河台金矿矿山土壤-植物稀土元素含量分布和迁移积聚特征

在广东省河台金矿矿山采取岩石、土壤、植物样品,并对其中的稀土元素含量采用ICP-MS法测定,研究了金矿矿山岩石、土壤、植物的根、茎、叶稀土元素含量分布和迁移积聚特征.结果表明：在金矿区稀土元素在岩石、土壤、植物样品中含量均高于背景对照区.在成矿和表生地球化学过程中金矿土壤各层的稀土元素发生迁移和分异,在表土层和心土层含量高于底土层和成土母岩;矿山土壤各剖面层轻重稀土发生分异,轻稀土富集,重稀土相对贫乏,且均有不同程度的Eu亏损和Ce的负异常.蕨类植物芒萁(Dicranopteris dichotoma)表现极强的积累富集稀土元素能力.稀土元素在植株体内的分布规律不同,对于芒萁而言：叶>根>茎,而马尾松(Pinas massoniana)为：根>叶>茎.金矿区植物稀土元素地球化学和生物地球化学异常反映出所在金矿特殊成矿地质背景以及生境的地球化学特点.稀土元素的生物吸收系数和生物转移系数表征出植物对稀土元素的吸收富集能力以及在各个器官的迁移状况,金矿区各植物体形成对金矿环境不同的适应机制和各自独特的稀土元素生物地球化学特征.     

小麦根际土壤汞的分布和形态变化

采用根际箱试验和连续化学萃取法,结合氢化物原子吸收光谱法,研究了非根际和根际土壤汞形态分布特征及小麦(Triticum aestivum)生长期土壤汞形态变化.结果表明.非根际汞形态分布顺序为:残渣态>强有机质结合态>碳酸盐铁锰氧化物结合态>腐殖酸络合态>水溶态>交换态,根际汞形态分布为:残渣态>碳酸盐铁锰氧化态>强有机质结合态>交换态>腐殖酸络合态>水溶态.当外源汞进入土壤后,在小麦生长60 d内,植物吸收使残渣态汞和水溶态汞含量明显降低,交换态汞和碳酸盐铁锰氧化态汞含量增加.土壤汞污染程度越大,在小麦中积累的汞就越多.其生物毒性增强,环境危害加大.     

不同钝化剂对水稻小麦籽粒镉吸收的影响

在土壤镉污染日趋加重的背景下,镉污染农田生产安全性备受关注,进行土壤镉污染修复和降低农产品镉污染风险成为相关领域的研究重点。该研究通过田间试验揭示不同钝化剂处理（海泡石、秸秆生物炭、石灰、石灰+腐殖酸、石灰+海泡石、石灰+偏硅酸钠+硫酸镁）对土壤镉及小麦和水稻吸收镉的影响,并比较钝化剂对降低小麦和水稻镉污染风险效果的差异。结果表明,石灰+腐殖酸（施用质量比为2:1）能使小麦田土壤p H提升16.8%,单施石灰使水稻田土壤p H提升3.7%;石灰+偏硅酸钠+硫酸镁（施用质量比为20:4:1）使小麦籽粒镉含量降低25.8%;单施秸秆生物炭能够使小麦秸秆镉含量降低18.3%;石灰+海泡石（施用质量比为2:15）能使水稻籽粒镉含量降低72.8%,水稻秸秆镉含量降低28.0%。从不同钝化材料对小麦和水稻镉转移系数的影响来看,石灰+腐殖酸（施用质量比为2:1）能够同时降低小麦和水稻对镉的转移系数,降幅分别为39.7%和28.0%,对两种作物而言是降低镉转移系数的最佳钝化材料。经过对小麦、水稻籽粒和秸秆镉含量的相关性分析可知,小麦籽粒镉含量与秸秆镉含量呈幂函数关系,籽粒镉含量随秸秆镉含量的升高而缓慢...     

