土壤上铍的存在形态及提取研究

本文对三种不同类型土壤中铍的存在形态及提取进行了研究,并做了原土铍和外加铍形态提取对照试验,选择了各形态合适的提取剂,建立了土壤铍形态连续提取方法,对提取机理和形态分布规律进行了探讨。此外,还对土壤提取的有效铍与盆栽植物吸收铍量的相关性进行了初步研究。     

土壤中锗的形态提取和形态分布研究

本文对不同类型土壤中锗的存在形态、开态分布和有效锗进行了研究,选择了合适的提取剂,建立了土壤中锗的形态连续提取方法。探讨了影响土壤中锗形态分布的因素。锗在土壤中主要以残渣态、酸可提态和有机结合态形式存在,土壤有机质能富集锗,此外,还试验了土壤有效锗与盆栽玉米吸收锗的相关性。     

我国南方一些酸性土壤铝存在形态的初步研究

以连续提取法研究了我国南方主要酸性土壤铝的形态及其分布特点，探讨了不同铝形态之间的关系及其与母质、成土过程、环境条件的联系。还研究了土壤酸化对铝形态转化的影响．并以连续提取法提取的三种铝形态（交换性铝、活性羟基铝，有机络合态铝）来讨论现今常用的Ａｌ。（Ｔａｍｍ溶液提取）和Ａｌｄ（ＤＣＢ溶液提取）所可能包含的实际土壤铝形态，分析表明，Ａｌ０和Ａｌｄ无明确的形态意义，只是上种由操作定义的多形态组成的混合物。     

柠檬酸促进土壤镉解吸的机理研究

以人工致污的广东红壤为材料,采用平衡批处理法研究了不同浓度及不同pH值的柠檬酸溶液对土壤中重金属镉解吸产生的影响,并对处理前后的土样进行了镉的形态分析。研究结果表明：柠檬酸可以促进土壤镉的解吸且促进作用随着柠檬酸浓度的增加而增加;随着溶液pH的变化,溶液中柠檬酸的形态发生变化,导致其络合土壤镉的能力发生变化;与原土相比,经过柠檬酸处理后土样中的酸可提取态镉所占比例下降,说明柠檬酸对土壤镉解吸的部分主要来自酸可提取态。     

柠檬酸促进土壤镉解吸的机理研究

以人工致污的广东红壤为材料,采用平衡批处理法研究了不同浓度及不同pH值的柠檬酸溶液对土壤中重金属镉解吸产生的影响,并对处理前后的土样进行了镉的形态分析。研究结果表明:柠檬酸可以促进土壤镉的解吸且促进作用随着柠檬酸浓度的增加而增加;随着溶液pH的变化,溶液中柠檬酸的形态发生变化,导致其络合土壤镉的能力发生变化;与原土相比,经过柠檬酸处理后土样中的酸可提取态镉所占比例下降,说明柠檬酸对土壤镉解吸的部分主要来自酸可提取态。     

植物吸收修复对土壤镍及其主要化学性质的影响

采用室内盆栽试验方法,研究了外源镍污染土壤的植物吸收修复对土壤镍形态和土壤主要化学性质的影响。试验用水稻土添加NiSO4·6H2O(100～1600mgkg-1)经过12周的驯化培养后,种植了镍超累积植物Alyssu mmurale,110 d后收获植物并进行了试验土壤镍的形态和主要化学性质的分析,采用再分配系数和结合强度系数对植物修复效果进行了定量分析。结果表明,根区土壤中DTPA提取态镍的数量明显减少,根区土壤DTPA-Ni与非根区土壤DTPA-Ni之比的范围在0.33～0.61之间。每盆植物提取镍量为6.61～31.18mg,植物提取量随着添加镍量增加而增加,地上部分最大镍含量达到12454.1mgkg-1。根区的再分配系数在2.17～4.19之间,而非根区的再分配系数在6.87～15.91之间,再分配系数随着镍添加量的增加而增大;根区的结合强度系数为0.84～0.39,而非根区的则为0.88～0.26,随着土壤中镍添加量的增加,结合强度系数逐渐减小。植物吸收修复后,根区土壤镍的再分配系数降低、结合强度系数增大,表明土壤镍各形态之间的稳定性增加,因此植物修复可以加快外源镍在土壤中的稳定。试验结果也表明,根区土壤中pH随着镍添加量的增加呈下降趋势、但较非根区土壤的高;根区土壤有机碳亦较非根区的高。     

