全国主要土壤铜、锌、镍重金属形态及其与土壤性质的关系

在全国具有代表性的16个地域采集代表性的土壤,用Tessier五步连续提取法对土壤中铜、锌、镍3种重金属的交换态、碳酸盐态、铁锰氧化态、有机态和残渣态进行了分析,结果表明:3种重金属元素的形态分布主要以矿物态的形式存在,可交换态比例偏低,其余的碳酸盐态、氧化态和有机态含量的相对大小各不相同。交换态重金属含量与土壤pH呈显著负相关,与土壤物理性粘粒含量成极显著正相关;决定碳酸盐态重金属含量大小的是pH值和土壤的CEC值,铜、镍与土壤pH呈显著或者极显著正相关,而锌与pH值呈显著负相关,锌与CEC呈显著负相关;氧化态重金属含量与土壤pH值有关,还随土壤有机质和物理性粘粒含量的增加而上升;土壤有机态重金属含量随着土壤有机质含量和物理性粘粒含量的减少而下降;矿物态主要受土壤母质的影响,与土壤的CEC呈极显著或显著正相关。     

大庆龙凤湿地土壤硒的结合态与分布特征

为了解大庆龙凤湿地土壤硒的含量、形态,应用连续浸提的方法研究了大庆龙凤湿地保护区4个样区20个样点4个不同层次的土壤中硒的含量、形态、剖面分布,并对土壤中影响硒元素沉积量的相关理化性质进行了测定。结果表明,大庆龙凤湿地土壤全硒含量在垂直分布上没有明显的规律,变幅在121～150μg/kg之间,属于少硒土壤,在各种结合态硒中,水溶性硒仅占土壤全硒含量的1.5%～3.3%,交换态硒占3.6%～7.4%,有机态硒占24.0%～43.9%,酸溶态硒、硫化态硒和残余态硒3种无效态硒共占50%以上。土壤有机质、pH值及土壤粘粒是影响土壤硒含量的主要因素,并且由于土壤有效硒含量低、无效硒比例高导致硒的利用率低,这可能是本地区人与生物缺硒的主要原因之一。     

模拟酸雨对山东主要土壤类型理化性质的影响

以ｐＨ２、３、４、５的模拟酸雨,对山东省棕壤,褐土,潮土,砂姜黑土,盐渍土等５种土壤进行了１－１０ａ室内淋洗土柱试验,结果表明,除棕壤在ｐＨ２的模拟酸雨淋洗第４ａ开始酸化以外,其余４种土壤１０ａ淋滤波ｐＨ值均大于７;模拟酸雨淋洗土壤１０ａ,土壤淋失盐基总量是褐土〉砂姜黑〉盐渍土〉潮土〉棕壤,盐基离子对酸雨的敏感性为Ｃａ＾２＋〉Ｍｇ＾２＋〉Ｋ＾＋,Ｎａ＾＋模拟酸雨对土壤中活化作用是除棕壤ｐＨ２出现活     

全国主要土壤铁重金属形态及其与土壤性质的关系

在全国具有代表性的16个地区采集代表性的土壤,运用Tessier五步连续提取法对土壤中铁交换态、铁碳酸盐态、铁锰氧化态、有机态和残渣态5种形态进行了分析,并就铁元素的重金属形态和土壤有机质、CEC、物理性粘粒含量以及pH间的相关性进行了分析。结果表明:在所采集的土样中,铁元素主要以矿物态的形式存在,可交换态比例较低,氧化态、碳酸盐态比例较高。交换态铁浓度与土壤pH值呈显著负相关,与土壤物理性粘粒浓度表现为极显著正相关;碳酸盐态铁与pH值表现为显著负相关,与CEC的关系则为显著的正效应;氧化态铁含量与土壤pH值有关,铁为负效应;土壤中有机态铁浓度随着土壤有机质含量和物理性粘粒含量的减少而下降;矿物态铁主要受土壤母质的影响,与土壤的CEC表现为显著的正效应。     

