| 水稻土中铁-氮循环耦合体系影响镉活性机理研究 |
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| 引用本文： | 李义纯,李永涛,李林峰,唐明灯,王艳红,艾绍英.水稻土中铁-氮循环耦合体系影响镉活性机理研究[J].环境科学学报,2018,38(1):328-335. |
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| 作者姓名： | 李义纯 李永涛 李林峰 唐明灯 王艳红 艾绍英 |
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| 作者单位： | 1. 广东省农业科学院农业资源与环境研究所, 广州 510640;2. 农业部南方植物营养与肥料重点实验室, 广州 510640;3. 广东省养分资源循环利用与耕地保育重点实验室, 广州 510640,华南农业大学资源环境学院, 广州 510642,1. 广东省农业科学院农业资源与环境研究所, 广州 510640;2. 农业部南方植物营养与肥料重点实验室, 广州 510640;3. 广东省养分资源循环利用与耕地保育重点实验室, 广州 510640,1. 广东省农业科学院农业资源与环境研究所, 广州 510640;2. 农业部南方植物营养与肥料重点实验室, 广州 510640;3. 广东省养分资源循环利用与耕地保育重点实验室, 广州 510640,1. 广东省农业科学院农业资源与环境研究所, 广州 510640;2. 农业部南方植物营养与肥料重点实验室, 广州 510640;3. 广东省养分资源循环利用与耕地保育重点实验室, 广州 510640,1. 广东省农业科学院农业资源与环境研究所, 广州 510640;2. 农业部南方植物营养与肥料重点实验室, 广州 510640;3. 广东省养分资源循环利用与耕地保育重点实验室, 广州 510640 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（No.41403104）；广东省自然科学基金（No.2014A030313768，2015A030310221）；广东省省属科研机构改革创新领域项目（No.2016B070701009）；广东省应用型科技研发专项资金项目（No.2016B020240009）；广州市产学研协同创新重大专项（No.2014Y2-00521） |
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| 摘 要： | 关于铁-氮循环耦合体系对镉(Cd)活性影响的研究目前尚鲜见报道.本文采用淹水培养试验,研究不同硝酸根(NO_3~-)、铵根(NH_4~+)处理条件下,南方典型Cd污染水稻土中铁氧化还原与氮形态转化耦合关系及其对Cd活性影响的机理.结果表明:随着培养时间延长,不同处理的pH值逐渐向7.0靠拢,Eh值由273~321 mV持续下降至118~132 mV,pe+pH值(e-活度的负对数值与H+活度的负对数值之和)从10.62~11.19持续下降至8.55~8.83,土-水体系处于中度还原条件;化学反硝化(Chemodenitrification)和NO_3~-依赖的厌氧铁氧化过程(Microbial NO_3~--dependent FeIIoxidation,NDFO)生成无定形氢氧化铁(Fe(OH)_3(amorp)),其对Cd~(2+)专性吸附及与Cd~(2+)共沉淀降低了有效态Cd浓度,加之pH值上升增大Cd~(2+)在土壤固相表面的吸附量,导致水稻土中Cd活性下降;NH_4~+被Fe(OH)_3(amorp)厌氧氧化(Anaerobic NH_4~+oxidation coupled to FeIII reduction,Feammox)会消耗H+而提高体系的pH值,在一定程度上会降低Cd活性,但其自身与Cd~(2+)对土壤固相表面吸附位点的竞争,可能会更大程度地减少Cd~(2+)在土壤固相表面的吸附量,而导致Cd活性提高.本研究成果可为丰富和拓展水稻土中Cd的生物地球化学理论,并为南方Cd污染农田修复及治理提供科学依据.
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| 关 键 词： | 水稻土 铁氧化还原 氮循环 耦合体系 镉活性 |
| 收稿时间： | 2017/6/6 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2017/7/11 0:00:00 |
Mechanisms of the iron-nitrogen coupled cycles controlling variations of cadmium activity in paddy soil |
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| LI Yichun,LI Yongtao,LI Linfeng,TANG Mingdeng,WANG Yanhong and AI Shaoying.Mechanisms of the iron-nitrogen coupled cycles controlling variations of cadmium activity in paddy soil[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2018,38(1):328-335. |
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| Authors: | LI Yichun LI Yongtao LI Linfeng TANG Mingdeng WANG Yanhong and AI Shaoying |
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| Institution: | 1. Institute of Agricultural Resources and Environment, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640;2. Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer in South Region, Ministry of Agriculture, Guangzhou 510640;3. Guangdong Key Laboratory of Nutrient Cycling and Farmland Conservation, Guangzhou 510640,College of Natural Resources and Environment, South China Agricultural University, Guangzhou 510642,1. Institute of Agricultural Resources and Environment, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640;2. Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer in South Region, Ministry of Agriculture, Guangzhou 510640;3. Guangdong Key Laboratory of Nutrient Cycling and Farmland Conservation, Guangzhou 510640,1. Institute of Agricultural Resources and Environment, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640;2. Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer in South Region, Ministry of Agriculture, Guangzhou 510640;3. Guangdong Key Laboratory of Nutrient Cycling and Farmland Conservation, Guangzhou 510640,1. Institute of Agricultural Resources and Environment, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640;2. Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer in South Region, Ministry of Agriculture, Guangzhou 510640;3. Guangdong Key Laboratory of Nutrient Cycling and Farmland Conservation, Guangzhou 510640 and 1. Institute of Agricultural Resources and Environment, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640;2. Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer in South Region, Ministry of Agriculture, Guangzhou 510640;3. Guangdong Key Laboratory of Nutrient Cycling and Farmland Conservation, Guangzhou 510640 |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | paddy soil iron redox processes nitrogen transformations coupled cycles cadmium activity |
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