腐殖酸和含磷物质对模拟铅污染农田土壤的钝化效应

利用磷酸二氢铵、过磷酸钙、羟基磷灰石与腐殖酸单独以及复配施用对模拟铅(Pb)污染农田土壤进行钝化处理,采用乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)浸提法、生物可利用性提取(physiologically based extraction test,PBET)评价Pb污染土壤的钝化效果,并通过BCR形态分级实验研究钝化前后土壤Pb形态的变化,探讨不同钝化剂的修复机理.结果表明,施用不同的钝化剂均能降低土壤EDTA和PBET提取态Pb的质量分数,腐殖酸与磷酸盐复配施用的效果优于单一钝化剂处理,腐殖酸与羟基磷灰石(P/Pb物质的量比为2.4)复配施用时效果最明显,土壤EDTA和PBET提取态Pb的质量分数分别降低了29.7%、18.1%;BCR形态分级实验表明,添加钝化剂可有效减少土壤活性较高的弱酸提取态Pb的含量,增加活性较低的残渣态Pb含量,与单一钝化剂处理相比,腐殖酸和磷酸盐复配施用效果更好,尤其是与难溶性的羟基磷灰石复配施用效果最显著.     

老化过程中铜形态变化的X射线吸收精细结构谱的(XAFS)初步研究

利用X射线吸收精细结构谱(XAFS)对老化过程中土壤中铜的分子形态进行初步表征。以硫酸铜、氧化铜和硫化铜的X射线吸收扩展边结构(EXAFS)谱为参比,对土壤样品中Cu的EXAFS谱进行拟合,得到不同老化阶段与参比物质相对应的结合态Cu的百分含量,并与连续提取法表征进行比较。XAFS分析结果表明,老化阶段土壤样品中铜的主要结合形态是CuSO_4,同时还有部分CuS,基本不含有CuO。随着时间的推移,土壤中CuSO_4百分含量呈现出下降的趋势,CuS百分含量呈现出上升的趋势。这与连续提取法研究结果中其可交换态的百分比下降,残渣态上升的趋势相似。     

沸石、磷矿粉和石灰对土壤铅锌化学形态和生物可给性的影响

通过室内土壤培养实验,研究添加沸石、磷矿粉和石灰3种改良剂对污染土壤Pb、Zn化学形态和生物可给性的影响.结果表明,土壤Pb主要以Fe-Mn氧化物结合态为主,而Zn主要以残渣态为主.改良剂对土壤Pb、Zn化学形态的影响随着培养时间的不同而不同.培养1个月时,2%磷矿粉和2%石灰处理可分别导致土壤醋酸(HOAC)提取态Pb含量下降76.0%和25.6%,3种改良剂处理导致土壤HOAC提取态Zn含量比对照处理降低6.1%～17.0%.培养2个月时,磷矿粉和石灰处理分别导致土壤HOAC提取态Pb含量下降62.8%和39.0%,石灰处理导致土壤HOAC提取态Zn含量下降34.6%.3种改良剂对土壤Pb、Zn的生物可给性也有影响,也随着土壤重金属种类和培养时间的不同而异.培养1个月时,沸石和磷矿粉可分别导致土壤Zn的生物可给性降低15.9%和14.9%,但培养2个月后3种改良剂对Zn的生物可给性却没有影响.研究结果表明,在酸性Pb、Zn复合污染农田土壤中均可以选择这3种改良剂来进行土壤改良,减少重金属的污染风险.     