青阳县富硒土壤中硒的形态与水稻富硒的相关性研究

通过对青阳县富硒土壤中各形态硒的含量及种植水稻中硒的含量测定,研究青阳县富硒土壤中各形态硒的赋存分布特征,探讨水稻中硒含量及分布特点,同时对土壤中各形态的硒与水稻中硒的相关性进行研究。研究结果显示:青阳县富硒土壤中各形态硒的含量差异较大,其中强有机结合态、腐殖酸态和残渣态的硒,含量较高,占到总量的10%以上;而水溶态、离子态、铁锰态、碳酸盐态的硒含量较低,占总量比例皆低于5%;研究区水稻籽粒中硒的含量均值为0. 063 8 mg/kg高于全国平均水平0. 032 mg/kg,达到了国家富硒水稻的标准;水稻对土壤中硒的富集利用与土壤中硒的形态关系密切,当地土壤中水溶态和腐殖酸态的硒与水稻中硒的含量呈显著相关,而其它形态的硒相关性不明显,说明水稻吸收利用的主要是土壤中水溶态与腐殖酸态的硒。据此可以通过施加有机生物质的生产措施,增大土壤腐殖酸态硒的含量,提高土壤中有效硒的供给含量,以有利于水稻对土壤中硒的吸收富集,提高水稻中硒的含量。     

石家庄农田区土壤重金属Cd、Cr、Pb、As、Hg形态分布特征及其影响因素

土壤重金属污染是国内外亟待解决的环境问题。随着重金属元素迁移和转化的深入研究,重金属的毒性不仅与其全量有关,而且在更大程度上受形态分布所控制。本文选择石家庄农田区为研究区,采集了31个根系土样品,对土壤中的Cd、Cr、Pb、As、Hg等5种重金属进行了形态分析,并探讨了影响重金属化学形态的影响因素。研究表明:Cd的有效态含量占全量比重最大,40.94%,其次是Pb的12.73%,Cr、Pb、As、Hg均以残渣态为主;5种重金属各形态和全量的相关程度较高,尤其是Pb;土壤pH值与Cd、Cr、Pb元素碳酸盐结合态、强有机结合态和腐植酸结合态均呈显著负相关关系,受pH值的影响顺序为:CrPbCd;各重金属元素的残渣态含量与Fe2O3含量均呈显著的正相关关系;5种重金属的离子交换态与TOC均呈负相关关系;CEC和重金属元素的水溶态和残渣态均呈正相关关系;粘粒的含量与Cr的离子交换态呈显著负相关关系,与各元素残渣态呈正相关关系。     

粤北山区连州市土壤硒含量分布特征及影响因素研究

以粤北山区连州市为研究区,采集了3009个耕地表层土壤（0~20 cm）样品,利用GS+软件构建的半方差变异函数模型、ArcGIS中的克里金插值法以及SPSS相关性分析等方法,分析了研究区耕地表层土壤硒含量的空间分布特征、硒元素的形态特征及影响因素.结果表明,土壤硒含量的均值为0.432 mg·kg^-1,变化范围为0.048~4.650 mg·kg^-1,耕地土壤整体处于富硒和足硒的水平,富硒土壤较为丰富.在空间分布上,富硒土壤主要连片分布在连州市的南部和东北部,中西部地区则呈斑状分布.土壤中硒的赋存形式主要以残渣态和强有机结合态为主,二者占全量的60.5%;土壤硒全量与残渣态硒、强有机结合态和腐殖酸结合态硒有显著的相关性.土壤pH和TOC对土壤硒含量具有重要的影响作用,而成土母质是影响连州市耕地表层土壤硒含量分布状况的决定性因素.     

水稻秸秆生物炭对镉、铅复合污染土壤中重金属形态转化的短期影响

用生物炭修复重金属污染土壤已有广泛研究.本文采用水稻秸秆在500℃下制成的生物炭,施入Pb、Cd复合污染的土壤中培养30 d,探讨重金属化学形态变化,以期为生物炭修复重金属污染土壤提供科学依据.结果表明:生物炭添加后,黄棕壤的pH升高,弱酸提取态、可还原态及可氧化态Pb含量降低,残渣态Pb含量极显著增加,土壤Pb活性降低;与未加生物炭处理相比,添加生物炭后高浓度Cd污染土壤中弱酸提取态Cd含量极显著降低,可氧化态Cd含量增加,而残渣态Cd含量变化不显著,表明添加生物炭可以促进弱酸提取态Cd向可氧化态Cd转化.Pb、Cd复合污染土壤中Pb-Cd交互作用极显著,添加生物炭减弱了交互作用对弱酸提取态Pb的影响.     

