土壤盐化过程中阳离子对镉的形态分布影响

以硝酸盐为例,实验分析了无机盐阳离子对碱性盐化土壤中镉形态分布的影响。结果表明,随着Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋等阳离子进入土壤,土壤中镉的有效态含量增加,对镉有明显的活化作用;随着Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋浓度的增加,有效态镉的含量进一步增加,镉有效态的增加幅度可达到55.46%～68.39%;土壤镉的其它各形态含量都随着Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋等的加入而减少,其中碳酸盐态的减少量为23.61%～63.14%,铁锰氧化态的减少量为10.77%～25.66%,有机态的减少量为18.11%～54.68%,残渣态的减少量为2.14%～12.78%。不同种类阳离子对土壤中镉形态变化的影响程度有差异,钙离子对土壤中镉的吸附竞争能力最强,镁离子次之,而钠离子和钾离子对镉的吸附竞争能力相似。     

铜陵矿区土壤中镉存在形态及生物有效性

采取Tessier连续提取法，研究铜陵矿区不同功能区表层土壤中镉的化学形态分布和生物有效性。结果表明，各种土壤中的镉含量全部高于地区背景值，主要来源与矿业活动有关，部分样品还有矿体的风化富集叠加，土壤镉污染指数PCd为1．15～79。镉含量依次为矿体风化土壤→废矿堆下垫土→市郊菜地土→矿区铜草土、路边土和稻田土→其它土壤。其形态分布，酸性土壤中以Fe-Mn氧化态和可交换态为主，其余三态相对较低；碱性土壤中有机态和残渣态比例较高，碳酸盐态和可交换态所占的比例低。土壤中生物可利用态镉的含量较高，占土壤总镉的60．20%-98．3％，生物不可利用态仅占1．7％-39．2％。     

溶解性有机质对土壤镉形态及对莴笋吸收镉的影响

溶解性有机质(DOM)是陆地生态系统和水生生态系统中的一种重要的活跃的化学组分,是具有不同结构及分子量大小的有机物的连续体或混合体.它影响着环境的酸碱特性、营养物质的有效性、污染物质的环境行为特性等.DOM的浓度通常用溶解性有机碳(DOC)来衡量.     

蛭石对镉污染土壤油菜产量和土壤中镉形态的影响

采用盆栽模拟试验法,研究了镉在不同质量分数下和在不同质量分数下加入蛭石后对油菜产量和土壤中镉形态的影响,结果表明:在低质量分数时(≤5 mg·kg-1),镉对油菜产量影响不大,而在5 mg·kg-1促进了其生长,比对照增加了20.5%,差异达显著水平.在10 mg·kg-1、50 mg·kg-1时分别比5 mg·kg-1下降29.81%,68.03%.加入蛭石后在低质量分数时效果不明显,在10 mg·kg-1、50 mg·kg-1时显著增加了油菜的产量,相对增产20.4%,35.9%.同时降低了土壤中交换态,碳酸盐结合态镉的含量,Cd-10分别下降15.77%、7.14%,Cd-50分别下降14.64%、7.21%.而残渣态和有机结合态含量大幅提高,Cd-10分别提高8.65%、9.31%、Cd-50分别提高18.89%、8.44%.     

土壤环境中镉、锌形态转化的探讨

论述了土壤中镉、锌的形态分布,讨论了影响土壤环境中Cd、Zn形态转化的因素和物质,如pH、石灰、有机质和其它一些离子和它们的影响机制,为治理土壤重金属污染提供理论依据。     

金顶铅锌矿区铅锌氧化矿石中镉的风化淋滤实验

云南金顶铅锌矿是中国较为典型的高镉铅锌矿区之一。通过模拟常温条件下天然雨水的自然淋滤过程,对矿区两个典型的富镉氧化矿石样品进行了长时淋滤实验研究。初步结果表明:随着淋滤时间的延长,滤液中pH值(pH=7.2～8.5)和SO42-浓度无显著变化。滤液中Cl-离子浓度随时间呈显著增大趋势。溶解态镉和其它主要元素铅、锌、铜和锰质量浓度变化随时间呈降低趋势。铅锌氧化矿石易淋出而释放出镉等有害元素,滤出元素可以迅速发生沉淀或被沉淀物包裹,其能力表现为Zn>Pb>Cd。两个不同矿石镉的淋失量有所差别,矿石中菱锌矿质量分数是影响镉淋失的主要因素。矿区富镉岩石和矿物的自然风化对矿区流域水生态环境造成潜在危害。     