胡敏素和磷酸盐联用对土壤中铜的钝化

本文研究了胡敏素和磷酸二氢钾(KH_2PO_4)单独施用以及胡敏素和KH_2PO_4联用等不同情况下,污染土壤中重金属Cu形态的动态变化;采用TCLP(Toxic characteristic leaching procedure)法评价了不同配比钝化剂对污染土壤中Cu的钝化作用,以土壤中典型的根系分泌物酒石酸作为重金属解吸剂来模拟研究土壤中小分子有机酸对Cu钝化后的产物形态变化的影响.结果表明,土壤添加胡敏素和KH_2PO_4能够不同程度地升高土壤pH值,二者联用使酸性土壤pH值从4.90升高到5.22—5.30;添加不同比例的胡敏素和KH_2PO_4均降低了土壤TCLP提取态和酸提取态Cu含量,且P/Cu摩尔比为4∶1时,土壤TCLP提取态和酸提取态Cu含量分别降低了67.8 mg·kg~(-1)和104.5 mg·kg~(-1),而残渣态的Cu含量增加了17.3 mg·kg~(-1).胡敏素和KH_2PO_4联用的效果显著优于二者单独使用;土壤溶液中存在的根系分泌物成分酒石酸对土壤中的Cu具有解吸作用,解吸率随酒石酸浓度增加而提高.胡敏素和KH_2PO_4的联用减少了Cu的解吸,降低了Cu的迁移性.     

北方常见农作物根际土壤中铅、锌的形态转化及其植物有效性

采用盆栽试验结合形态分析技术研究了北方地区常见农作物对污染土壤中铅(Pb)、锌(Zn)的形态转化及其植物有效性的影响。土壤Pb、Zn形态分析结果显示,与非根际土壤相比,多数作物根际可交换态、碳酸盐结合态、有机质结合态Pb比例降低,而铁锰氧化物结合态、残渣态Pb则显著增加;Zn则表现为可交换态比例略呈降低趋势,碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态与有机质结合态升高,残渣态Zn则大幅下降。这提示,作物根际土壤Pb存在由松结合态向紧结合态转化的现象,从而植物有效性降低;而根际土壤Zn的形态变化则与Pb相反,即由紧结合态向松结合态转化,相应地提高了Zn的植物有效性。     

Release of beryllium from mineral ores in artificial lung and skin surface fluids

Exposure to some manufactured beryllium compounds via skin contact or inhalation can cause sensitization. A portion of sensitized persons who inhale beryllium may develop chronic beryllium disease (CBD). Little is understood about exposures to naturally occurring beryllium minerals. The purpose of this study was to assess the bioaccessibility of beryllium from bertrandite ore. Dissolution of bertrandite from two mine pits (Monitor and Blue Chalk) was evaluated for both the dermal and inhalation exposure pathways by determining bioaccessibility in artificial sweat (pH 5.3 and pH 6.5), airway lining fluid (SUF, pH 7.3), and alveolar macrophage phagolysosomal fluid (PSF, pH 4.5). Significantly more beryllium was released from Monitor pit ore than Blue Chalk pit ore in artificial sweat buffered to pH 5.3 (0.88 ± 0.01% vs. 0.36 ± 0.00%) and pH 6.5 (0.09 ± 0.00% vs. 0.03 ± 0.01%). Rates of beryllium released from the ores in artificial sweat were faster than previously measured for manufactured forms of beryllium (e.g., beryllium oxide), known to induce sensitization in mice. In SUF, levels of beryllium were below the analytical limit of detection. In PSF, beryllium dissolution was biphasic (initial rapid diffusion followed by latter slower surface reactions). During the latter phase, dissolution half-times were 1,400 to 2,000 days, and rate constants were ~7 × 10⁻¹⁰ g/(cm²·day), indicating that bertrandite is persistent in the lung. These data indicate that it is prudent to control skin and inhalation exposures to bertrandite dusts.     

烟气脱硫石膏对滩涂围垦土壤重金属解吸及残留形态的影响

滩涂围垦土壤是重金属等难降解污染物的主要最终归宿场所之一,其重金属的解吸将影响重金属的迁移性、生物有效性和潜在毒性,研究重金属的解吸对土壤污染评价、修复及环境容量预测至关重要.研究了烟气脱硫石膏对广州市南沙滩涂围垦土壤重金属的解吸效果,并分析了烟气脱硫石膏对重金属形态的影响.在离心管中称取20.0 g过0.25mm筛土样,加入20 mL水和不同量的烟气脱硫石膏,在室温下于恒温振荡器振荡,风干研碎后用原子吸收分光光度法测定重金属全量,并用Tessier连续提取法研究了处理前后重金属形态变化.研究结果表明,随着脱硫石膏施用量的增加,经过振荡离心后的滩涂围垦土壤中重金属质量分数先急剧下降,之后变化趋于平缓.与原土相比各重金属最大解吸率分别为:Cd 30.38%,Cu17.73%,Ni 15.00%,Zn 14.19%,Pb 9.46%,Cr 8.89%.比较处理前后重金属的形态变化,发现各重金属的可交换态解吸率均达50%以上,并且重金属碳酸盐结合态质量分数也有减少.说明烟气脱硫石膏能降低土壤对重金属的吸附,经振荡离心后能降低土壤中重金属的毒性和生物可利用性.     

