骨炭、磷矿粉和生物调理剂对赣南稀土矿区土壤稀土元素淋溶的影响

通过土柱淋溶实验研究了骨炭、磷矿粉与生物调理剂对赣南稀土矿区土壤稀土元素淋溶的影响.结果表明:土壤中添加骨炭、磷矿粉和生物调理剂均显著地提高了淋溶液的p H值.不管是高钇型重稀土土壤还是富镧少钇型轻稀土土壤,添加骨炭均显著地降低了淋溶液中稀土元素的浓度,7 d时淋溶液中15个稀土元素浓度比对照处理降低10.4%~86.7%(重稀土土壤)和4.6%~87.8%(轻稀土土壤),铈、镧、钇、钕、镝、钆等稀土元素浓度降低最明显.培养时间越长稀土元素淋溶量越少,骨炭的降低作用越小.在轻稀土土壤中添加磷矿粉7 d和14 d后,淋溶液中稀土元素浓度均比对照处理有所降低,而在重稀土土壤中添加磷矿粉7~28 d后,均导致淋溶液中稀土元素浓度比对照升高(除了个别元素外).土壤中添加生物调理剂均导致淋溶液中稀土元素浓度急剧提高,7 d时淋溶液中15个稀土元素浓度比对照处理提高0.86~123.4倍(重稀土土壤)和5.4~250.2倍(轻稀土土壤),在重稀土土壤中钇、铒、镱、镝、钆、钕等浓度提高最明显,而在轻稀土土壤中浓度提高最明显的为铈、镧、钕、镨、钆等.另外,还研究了骨炭、磷矿粉和生物调理剂对土壤总稀土元素淋溶的影响.研究表明,骨炭是可以用来修复稀土元素污染土壤的潜力改良剂,而磷矿粉和生物调理剂的应用将提高环境污染的风险.     

模拟酸雨下土壤中铜、镉行为及急性毒性效应

本文论述模拟酸雨下红壤、黄棕壤和黑土中Cu、Cd行为及急性毒性效应.试验表明:(1)模拟酸雨对添加性土壤Cu、Cd的淋溶有一定的影响,随着降水酸度的增大,土壤中Cu、Cd的淋出量增加,但增加的程度与土壤类型、添加金属的浓度和种类有关,相同酸度下,红壤中Cu、Cd的淋出量远大于黄棕壤和黑土,淋出率随着沉降酸度而改变的程度也最显著,酸雨对黑土中Cu、Cd淋溶影响最小.Cd对酸雨淋溶的敏感性大于Cu.(2)模拟酸雨对土壤中Cu、Cd形态影响较为明显,随着酸雨pH的降低,黄棕壤和黑土中部分Cu、Cd形态明显地向着交换态转化,红壤中部分Cu、Cd形态明显地向着水溶态转化.(3)模拟酸雨对土壤中Cu、Cd的生物毒性影响很大,但这种影响同时又受土壤类型相当大的制约,红壤中毒性影响最大,黑土中毒性影响最小,表明三类土壤的抗酸能力顺序为黑土>黄棕壤>红壤.     

德兴铜矿尾砂重金属在模拟降雨下的淋溶特征

为了探讨模拟降雨条件下德兴铜矿尾砂重金属的淋出规律及释放特征,采用4种不同酸度的淋溶液模拟降雨进行为期60 d的动态淋溶试验。结果表明:尾砂淋出液pH值呈现先降低后小幅波动的变化趋势,且4种酸度淋溶液间的差异较小;电导率呈现先降低后趋于稳定的变化趋势,且pH=4处理组的淋出液电导率显著高于其他3种处理;各重金属的累积淋出量均呈现逐渐增加的变化趋势,且淋溶液酸度越低重金属累积淋出量越高,此外Cd和Hg的累积淋出率较高,长期酸雨可能导致潜在的环境污染。采用动力学方程拟合发现,双常数速率方程可以更好地描述Cu和Zn的释放过程,修正的Elovich方程则更适合描述Pb、Cd、As和Hg的释放过程,这表明模拟酸雨淋溶作用下尾砂重金属的释放是一个由多因素综合控制的过程。     