不同土壤中氟赋存形态特征及其影响因素

采用连续化学提取法研究了15种土壤中氟的赋存形态特征. 土壤中氟的赋存形态按量的大小呈如下规律分布: 残余态可交换态>水溶态>有机态>无定形氧化铁态. 水溶态氟与铁锰结合态氟呈极显著正相关(r=0.7775^{* *}), 同时可交换态氟也与可交换态氟(r=0.5753^*)和有机态氟(r=0.5529^*)呈显著正相关. 对土壤中氟形态与土壤性质进行的逐步回归分析表明, 土壤pH值、有机质、粘粒、交换性钙是影响土壤氟形态分布的重要因素. 其中, pH值最为重要, 对水溶态氟和可交换态氟的影响大于其它土壤因子. 另外, 土壤母质对土壤中氟的赋存形态也有影响, 各种沉积物发育而成的土壤中水溶态氟和可交换态氟含量较比其它母质发育的土壤高.     

上海土类和亚类中若干元素和总稀土的背景值调查

“七五”期间,全国统一开展了以土类为基本统计单元的土壤背景值调查研究。我们承担了上海地区的Cu、Zn、Mn、Co、As、Fe、Mo和总稀土元素的调查。在这期间,恰值上海第二次土壤普查结束,其土壤类型的划分即应用于背景值研究。本文即以亚类为基本统计单元予以介绍。一、材料与方法按照全国土壤普查的分类,本市土壤可分为4个上类:水稻土、潮土、盐土、黄棕壤;7个亚类:潴育型水稻土、渗育型水稻土、脱潜型水稻土、潜育型水稻上、灰潮土、滨海盐上、黄棕壤。试样采集为选择214个1m深的土壤剖面采样。部分为每层采样,一般则采集表层、底层和中间典型层土样(见表1)。样品经晾干、研磨,过100目尼龙筛后,供分析用。 Cu、Zn、Mn、Co和Fe5个元素用氢氟酸消化,以原子吸收分光法测定;As用硝酸、     

氧化铁改性沸石对Se(Ⅳ)的吸附性能及试验废物再利用研究

为解决天然沸石去除废水中Se（Ⅳ）能力低的问题,采用氯化铁对天然沸石进行改性,制备表面负载氧化铁的改性沸石,即氧化铁改性沸石,并将其应用于去除水体中Se（Ⅳ）.首先对比天然沸石和氧化铁改性沸石的结构特征,研究二者对Se（Ⅳ）溶液的吸附特性,并通过X射线荧光光谱（XRF）、X射线衍射图谱（XRD）、扫描电镜（SEM）和氮气吸附孔径分布测试（BET）对二者进行表征;其次进行吸附试验,考虑接触时间、pH、吸附剂投加量、初始溶液反应浓度的影响,并通过天然沸石和氧化铁改性沸石的吸附动力学及吸附等温线对吸附的机理进行阐述.结果表明:①氧化铁改性沸石表面形成细碎的球状颗粒,分布在沸石的表面.②氧化铁改性沸石能够高效地吸附水体中的Se（Ⅳ）,且在pH为3时吸附效率最高,其对Se（Ⅳ）溶液的去除率最高达97.7%,其理论最大吸附量为46.901 mg/g.③氧化铁改性沸石对Se（Ⅳ）的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型.④添加负载Se（Ⅳ）后的氧化铁改性沸石土壤均达到富硒土壤标准（>0.4 mg/kg）.研究显示,氧化铁改性沸石吸附Se（Ⅳ）的效果较好,显著优于天然沸石的吸附效果,且吸附Se（Ⅳ）废水后的废弃氧化铁改性沸石还可应用于土壤改良方向.      