不同氮肥对小麦生长和吸收镉的影响

为了保证镉含量处于临界值附近土壤上农产品的安全生产,避免不合理施肥引起土壤镉的活化和增加作物吸镉量,研究了4种主要氮肥对不同生育期小麦吸收镉的影响.研究表明,施用硫酸铵、硝酸铵和尿素都比氯化铵促进了小麦生长,明显提高了小麦籽粒产量.所有氮肥处理都比无肥处理增加了小麦对镉的吸收,但不同氮肥处理之间的效果差异显著,其中以氯化铵的促进作用最强,硫酸铵处理的小麦吸收镉最少,尿素处理的小麦对镉的吸收随其用量增加而增加.在小麦整个生育期中,生育前期吸收镉较少,中、后期明显增大;但植株体内镉的浓度却表现为前期高、后期低,呈现随生育期递进而逐渐降低的趋势,只有氯化铵处理表现为拔节期体内镉含量为最高.镉在小麦体内的累积与其生物量的增加呈正相关,从秸秆向籽粒转移的总镉量随小麦籽粒/秸秆比的增加而降低.本试验中土壤的镉含量小于土壤环境质量污染二级标准,但籽粒含镉量均超过国家食品卫生标准允许量(0.1mgkg-1),表明土壤镉污染指标与作物品种密切相关.在镉污染土壤上,应选用低富集镉的小麦品种,避免使用氯化铵,防止过量施用尿素或其它铵态氮肥.     

小麦籽粒中镉对锌的拮抗作用与有机肥的调控

研究不同的镉、锌复合污染水平对小麦籽粒锌吸收的影响及有机肥的调控作用。试验结果表明,随着土壤中外源Zn浓度的提高,小麦籽粒Zn含量显著增加;Cd和Zn复合污染的土壤上,小麦籽粒对Zn的吸收累积除受到土壤中外源Zn水平的影响外,还受到外源Cd的影响,高浓度Cd(100 mgkg-1)减少了Zn在小麦籽粒中的累积,说明Cd对小麦吸收Zn有拮抗效应;施用有机肥显著降低了1000 mgkg-1Zn污染土壤上小麦籽粒Zn含量及1000 mgkg-1Zn与100 mgkg-1Cd复合污染土壤上小麦籽粒Zn含量,而显著增加了500 mgkg-1Zn与Cd复合污染土壤上小麦籽粒Zn含量。因此,有机肥对Cd和Zn复合污染土壤上小麦籽粒Zn含量的影响与外源Cd、Zn的浓度组合有关。     

稀土工业区土壤中钍形态的植物可利用性评价

土壤中钍的生物可利用性与其对生态环境的危害密切相关.分别采用小麦盆栽培养实验和连续萃取方法研究(Triticum aestivum L.)对土壤中钍的吸收及根际土壤和原质土壤中钍形态差别.结果表明,根际土壤中钍的质量分数较原质土壤低,根际土壤和原质土壤中钍的形态分布存在一定差别,根际土壤中非残留态量较原质土壤中高.利用吸附了钍的高岭土、蒙脱土、碳酸钙、无定形氧化铁、无定形氧化锰和腐殖酸等作为小麦水培实验基质材料,并采用连续萃取方法对钍各形态的植物可利用性进行了考察.吸附材料中钍对小麦吸收的贡献指数由大到小的顺序为:高岭土、碳酸钙、腐殖酸、无定形氧化铁、无定形氧化锰、蒙脱土.由各模拟材料结合的优势钍形态,钍各形态的小麦可利用性由大到小的顺序为:离子交换态、碳酸盐结合态、有机质吸附态、无定形铁锰氢氧化物共沉淀态、晶形铁锰氢氧化物结合态.     

天津市大气颗粒物中稀土元素的特征

本文通过对天津市天气颗粒物中稀土元素行为的研究。探讨大气颗粒物中主要组分的来源及其贡献。 天津市大气颗粒物中总稀土含量冬季为225—485ppm,夏季为82—127ppm。冬季高于夏季约三倍。颗粒物的稀土元素分布模式为主要富集铈族元素,呈斜率为负值的分布模式,且各曲线的稀土元素之间分馏情况也相似,有Eu负异常。 根据总稀土含量、稀土分布模式及富集因子等特征,可初步判断天津市大气颗粒物中主要组分是煤的飞灰及土壤,冬季以煤的飞灰为主,土壤次之。夏季以土壤为主,煤的飞灰次之。     