模拟酸雨对浙东北红壤中盐基离子和铝的淋失影响研究

通过对浙江省东北部杭州至宁波地区两个红壤剖面的模拟酸雨淋溶实验研究表明，随着时间的延续，盐基离子的淋失浓度会在某一时期出现一个峰值。该峰值的出现与酸雨的ｐＨ值并不简单相关，Ａｌ＾３＋的淋失浓度只是在酸雨ｐＨ值＝２．５左右才显增高并在淋出液ｐＨ＝４．０时有一个阈值，经ｐＨ＝２．５－３．０模拟酸雨１０余年降水量的淋溶，红壤中淋出液的ｐＨ值下降不超过０．８。     

磷在原状土中的淋溶规律

研究磷在原状土中的淋溶规律及不同因素的影响。采用自行设计的原状土淋溶柱,探讨了磷在原状土中的淋溶规律。分别用pH值为4.0、6.8和9.0的淋溶液淋溶原状土,当淋溶液p H值由9.0降至6.8时,磷的总淋出量由2120.mg升至238.1 mg,增幅较小,p H值继续降至4.0,磷的总淋出量增加至271.9 mg;与未酸化的土壤相比,酸化后土壤中,磷的淋出量增加了22.18%,说明土壤酸化会增加磷的流失;以4 d为一个冻融周期,进行了不同冻融频次和冻前含水率的交替冻融试验。结果表明:在冻融频次小于5次时,磷的淋失量与冻融频次呈正相关,当冻融频次大于5次时,磷的淋出量随冻融频次的增加而减小;土壤冻前含水率越大,磷的淋失量也越大,冻前含水率由15%增加到25%时,淋失量由217.3 mg增长到316.2 mg,增长了45.50%。     

高尔夫球场果岭土壤硝酸盐氮淋洗的模拟试验研究

通过对高尔夫球场施用化肥后的降雨过程进行模拟淋滤试验,测试了不同施肥量、降雨强度及植被密度条件下硝酸盐的淋失浓度,并借助SAS9．0软件对测试数据进行了统计分析。结果表明,在降雨总量相同的条件下,淋滤出的硝酸盐氮受植被密度和施肥量的影响较大,而降雨强度则元显著影响;在暴雨-稀草-高肥时的硝酸盐氮淋出量最多,而中雨-密草-低肥淋出量最少。土壤中硝酸盐氮含量与淋滤液中硝酸盐氮的淋失量规律吻合,即硝酸盐氮淋失量大时,土壤中的硝酸盐氮含量低;而硝酸盐氮淋失量小时,土壤中的硝酸盐氮含量高。     

离子型稀土尾矿残留铵缓释性分析

为探究尾矿残留NH₄⁺的缓释性,以江西信丰离子型稀土矿为研究对象,柱浸制备浸出尾矿,去离子水淋洗尾矿.按照淋洗→封存→再淋洗的步骤,考察了淋洗尾矿不同含水率（1.3%,15%,35%,250%）,不同封存时间（15,30,60,120,180,195,210,240d）和不同传质机制（对流、扩散）下NH₄⁺的淋出量.结果表明：尾矿再淋洗仍能淋出NH₄⁺,NH₄⁺淋出量受含水率、封存时间和传质方式影响;含水率≥15%时,NH₄⁺淋出量整体随时间推移而递增;同时间下,NH₄⁺淋出量整体随含水率增大而增大;其他条件相同时,对流传质下NH₄⁺淋出量大于扩散.尾矿再次淋出的NH₄⁺是可交换态NH₄⁺向水溶态NH₄⁺转化的结果.     

模拟酸雨作用下红壤镉释放的研究

采用室内模拟酸雨淋溶土柱的方法,研究了酸雨影响下4种红壤镉的释放特征.结果表明,酸雨加速了红壤中镉的淋溶损失,其对红壤镉释放的影响表现在两个方面,在同一酸度的淋溶液作用下,镉释放量一般随淋溶量的增加而增加;在同样强度的淋溶量下,淋溶液的pH值越低,镉的释放量越大.镉累积释放量与淋溶量的关系可用一元二次方程描述.酸雨增加了水体中镉的负荷,从而加重了镉对环境的危害.     

