean value of total REEs in soil of China was 176.8 mg kg⁻¹. The mean ratio of ΣLREE/ΣHREE in soils was 8.0 and cerium accounts for 42% of the total REEs. The content of REEs in wheat seed ranged between 10⁻¹¹ and 10⁻⁸ g g⁻¹, 3–4 orders of magnitude lower than that in soil. (2) The REEs contents in ryegrass, especially in roots, were significantly related to that of soil. The bioavailability of REEs in soil mainly depended on the exchangeable fraction of REEs, which was strongly affected by the physico–chemical properties of the soil. (3) Long-term foliage-dressing with Changle microfertilizer of REEs did not affect the contents and distribution patterns of REEs in soil. At the maturing stage of spring wheat, the REEs content was in the order of root > leaf >stem and crust. Compared with the control, foliage-dressing has a higher accumulation of REEs in root and leaf. However, no significant difference was found in stem and crust between the two treatments. (4) There was no significant accumulation with the soil-dressing method. When comparing controls in both foliage- and soil-dressing methods, no distinct residue of REEs in grains was found.     

模拟酸雨对土柱中稀土元素迁移的影响

模拟研究酸雨对土柱中稀土元素迁移的影响.结果表明,在雨水、酸雨淋溶下,对照组红壤土柱中所含稀土元素有向下迁移的趋势,并且随淋溶液pH值的降低,稀土元素向下迁移的能力增加.外源稀土迁移量的大小顺序为;Ce>La>Nd>Pr,其顺序与各稀土元素在稀土微肥中含量大小的顺序相同.表明外源稀土的迁移性与外源稀土的总量密切相关.外源稀土在土柱中的含量随着红壤深度的增加而减少,稀土元素主要在土柱中第一、二层持留;随着淋溶液酸度的下降,稀土元素向下迁移的能力增加.     

Major and trace elements in paddy soil contaminated by Pb–Zn mining: a case study of Kočani Field,Macedonia

The objective of this study was to assess the bulk chemical composition as well as the extent and severity of heavy metal contamination in the paddy soil of Kočani Field (eastern Macedonia). The results revealed that the paddy soil of the western part of Kočani Field is severely contaminated with Pb, Zn, As and Cd in the vicinity of the Zletovska River due to irrigation with riverine water that is severely affected by acid mine and tailing effluents from the Pb–Zn mine in Zletovo. The detected total concentrations of these metals are far above the threshold values considered to be phytotoxically excessive for surface soil. The paddy soil in the vicinity of the Zletovska River was also found to exhibit elevated levels of Ba, Th, U, V, W, Mo, Cu, Sb, Bi, Ag, Au, Hg and Tl, with concentrations above their generally accepted median concentration values obtained during this study. A correlation matrix revealed that the Mn and Fe oxides/hydroxides are the most important carrier phase for several trace elements, with the exception of rare earth elements (REEs). These also represent a major sink for the observed heavy metal pollution of the soil. REEs are mostly associated with two phases: light (L)REEs are bound to K-Al, while heavy (H)REEs are bound to Mg-bearing minerals. Although there is no direct evidence of a health risk, the paddy soil in the vicinity of Zletovska River needs further investigation and an assessment should be made of its suitability for agricultural use, particularly in view of the highly elevated concentrations of Pb, Zn, As and Cd.     

微波消解—电感耦合等离子体质谱法测定植物中痕量稀土元素

研究了电感耦合等离子体质谱（ＩＣＰ－ＭＳ）测定植物中痕量稀土元素（ＲＥＥｓ）的方法。详细讨论了测定稀土元素的质谱干扰及基体的抑制效应,采用代数法可有效地校正质谱干扰,内标法可以补偿基体的抑制效应。根据植物标准参考物质（ＧＳＶ－２,ＧＳＶ－４）的分析结果评价方法的准确性。在微波条件下,ＨＦ／ＨＣｌＯ４／ＨＮＯ３混合体系能快速而有效地分解植物样品,直接稀释后用ＩＣＰ－ＭＳ测定其中的稀土元素。     

典范相关分析在桉树人工林地土壤酶活性与营养元素关系研究中的应用

运用典范相关分析（canonical correlation analysis)对桉树人工林地土壤酶活性和土壤营养元素含量关系的研究表明,土壤过氧化氢酶,脲酶和蛋白酶活性与土壤营养元素N,P,K含量关系最大,其中地氧化氢酶与桉树土壤K听转化,K的固定关系密切,对土壤中主要营养物质N素的转化具有重要作用,脲酶的活性同桉树土壤N,P的转化关系密切,蛋白酶促进土壤对植物氮源的供给,而转化酶与P的转化也有一定相关,Zn在一定程度上对转化酶有正效庆,即有促进作用。结合林地生物的生长特征等因子,“综合土壤酶因子”可作为土壤肥力评价的一个生物学指标。图2表4参16     

黄河三角洲人工草场群落土壤盐分动态集成预报模型及其应用

提出了以ＧＭ（１，１）模型拟合发展的趋势、傅里叶变换撮周期分量ＡＲ（ｐ）模型模拟随机过程的集成预报模型，并用于黄河三角洲人工草场群落土壤盐分的定量研究中，经理论和应用检验证明：该模型能以较高的精度模拟或预报土壤盐分在较长时期内的动态变化过程，方法简单，计算工作量小，并优于传统的单一预报模型。     

稀土对植物抗逆作用的自由基机制

通过研究及收集的资料，提出在植物生长期中，稀土元素能增加植物的抗逆性，当植物受到酸雨、重金属及盐胁迫时，稀土表现出抗氧化性质，而且稀土对植物的抗逆作用是由于其具有清除含氧自由基的作用。     

Species and distribution of rare earth elements in the Baotou section of the Yellow River in China

This paper analyses the contents and species distributions of rare earth elements (REEs) in the water-suspended particulate-sediment system of the Baotou section of the Yellow River, China, with known anthropogenic REE input from industrial discharges. The major forms of REEs were suspended and dissolved in the mainstream and the tributaries of the Baotou section, respectively. The concentrations of the dissolved and suspended REEs had the same trends in the overlying water along the mainstream, which increased from the Seqi section (site A) to the mouth of the Sidaosha River (site D), reaching a maximum value at site D, and tending to decrease thereafter. The contents of REEs in sediment cores showed enrichment with light rare earth elements (LREEs). The bound to carbonates and to Fe–Mn oxides are the major forms of REE in the secondary phase and the REE exhibited LREE enrichment pattern and moderate Eu depletion in suspended particulates and surface sediments. The contents and species distributions of REEs in the water-suspended particulate-sediment system of the Baotou section suggest that the anthropogenic source of REEs from Baotou city have enhanced REE accumulation to the Baotou section. This information is important for predicting possible pollution resulting from anthropogenic REE input into rivers.