土壤中锰氧化物的形态及其化学提取方法综述

土壤中锰元素主要来自于成土母质,风化后的锰主要以锰氧化物形式存在于土壤中.锰氧化物因具有比表面积大、表面电荷低、对金属的亲合力强、氧化还原电位高等特性,对土壤中痕量金属的环境行为存在重要影响.化学提取方法是研究土壤中不同固相组分的重要手段.本文首先从土壤中锰的来源及主要存在形态出发,介绍了不同价态锰(+2、+3、+4)...     

外加锌在土壤中形态的研究

本文采用化学逐级提取法对吸附锌后的土壤分别提取了交换态、CaCO_3结合态、氧化物结合态和有机质结合态的锌量,并讨论pH、温度和溶液中锌离子浓度对不同形态锌分布的影响。实验结果表明:外加锌被石灰性土壤吸附后,高pH值(7.5)时形态分布为:CaCO_3结合态≥交换态>氧化物结合态>有机质结合态;低pH值(5.5)时则为:交换态>CaCO_3结合态>氧化物结合态>有机质结合态。各形态锌的分配系数还受到吸附时的温度和溶液中锌离子浓度的影响。     

山东省主要果园土壤中Cu、Zn的形态、含量及分布

对我国山东省主要果园土壤中的Cu、Zn元素的形态、含量及分布进行了研究。结果表明 :果园土壤中Cu、Zn元素的全量高于一般粮田土壤。在不同土壤类型中 ,形态分布各具特点 ,Cu元素在棕壤和褐土中的形态分布趋势一致 ,为矿物态 >有机态 >沉淀态 >交换态 ,在潮土和砂姜黑土中一致 ,为矿物态 >沉淀态 >有机态 >交换态 ;而Zn元素在这 4种土壤中的分布趋势相同 ,均为矿物态 >沉淀态 >有机态 >交换态。土壤中交换态的Cu、Zn含量随土壤pH值的增大而减小。Cu、Zn某些形态的含量与土壤中全量间有一定的相关性 ,其中沉淀态Cu与总Cu的关系较为紧密 ,2者呈极显著相关 ;矿物态Zn与总Zn也呈极显著相关。     

宝鸡城市街尘、土壤及河流沉积物重金属形态迁移特征

在宝鸡城市街尘、土壤及河流沉积物基本理化性质和重金属元素含量分析的基础上,重点研究了重金属元素在街尘、土壤及河流沉积物中的赋存形态和迁移特征.结果表明:在街尘中Cu主要以可氧化态和残余态形式存在,Pb主要以可还原态和可氧化态形式存在,Zn和Cd主要以乙酸可提取态形式存在,Mn、Fe、Co、Ni和Cr主要以残余态形式存在...     

Lead redistribution in a mine soil treated with three manures and incubated at two different temperatures

The study of heavy metals’ redistribution between different fractions allows to know their bioavailability and mobility in soils. Soil samples were collected from a lead mine in Hamadan provinces, NW Iran. In a factorial experiment soil was treated with cow, sheep and poultry manures (20?g?kg^?1 soil) separately and incubated near field capacity at 10°C and 37°C. An untreated soil (as control) was also incubated at the same temperatures. After 0 and 120 days, a sequential extraction scheme was used to fractionate Pb of incubated samples into soluble-exchangeable (Sol-Exch), organic matter associated (AOM), carbonates associated (ACar), and residual (Res) forms. Soil Pb in Sol-Exch and AOM fractions were increased by manure application significantly. The AOM and ACar forms of Pb were higher in soils treated with the manures and incubated in lower temperature. In contrast, the Sol-Exch and Res chemical forms of Pb were higher in the soils incubated at 37°C. These results may be related to the higher calcium carbonate dissolution and organic matter decomposition because of better biological activity in the soils incubated in higher temperature. The increase of the Res fraction (stable form) in this condition may resulted in lower toxicity and mobility in soil environment.