螯合剂对土壤中镉赋存形态及其生物有效性的影响

以胡萝卜作为试验植物,研究了EDTA,EGTA,DTPA和柠檬酸四种螯合剂对土壤中Cd的赋存形态及生物有效性的影响.结果表明,在碱性土壤中,加入螯合剂EDTA,EGTA和DTPA都能显著改变土壤中Cd的赋存形态,增加有效态Cd的百分比含量,改善Cd的生物有效性;但施加柠檬酸对Cd的赋存形态没有产生明显影响,各形态组成与对照组基本一致.同时,试验结果还显示,胡萝卜中Cd含量随着添加螯合剂浓度的增加先增大而后有所降低,但除柠檬酸处理组外,均明显高于对照组,表明四种螯合剂均能增强胡萝卜对Cd的吸收,且以EGTA效果最佳,EDTA和DTPA次之,柠檬酸最差.     

钒钛磁铁矿尾矿及尾矿坝周边土壤中重金属的淋滤特征

采用柱淋洗实验模拟攀枝花地区降雨条件,分别探讨钒钛磁铁矿尾矿及其在周边农田土壤表面沉积0、1、2、5 cm的条件下,几种重金属的迁移淋滤特征.通过淋洗-干旱-淋洗,共94 d的淋洗实验,研究结果表明,土壤、尾矿及土壤-尾矿复合系统淋滤液中Cr的浓度没有显著差异,但随着尾矿沉积厚度的增加,尾矿沉积显著增加土壤-尾矿复合系统淋滤液Mn、Ni和Zn的浓度及累积释放量,具有较大环境风险;土壤中Mn、Zn的累积释放量显著高于尾矿,可能与尾矿较高的pH及这几种金属在土壤及尾矿中的存在形态不同有关;土壤中各金属的最大释放率为MnZnNiCr,尾矿中为NiCr=MnZn;干湿交替对土壤和尾矿中Mn、Zn的淋滤没有显著影响,但会改变土壤和尾矿中Cr和Ni的释放特征,增加土壤和尾矿中Cr、Ni的环境风险.     

镉对北京城郊土壤潜在硝化速率的影响

采集北京城郊5个区县的3种土壤褐土、潮土和山地棕壤,通过急性毒性实验,研究了外源添加镉(Cd)对土壤潜在硝化速率(PNR)的影响。结果表明,5个采样点土壤的PNR分别随土壤中总Cd和有效态Cd含量呈先增后减的趋势。所有处理土壤的有效态Cd含量与PNR的相关关系(R2=0.42,p0.001)优于土壤总Cd含量与PNR的相关关系(R2=0.27,p=0.001)。在土壤总Cd含量和PNR的逐步回归分析中,引入土壤有机质和阳离子交换量(CEC)2个变量可提高其相关性。基于土壤总Cd的EC50(PNR降低至对照50%时的土壤Cd浓度)和有效态Cd的EC50的最大值与最小值之间分别相差2.3倍和3.3倍,而EC10(PNR降低至对照10%的土壤Cd浓度)的最大值与最小值之间分别相差8.5倍和10.8倍。基于总Cd的EC50最低值出现在CEC最小的丰台土壤,而最高值出现在有机质含量最多的灵山土壤,但这2个EC50值未达到显著性差异,表明5个采样点的土壤有机质和CEC虽然在一定程度上影响Cd对PNR的毒性,但不足以引起EC50的显著变化。     