Cd胁迫下黄土施用污泥对小麦生长及Cd富集迁移的影响

为了能给污泥资源开发利用开辟新的途径,以黄土为供试土壤,小麦（Triticumaestivum L.）为供试作物。采用盆栽试验研究了泥在不同Cd胁迫黄土中对小麦生长的影响及其对小麦各部位Cd的富集迁移规律。试验设计2个污泥处理水平,每个塑料盆中加入8.0 kg供试土壤或污泥含量为4.0%的供试土壤,土壤中以Cd（NO3）2·4H2O溶液形式加入的Cd质量分数分别为0.5、1.0、2.5、5.0、10.0、25.0、50 mg·kg^-1,对应各处理为TS1-TS7。各胁迫水平均设置3个平行,同时设置对照TS0。结果表明,黄土中低水平的Cd胁迫可促进小麦的生长,且在Cd污染水平5.0 mg·kg^-1时施污泥和未施污泥土壤中小麦生物量均最大,而高水平的Cd胁迫抑制小麦的生长,且Cd胁迫水平越高,抑制作用越强烈;Cd胁迫下施用污泥可促进小麦的生长,尤其是茎叶和籽粒的生长;小麦各部位Cd的含量随土壤Cd处理水平的升高而增加且呈显著正相关（P＜0.05）,各部位最大浓度分别可以达到：45.32、14.41、9.66 mg·kg^-1,且根系＞茎叶＞籽粒,污泥的施用能促进小麦对Cd的吸收;小麦各部位对Cd的富集能力均随着土壤Cd胁迫水平的升高而先增加后减小,污泥的施用在一定程度上提高了小麦对Cd的富集能力,各部位富集系数最大分值分别为1.81、0.93、0.51,但对Cd进入小麦根系后向茎叶和籽粒的迁移影响不显著。     

稀土的生物效应与农用稀土的累积影响

综述稀土元素的环境行为、累积影响、生物富集和生物效应,从动植物对稀土元素的生物富集及其产生的负面效应,探讨了农业应用稀土在土壤中累积后对生态环境可能产生的影响     

稀土的生物效应与农用稀土的累积影响

综述稀土元素的环境行为,累积影响,生物富集和生物效应,从动植物对稀土元素的生物富集及其产生的负面效应,探讨了农业应用稀土在土壤中累积后对生态环境可能产生的影响。     

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.     

螯合剂和表面活性剂辅助金福菇修复重金属污染土壤

通过温室大棚盆栽试验,研究螯合剂和表面活性剂单独或复合处理辅助金福菇修复重金属污染土壤的效果.结果表明,单独添加EDTA(乙二胺四乙酸)时,高浓度的EDTA(E2,5 mmol kg-1)使金福菇的生物量比对照降低26%,子实体Pb、Cu和Cd的浓度分别比对照提高15～88倍、0.8～3.3倍和0.5～0.6倍.单独添加表面活性剂时,各处理生物量与对照没有显著差异,且重金属浓度变化幅度没有单独添加EDTA的处理大.低浓度的表面活性剂对金福菇吸收各种重金属的影响较小,而高浓度则影响较大,但与表面活性剂及重金属种类有关.共同添加EDTA和表面活性剂时,只有当EDTA和CTAB(溴化十六烷基三甲铵)共同添加时,EC2(EDTA:CTAB=1:1)和EC3(EDTA:CTAB=2:1)的生物量显著降低,其余处理与对照差异不明显.EC3的子实体Pb和Cu浓度达到所有处理中的最大值,分别为(1 533.61±131.34)、(1 786.11±328.33)mg kg-1.EDTA和SDS(十二烷基磺酸钠)浓度比为2:1(ES3)时,子实体Cd浓度达到最大值,为(50.56±11.55)mg kg-1.此外,还分析了不同处理的重金属总积累量和富集系数.结果显示,在螯合剂和表面活性剂辅助下,金福菇修复复合重金属污染土壤具有很大的潜能.     