粤北大宝山酸性矿山废水的稀土元素地球化学特征

在粤北大宝山多金属矿槽对坑和铁龙尾矿库酸性矿山废水,选取不同p H水体的9个采样点,进行水样和底泥的稀土元素以及水样的重金属元素分析,探讨酸性矿山废水的稀土元素地球化学特征以及p H值对酸性水的稀土元素含量和分布的影响。结果表明:(1)该矿山酸性矿山废水的稀土总量及轻重稀土比值较高:槽对坑水样稀土总量为115.71~1 307.68μg/L,LREE/HREE比值为7.45~13.59;铁龙水样稀土总量为6.86~2 498.83μg/L,LREE/HREE比值为6.32~10.98。稀土元素北美页岩标准化分布模式呈略为右倾的重稀土元素亏损模式,Gd为正异常,与底泥的稀土元素分布模式相似,但水样中Ce呈正异常。(2)酸性水的稀土总量明显受p H值控制,p H值越低,水样的稀土总量越高;在p H3时,水样的稀土总量显著增高,达812μg/L以上。(3)影响酸性水稀土元素地球化学行为的关键p H值为3;p H3不仅有利于稀土在水体富集,而且会使水体发生富含Ce和中稀土元素(MREE)的稀土分异作用。(4)在p H4时,水体同时富集稀土元素和Cu、Pb、Zn、Mn、Cd等重金属元素。     

不同肥料种类对稻田红壤碳氮淋失的影响

土壤中碳、氮淋失降低土壤肥力,污染水体环境.为探究不同施肥种类对稻田红壤碳氮淋失影响,本试验依托中国科学院千烟洲生态站(114°53’E,26°48’N)1998年建立的红壤稻田长期定位控制试验,选用负压法采集土壤溶液,研究秸秆还田(ST)、有机肥(OM)、化肥(NPK)对土壤碳、氮淋失状况及时间动态的影响.结果表明:1稻田土壤中氮素淋失以铵态氮(NH+4-N)为主,施用NPK使土壤中NH+4-N(1.2 mg·L-1±0.1 mg·L-1)淋失最严重,施用OM使土壤中可溶解性有机碳(DOC)(27.3 mg·L-1±1.6 mg·L-1)淋失最严重,且土壤中DOC和NH+4-N均在水稻营养生长期淋失最严重(P<0.05);2施用OM与NPK可以增加稻田红壤中NH+4-N、DOC、总有机碳(SOC)和总氮(TN)含量,且施用NPK增加TN效果最显著,施用OM增加SOC最显著;3土壤渗漏液中DOC含量与稻田红壤中SOC含量呈显著正相关(P<0.01),土壤渗漏液中NH+4-N含量与稻田红壤中TN含量呈显著正相关(P<0.01).     

pH-dependent release characteristics of antimony and arsenic from typical antimony-bearing ores

The pH-dependent leaching of antimony (Sb) and arsenic (As) from three typical Sb-bearing ores (Banxi, Muli and Tongkeng Antimony Mine) in China was assessed using a pH-static leaching experiment. The pH changes of the leached solutions and pH-dependent leaching of Sb and As occurred in different ways. For the Banxi and Muli Sb ores, alkaline conditions were more favorable for the release of Sb compared to neutral and acidic conditions, but the reverse was true for the pH-dependent release of As. For the Tongkeng Sb ore, unlike the previous two Sb-bearing ores, acidic conditions were more favorable for Sb release than neutral and alkaline conditions. The ores with lower Sb and As contents released higher percentages of their Sb and As after 16 day leaching, suggesting that they are the largest potential sources of pollution. This work may provide key information on the geochemistry of Sb and As in the weathering zone.     

模拟酸雨淋溶下红壤中盐基离子释放及缓冲机制研究

通过模拟酸雨淋溶实验,分析在不同酸度酸雨淋溶下红壤中盐基离子释放的规律和特点,研究红壤对酸雨的缓冲机制.结果表明:红壤对酸雨的缓冲主要可分为初级和次级2个缓冲体系,其盐基离子释放主要受H+输入量控制.当H+输入量少时,红壤对酸雨的缓冲以初级缓冲体系交换盐基离子为主;随着H+输入增多,红壤对质子的缓冲进入矿物风化阶段.酸度大的酸雨对红壤的矿物风化作用相对较大.不同酸度酸雨淋溶下,各盐基离子释放量最终趋于稳定.盐基离子对酸雨的敏感性顺序为Ca2+>Mg2+>K+>Na+.结果还表明,Ca2+与Mg2+的释放显著线性相关,n(Ca2+)/n(Mg2+)随酸雨pH和淋溶量增加而增大.强酸性酸雨淋溶下红壤矿物风化所导致的Na+释放的机理和来源可能与K+,Ca2+和Mg2+的不同.      