土壤性质对土壤中汞赋存形态的影响

土壤是一个复杂的生态系统,典型相关分析表明,土壤的组成性状对土壤中汞的形态分布影响较大,影响因子主要有ＦＡ,ＨＡ,有机质和碳酸盐含量,土壤粘粒作用较小,土壤有机质表现出很强的表面络合能力。     

除草剂毒草胺在土壤中的吸附和淋溶特性

为研究毒草胺在土壤中的迁移特性,分别利用振荡平衡法和土柱淋溶法测定了毒草胺在不同土壤中的吸附和淋溶特性,并讨论了其影响因素.结果表明,毒草胺在3种供试土壤上的吸附特性能较好地用Freundlich吸附等温线拟合,吸附常数Kd为0.34—2.96 mg1-.nL.nkg-1,很难被土壤吸附,吸附与土壤有机质含量呈显著正相关.毒草胺在土壤中具有较强的淋溶性,淋溶速率：江西红壤〉太湖水稻土〉东北黑土,淋溶性强弱与毒草胺在土壤中的吸附性以及土壤粒径分布有关.     

土壤中镉的吸附解吸研究进展

首先概述了国内外关于土壤对镉的吸附解吸的基本研究方法与实验条件。用于吸附解吸实验的土样以通过20目筛为宜，而不同形式的支持电解质及其离子浓度的选择对实验结果有很大影响，应由实验的具体目的和要求确定合适的实验条件。位于土壤颗粒表面的各吸附点位与镉的结合能的能量高低不一，可将土壤对镉的吸附作用区分为专性吸附和非专性吸附。可用传统的或融入新参数的吸附等温线表达土壤对镉的吸附过程，土壤对镉的吸附性能可用综合因子来形容，如吸附势、吸持率、平均分配系数、Langmuir方程的常数k和Freundlich方程的系数k等表达方式，同时寻找这些综合因子与土壤基本理化性质之间的关系。文章最后讨论了影响吸附过程的主要环境因子，并就土壤pH和水分条件的影响机制进行了分析。     

模拟酸雨对红壤铝形态的影响

用动态淋洗试验，研究了不同pH的模拟酸雨对红壤中铝形态和性质的影响．结果表明，酸雨淋洗引起红壤中盐基离子的淋失和土壤铝的溶出．随着酸雨溶液pH的降低，盐基淋矢量和铝溶出量增加．酸雨淋洗影响土壤铝形态的转化，使红壤中交换态铝上升，吸附态羟基铝有所下降．这说明在酸雨长期作用下，羟基铝溶解，并转化为交换态铝和引起铝的溶出，使铝进入环境，危害生态系统．     

温度对外源性重金属镉在土-水界面间形态转化的影响

通过室内培养试验、采用逐级提取法研究了不同温度(-30℃、10℃、30℃)对土壤中不同剂量外源重金属镉形态转化的影响。结果表明:在30℃和10℃条件下外源加入土壤中的镉以交换态为主,且在30℃条件下镉的活性要强于10℃。在-30℃条件下,当土壤中镉总量较高时,冷冻导致镉在短期内存在形态以残渣态为主,而在培养后期交换态镉的分配系数较大;当土壤中镉总量较低时冷冻过程使镉活性增强,交换态镉的分配系数较大。冷冻过程中有机质结合态镉的含量未检测出来,说明有机质与镉的螯合作用减弱。土壤中镉含量越多,非残渣态镉的相对含量也随之增高,镉的毒性相对也增强。     

钾肥对小麦根际土壤镉的吸收及其植物毒性的影响

研究不同钾肥对Cd在根际土壤-植物系统中转移及植物有效性的影响可为农业生产提供依据。以潮褐土为供试土样,采用盆栽方法研究了氯化钾、硝酸钾、硫酸钾对小麦(Triticum aestivum L)根际环境镉的吸收转移及植物有效性的影响。结果表明,(1)KCl提高根际土中有效态Cd质量分数(wCd),K2SO4和KNO3降低根际土壤有效态wCd。(2)K2SO4处理下,小麦根wCd显著大于对照;随KNO3和KCl施入量的增加,小麦根中Cd含量逐渐升高。(3)相同处理三种钾肥比较小麦地上部干物重表现为:KNO3>KCL>K2SO4,根干物质量均低于对照。(4)钾肥的施入提高小麦体内CAT,POD酶活性。建议Cd污染土施用KNO3,尽量避免施用KCl和K2SO4。     