珠三角新会地区表层土壤硒、氟、碘地球化学特征研究

以珠江三角洲新会地区西江、潭江下游的三江、睦州、古井三镇土壤为主要研究对象,测试分析所采集的1 567件表层土壤样品全氮(N)、有机碳(Org.C)、pH等理化指标和二氧化硅(SiO_2)、三氧化二铝(Al_2O_3)、硒(Se)、氟(F)、碘(I) 5种元素组分含量,以及60件稻谷样的硒(Se)含量。重点探讨了研究区Se、F、I的含量、分布及其影响因素等地球化学特征。结果表明,研究区土壤呈现强酸性-酸性,Se、F、I的含量均值分别为0. 50 mg/kg、617. 39 mg/kg、3. 57 mg/kg,Se、F高于全国土壤背景值,I低于全国土壤背景值; Se、F、I均与Al_2O_3、Org.C以及pH相关,F与Se不相关,F与I负相关。Se、F、I的含量、分布等地球化学特征受地层控制:不同成土母质中,基岩区和花岗岩区Se、I含量较高;第四纪沉积区F含量较高。推测Se和I主要源于燕山期的火山活动,F主要源于三角洲的沉积作用。总体上研究区土壤呈现足硒、富硒,碘适量,氟过剩的特征,稻谷富硒率也高,具备开发天然富硒农产品的条件。     

贵阳市土壤地球化学背景与生态环境分析

通过1∶250 000多目标区域地球化学调查,获得了贵阳市及邻区表、深层土壤中54项化学指标的地球化学背景值、基准值等参数。研究区总体土壤环境呈中偏酸性,对生态环境影响较大。土壤化学物质组成丰富,地球化学背景分布不均匀。除活动性强的化学组分对成土母质有分异外,多数化学组分对成土母质继承性显著。表层土壤有机碳、全碳、硫、氮、硒、氟和汞、镉、砷等的地球化学背景值显著高于深层土壤和我国其它城市地球化学基准值。前者适宜发展生态富硒特色农业,后者表明土壤环境安全形势严峻。土壤地球化学背景为生态环境评价和其它相关学科研究提供了科学基础,由此提出生态环境保护和利用建议。     

土壤组分对磷形态和磷吸附-解吸的影响——基于三峡库区消落带落干期土壤

通过选择性去除土壤组分的方法,探讨了三峡库区消落带落干期3种典型土壤中有机质、铁氧化物组分对磷形态和磷吸附-解吸的影响.结果发现,三峡库区消落带落干期3种典型土壤去除的有机质以易氧化组分为主,去除有机质后,土壤中各种磷形态的含量变化较小.然而,去除游离铁氧化物后,土壤中各种磷形态的含量均发生明显降低.同时,去除有机质、游离铁氧化物组分后并未改变土壤中各种磷形态的相对大小顺序,均为：钙结合磷（Ca-P） > 有机磷（OP） > 铁/铝结合磷（Fe/Al-P）.此外,黄壤（FJ）、紫色潮土（KX）和灰棕紫泥（FL）去除有机质后对磷的吸附能力较原始土壤仅分别降低0.5%、2.3%、6.5%（P=0.017<0.05,显著性差异）,表明3种土壤中有机质组分对磷吸附的影响较小;而去除游离铁氧化物后对磷的吸附能力分别降低45.6%、51.7%、43.9%（P=0.004<0.05,显著性差异）,表明土壤中游离铁氧化物组分是决定磷吸附大小的重要因素.另外,3种土壤去除游离铁氧化物后较原始土壤吸附磷的解吸能力明显增加,表明游离铁氧化物组分是控制3种土壤吸附磷的解吸的重要因素.FL土壤去除有机质组分后较原始土壤吸附磷的解吸能力略有降低,而KX和FJ土壤去除有机质组分后较原始土壤吸附磷的解吸能力无明显差异,表明有机质组分对土壤吸附磷的解吸的影响与土壤类型有关.     

张家口地区土壤硒形态分布及其植物有效性初步研究

分别采集了张家口克山病区非病村4个砂土样品和重病村6个草甸土、褐土样品．用连续提取程序分离出水溶态硒、离子交换态硒、有机态硒、酸溶态硒、硫化物态硒和残余态硒。水溶态硒容易被植物吸收。交换态硒也能被植物吸收，但受到吸附环境和pH值的影响。有机结合态硒只有在碱性条件下其中的富啡酸态硒才能被植物吸收。酸溶态硒是铁锰氧化物和碳酸盐类矿物醚性淋溶作用的结果，酸性条件下硒容易流失，碱性条件下硒被原矿物固定，因此都难被植物吸收利用。硫化物态硒和残余态硒是最难溶的，基本上不被植物吸收。张家口地区重病村土《铁锰氧化物和腐殖质含量高，呈中-微酸性，而非病村正好与之相反。因此，重病村土壤虽然水溶性硒+交换态盾+有机态硒高于非病村，但这三种硒形态所反映的土壤植物有效性反而低于非病村。这可能是病村粮食比非病村低硒的原因。     