Effects of La3+, Ce3+ on nitrogen removal in sequencing batch reactor

Batch experiments were conducted to study the short-term biological effects of rare earth ions (La³⁺, Ce³⁺) and their mixture on the nitrogen removal in a sequencing batch reactor (SBR). The data showed that higher NH₄ ⁺-N removal rate, total inorganic nitrogen removal efficiency, and denitrification efficiency were achieved at lower concentrations of rare earth elements (REEs) (<1 mg/L). In the first hour of the aeration stage of SBR, the presence of REEs increased the total inorganic nitrogen removal efficiency and NH₄ ⁺-N removal efficiency by 15.7% and 10%–15%, respectively. When the concentrations of REEs were higher than 1 mg/L, the total inorganic nitrogen removal efficiency decreased, and nitrate was found to accumulate in the effluent. When the concentrations of REEs was up to 50.0 mg/L, the total inorganic nitrogen removal efficiency was less than 30% of the control efficiency with a high level of nitrate. Lower concentrations of REEs were found to accelerate the nitrogen conversion and removal in SBR.     

Effects of La,Ce on nitrogen removal in sequencing batch reactor

Batch experiments were conducted to study the short-term biological effects of rare earth ions (La³⁺, Ce³⁺) and their mixture on the nitrogen removal in a sequencing batch reactor (SBR). The data showed that higher NH⁺₄―N removal rate, total inorganic nitrogen removal efficiency, and denitrification efficiency were achieved at lower concentrations of rare earth elements (REEs) (<1mg/L). In the first hour of the aeration stage of SBR, the presence of REEs increased the total inorganic nitrogen removal efficiency and NH⁺₄―N removal efficiency by 15.7% and 10%―15%, respectively. When the concentrations of REEs were higher than 1mg/L, the total inorganic nitrogen removal efficiency decreased, and nitrate was found to accumulate in the effluent. When the concentrations of REEs was up to 50.0mg/L, the total inorganic nitrogen removal efficiency was less than 30% of the control efficiency with a high level of nitrate. Lower concentrations of REEs were found to accelerate the nitrogen conversion and removal in SBR.     

稀土元素在土壤中迁移、转化模型的建立及验证

建立了稀土在褐土土壤中迁移、转化模型，定量评价稀土在土壤中的迁移、转化过程。模型包括土壤中稀土化学热力学平衡体系、土壤水分物理形状和土壤剖面的稀土通量。在中国农业大学内进行了田间实验，对模型进行了验证，模拟值与实测值能很好的拟合。     

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...     

腐殖酸对As(V)在覆铁砂介质中吸附行为的影响

对腐殖酸(HA)进行了成分分析及红外表征,并从HA浓度、pH值、As(Ⅴ)初始浓度等方面,研究了HA对As(Ⅴ)在覆铁砂介质中吸附行为的影响.结果表明,随着HA浓度的升高,总砷去除率逐渐降低.当HA浓度增加到25mg.l-1时,与不存在HA条件下相比,总砷去除率降低了12%左右.溶液pH值影响As(Ⅴ)的去除,pH值从6升高到8时,总砷去除率从52.1%降到了39%.其中的作用机理主要是HA与As(Ⅴ)在覆铁砂表面形成竞争吸附,HA争夺了As(Ⅴ)的吸附点位.此外,HA与Fe(Ⅲ)的络合作用也是导致覆铁砂对砷的去除率降低的一个重要原因.     

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。     

表面活性剂对柴油在土壤中吸附的影响

通过静态吸附实验,研究土壤对十二烷基苯磺酸钠(LAS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的吸附行为,探讨表面活性剂对柴油吸附的影响.结果表明,土壤对LAS和CTAB的吸附等温线均为非线性,其吸附能力的大小顺序为:轻壤土>轻粘土>中壤土>砂壤土>重壤土>紧砂土.同一土壤中,CTAB的吸附量大于LAS的吸附量.LAS和CTAB均利于柴油在土壤表面的解吸,且LAS的解吸效果更好.柴油的吸附量随LAS浓度的升高而降低.当CTAB的浓度小于临界胶束浓度CMC时,吸附量随CTAB浓度的升高而升高,当CTAB的浓度等于或大于临界胶束浓度(CMC)时,吸附量随CTAB浓度的升高而降低.