蒙脱石-OR-SH复合体修复剂对重金属污染土壤中Cd的钝化效果

利用溶剂分散法成功地将功能基团—SH嫁接到蒙脱石上,得到蒙脱石-OR-SH复合体材料,该复合体材料对Cd的饱和吸附容量可达37.82 mg·g-1(0.1 mol·L-1KNO3体系)和69.13 mg·g-1(不考虑离子浓度影响).通过小白菜盆栽和大田试验探讨了该复合体材料对Cd污染土壤的钝化效果.结果表明,在Cd污染土壤上施加蒙脱石-OR-SH复合体材料后,土壤中可交换态Cd形态占比分别低了64.51%(原土)和80.37%(3 mg·kg-1Cd含量的成化土),铁锰氧化结合态Cd形态占比分别提升了176.66%(原土)和418.31%(3 mg·kg-1Cd含量的成化土),降低了毒性元素Cd在土壤中的活性和可移动性,有效地固定了土壤中的Cd,小白菜中镉含量比对照分别降低了57.14%(原土)和60.64%(3 mg·kg-1Cd含量的成化土),同时能促进小白菜的生长.     

Variation of salts and available nutrients in salt-affected soil during leaching process under the influence of organic ameliorators

ABSTRACT

This study investigated the potential influence of three organic ameliorators (peat, biochar and leonardite) on salts and nutrients in salt-affected soils during intermittent leaching. Results showed that nearly 90% of salt was removed from columns in the leaching process and sodium adsorption ratio (SAR) of the soil after leaching was reduced by 67.3% (control, CK), 62.9% (peat), 70.1% (biochar) and 55.0% (leonardite). Total N loss declined by 26.2% (peat), 11.7% (biochar) and 55.5% (leonardite) compared with CK in the process of leaching. The maintaining N (NH₄⁺ and NO₃^?) of soil after leaching was 8.25, 7.31, 11.31 and 14.48?mg/kg for CK, peat, biochar and leonardite treatments. Final P loss was 0.47, 0.31, 0.54, 0.27?mg/column in leaching for CK, peat, biochar and leonardite treatments. Soluble P of soil after leaching was measured as 6.95 (CK), 5.62 (peat), 8.52 (biochar) and 3.33 (leonardite) mg/kg. Leaching could remove the salt effectively but with nutrient loss in the process. The findings of this study suggest that organic ameliorators (biochar, peat or leonardite) play an important role in retaining nutrients during leaching as well as supplying nutrients after leaching to offer practical assistance for the amendment of salt-affected soil in the Yellow River Delta.     

微胶囊EDTA对2种土壤中铅释放的影响

选用不同铅污染程度及pH值的土壤,采用连续批浸提实验和土柱淋溶实验,比较研究微胶囊EDTA（Cap-EDTA）和未微胶囊化EDTA（Ncap-EDTA）对不同土壤溶液中pH值和铅离子浓度动态变化影响,以及土壤渗滤液中铅离子淋失特征。结果表明：施加2种不同形式的EDTA,可极显著地增加土壤溶液中铅离子浓度,Cap-EDTA能控制土壤溶液中铅浓度的突增幅度,且使土壤溶液中的铅持续保持在适度浓度的时间更长。同一种土壤不同处理间土壤pH值的变化趋势基本一致,无显著差异。施用2种不同形式EDTA可极显著地增加土壤渗滤液中铅离子含量,土壤铅累积淋失量呈对数曲线上升,但施用Cap-EDTA处理能显著降低土壤中铅的初始淋失量和淋失总量。在相同浓度及形式的EDTA下,高铅浓度和高pH值的土壤铅更易活化和淋失。因此,在进行污染土壤植物修复的EDTA调控时,采用微胶囊化EDTA,能降低其带来的污染地下水风险。