不同 pH 浸提条件对生活垃圾焚烧炉渣重金属浸出影响研究

生活垃圾焚烧炉渣富集了大量重金属,对环境有严重影响。对生活垃圾焚烧炉渣以（ HJ／T 299－2007）硫酸硝酸法浸提,在不同的pH浸提条件下对炉渣中重金属浸出特性进行了实验研究。结果表明重金属浸出量随着浸出pH的下降有明显上升趋势,尤其在酸性条件下有明显提升。炉渣在酸雨长期浸泡下会浸出大量重金属,对周边土壤及地下水造成严重影响。     

酸碱度温度对钼尾矿中Mo静态浸出的影响

在不同温度和酸碱度条件下,对辽宁葫芦岛地区钼尾矿进行钼分级静态浸出实验,探讨其浸出特征和机理。研究表明,钼浸出率受酸碱度和温度影响。碱性和中性条件下,以MoS2和MoO3转化为可溶态MoO42-为主要机理,可交换态脱附为辅。酸性条件下,部分酸可溶态(可交换态和碳酸盐结合态)释放可溶性钼(如MoO42-)为主要机理。温度对浸出有重要影响,碱性条件下,40℃浸出的钼量少于20℃浸出钼量,中性和酸性条件下,40℃浸出的钼量高于20℃浸出钼量。钼尾矿浸出钼量随浸出级数衰减。     

酸性淋洗对土壤有机质和粘粒含量的影响

酸性淋洗可导致土壤有机质含量的轻微下降,下降幅度与淋入液的酸度呈正比.除强酸性淋洗外,一般性的酸性淋溶对粘土矿物含量的影响不大.模拟实验的操作过程本身可使土壤性质发生一定程度的改变,分析实验结果时应对此因素加以消除.     

锌及其它重金属元素在土壤中迁移性的调控

实验表明,使用不同处理溶液按不同顺序淋洗土壤,造成土壤中Zn、Cu、Fe、Mn、Ni等重金属元素迁移性不同,因而对作物生长及重金属元素对作物的有效性产生了明显影响.     

水溶性有机物在土壤剖面中的分馏及对Cu迁移的作用

通过室内土柱试验研究了DOM在土壤剖面中的“分馏”作用,DOM在纵向运移过程中的穿透行为及对污染的红壤和潮土中重金属Cu溶出效果的影响.结果表明,绿肥和猪粪DOM经过土柱后极性都有所降低,在潮土上的降低幅度较大,分别为11.4%和10.72%;DOM能够明显地增加污染土壤中Cu的溶出,且这种作用效果与DOM及土壤的性质有关,绿肥DOM的作用效果比猪粪DOM的强,整个淋洗过程中潮土上Cu的平均溶出量是红壤上的4.37倍(绿肥DOM)和3.03倍(猪粪DOM);由于微生物对DOM的分解作用,降低了DOM对土壤中Cu的溶出效果.     

Lead toxicity thresholds in 17 Chinese soils based on substrate-induced nitrification assay

The influence of soil properties on toxicity threshold values for Pb toward soil microbial processes is poorly recognized. The impact of leaching on the Pb threshold has not been assessed systematically. Lead toxicity was screened in 17 Chinese soils using a substrate-induced nitrification (SIN) assay under both leached and unleached conditions. The effective concentration of added Pb causing 50% inhibition (EC50) ranged from 185 to > 2515 mg/kg soil for leached soil and 130 to > 2490 mg/kg soil for unleached soil. These results represented > 13- and > 19-fold variations among leached and unleached soils, respectively. Leaching significantly reduced Pb toxicity for 70% of both alkaline and acidic soils tested, with an average leaching factor of 3.0. Soil pH and CEC were the two most useful predictors of Pb toxicity in soils, explaining over 90% of variance in the unleached EC50 value. The relationships established in the present study predicted Pb toxicity within a factor of two of measured values. These relationships between Pb toxicity and soil properties could be used to establish site-specific guidance on Pb toxicity thresholds.     

土壤中铝的溶出及形态研究

用连续提取法研究１ｍｏｌ／ＬＫｃｌ,１ｍｏｌ／ＬＮＨ４Ａｃ,１ｍｏｌ／ＬＨｃｌ和０．５ｍｏｌ／ＬＮａＯＨ４种化学浸提液对土壤中铝的溶出,溶出名中用羊毛羊花菁Ｒ比色法测定。结果表明,铝的溶出量与与土壤类型、总铝、有机质含量等因素有关。１ｍｏｌ／ＬＫｃｌ浸提液对酸性土能溶出一定量的变换态铝,而对非酸性土则不能溶出或铝溶出量极微。０．５ｍｏｌ／ＬＮａＯＨ浸提出的铝量与总铝量之间有显著相关性。