贵州省土壤硒含量背景值研究

以贵州省耕地表层土壤（0～20 cm）为研究对象,系统采集了454 431件土壤样品,分析测试了土壤硒含量,讨论了贵州省耕地表层土壤硒含量及其分布特征,以及不同土壤类型、不同酸碱度、不同地类土壤的硒含量背景值。结果表明,贵州省耕地土壤硒含量背景值为0.482 mg/kg,变化范围为0.179～1.295 mg/kg。与中国农耕区表层土壤硒含量平均值（0.217 mg/kg）相比,贵州省耕地土壤硒含量处于较高水平,为发展富硒农业产业提供了有力支撑。不同土壤类型中棕壤土的硒含量背景值最高（0.591 mg/kg）,紫色土的硒含量背景值最低（0.363 mg/kg）。不同酸碱度土壤中,强酸性土壤硒含量背景值最高（0.562 mg/kg）,强碱性土壤硒含量背景值最低（0.246 mg/kg）。不同地类土壤中,茶园土壤硒含量背景值最高（0.554 mg/kg）,水田土壤硒含量背景值最低（0.414 mg/kg）。     

氧化石墨烯负载零价纳米铁吸附水中环丙沙星的研究

通过溶液还原法制备了氧化石墨烯负载零价纳米铁NZVI16-GO1(F16G1),并将其用于水中环丙沙星的去除.同时,采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、能谱仪(EDS)和热重分析仪(TG)等手段表征了F16G1的结构、化学组成和微观形貌.结果发现,F16G1对水中环丙沙星具有良好的吸附性能;氧化石墨烯的引入可以有效降低零价纳米铁的自身团聚;F16G1与环丙沙星的吸附作用很大程度上受静电引力的影响.实验同时考察了p H值、反应时间、初始浓度、投加量等因素对F16G1吸附环丙沙星的影响.结果表明,在p H=4~5之间,溶液的p H值对吸附量没有明显影响;F16G1对环丙沙星的最大吸附量是656.66 mg·g-1;Langmuir等温吸附模型可以用来描述吸附平衡过程.零价纳米铁的磁性使复合材料便于回收.     

洞庭湖浮游藻类功能群的组成特征及其影响因素研究

2013年3月、6月、9月及12月采集了洞庭湖11个断面的浮游藻类,并对所采集的藻类进行了功能群划分,结果显示,洞庭湖的浮游藻类可以分为24个功能群：A、B、C、D、E、F、G、H1、J、L_O、L_M、M、MP、N、P、S1、S_N、T、W1、W2、X1、X2、X3、Y,所反映的生境特征主要表现为对分层敏感、频繁扰动且混合程度较高的浑浊型中-富营养型水体.不同时期调查的藻类优势功能群存在明显差异,其中,B（中营养水体、对分层敏感）、D（较浑浊的浅水水体）、J（混合型高富营养浅水水体）、MP（扰动频繁的浑浊型浅水水体）、P（混合程度较高中富营养浅水水体）、Y（广适性）在四次调查中的优势度均>0.02,成为洞庭湖的绝对优势功能群,洞庭湖藻类优势功能群不同时期的演替规律为：3月MP+P+D+B经6月MP+J+P+D+B与9月MP+J+P+D+B+L_O+Y转变成12月MP+J+D+Y.CCA分析结果显示,洞庭湖藻类功能群分布受水环境因子影响较为明显.整体上,T、pH值、DO、COD_Cr、NH₃-N及TP是影响洞庭湖藻类功能群分布格局的主要因素.     

铁氧化菌特性及其在环境污染治理中的应用

铁氧化细菌属于化能无机营养型,常见的有嘉氏铁细菌属,氧化亚铁硫杆菌。氧化亚铁以及各种还原性硫化物为铁氧化菌提供生命活动能量。其主要碳源是二氧化碳,氮源为NH4+。由于氧化亚铁硫杆菌在矿物的附着选择在硫化物相,这些点位的化学键弱,能量易被细菌利用,根据文献发现铁氧化菌的作用机理为直接和间接机理的复合作用。一般来说在水土环境中主要受pH,温度等的影响。目前主要用于城市用水净化、含有重金属离子的各种废水处理及脱硫中,并且已经取得良好的处理效果。