低分子量有机化合物对MnO_2和土壤氧化锰的还原溶解作用

为考察土壤锰氧化物的还原溶解行为,本文选取常见的根系分泌的8种有机酸(抗坏血酸、香草酸、柠檬酸、草酸、酒石酸、水杨酸、半胱氨酸和邻苯二甲酸)和1种酚类化合物(邻苯二酚),人工合成的Mn O2和5种富含氧化锰的土壤(广东徐闻的砖红壤、海南澄迈的砖红壤、云南昆明的砖红壤、浙江嵊县的红壤和江苏南京的黄棕壤),研究了有机化合物对氧化锰的还原溶解作用.结果表明,较低p H和较高温度有利于有机化合物对Mn O2的还原溶解.在p H 4.5—5.5和温度5—45℃范围内,不同有机化合物还原溶解Mn O2能力的大小顺序为:邻苯二酚半胱氨酸抗坏血酸香草酸柠檬酸草酸≈酒石酸水杨酸≈邻苯二甲酸.邻苯二酚、半胱氨酸和抗坏血酸对土壤中氧化锰也有较强的还原溶解能力.当5种土壤比较时,徐闻砖红壤中还原溶解出的锰量最高,其次为昆明砖红壤,嵊县红壤中还原溶解出的锰量最小.当有还原性有机化合物存在时徐闻砖红壤、昆明砖红壤和澄迈砖红壤中的氧化锰容易发生还原溶解反应,增加土壤中可溶态和交换态Mn2+的含量,并可能对植物产生锰毒害.     

二氧化锰对As(Ⅲ)的氧化及其对针铁矿去除水体中As(Ⅲ)的影响

研究了合成钠水锰矿(δ-MnO2)对As(Ⅲ)的氧化作用并与商品MnO2的结果进行了比较,结果表明,δ-MnO2不仅对As(Ⅲ)有很强的氧化能力,而且对溶液中的砷也具有一定的吸附能力,而商品MnO2对As(Ⅲ)的氧化能力很弱.当有δ-MnO2存在时,针铁矿对As(Ⅲ)的去除效率提高,δ-MnO2的促进作用随体系pH的增加而增加,约在pH为6.0达最大,随后又逐渐减小,说明近中性条件下,δ-MnO2的促进作用最强.     

微波辅助光催化降解兽药环丙氨嗪

利用微波光催化实验装置研究了水溶液中兽药环丙氨嗪的光催化降解,探讨了添加微波无电极灯(EDL)对降解反应的促进作用.结果表明,环丙氨嗪在微波辅助1.0g/L TiO2光催化体系中反应20min降解率可达99.6%,检测到的主要降解产物为三聚氰胺.环丙氨嗪在pH3.0~9.0范围内的微波辅助光催化降解率都高于99%;增加TiO2用量和EDL数量均显著提高其降解率.外源添加NO3-离子明显降低了环丙氨嗪的降解率,主要由于NO3-对紫外光的强吸收和在TiO2表面带正电的空穴位的吸附作用.     

氮形态转化对豆科植物物料改良茶园土壤酸度的影响

采用室内培养试验方法研究了添加紫云英、刺槐叶和豌豆秸秆对酸性茶园红壤酸度的改良作用,探讨了培养期间豆科植物中氮形态转化对土壤酸度改良效果的影响.结果表明,3种豆科植物可不同程度提高酸性茶园红壤的pH,培养试验结束时土壤pH的增幅与植物物料灰化碱的含量相一致.豆科植物物料中氮的形态转化影响其对土壤酸化的改良效果,有机氮的矿化导致土壤pH增加,而矿化形成的铵态氮通过硝化反应释放质子,抵消了植物物料对土壤酸度的部分改良效果.添加植物物料使土壤交换性盐基阳离子含量明显增加,土壤交换性铝含量明显减少.     

用氟离子电极测定土壤溶液中无机单核铝的实验验证

本文在Ａｌ－Ｆ体系中、验证了氟离子电极直接电位法测定和区分溶液中无机单核铝结果的可靠性。研究结果表明,氟离子电极直接电位法测定结果的相对误差在±５％以内。在非２５℃上,采用校正温度影响的平衡常数进行计算,结果与２５℃条件下无明显差别。     

酸沉降下加速土壤酸化的影响因素

酸沉降对土壤和水域的酸化影响是土壤环境化学研究前沿的热点问题之一。酸沉降的化学组成对酸性土壤的进一步酸化起着催化剂的作用。在酸雨影响下,SO42-、NO-3、有机阴离子是加速土壤酸化和盐基淋溶损失的主要阴离子,外源H+的进入会加速铝离子水解。自然因素与人为因素导致土壤酸化的实际酸化速率差异表明:HCO3-、RCOO-在土壤剖面中的淋失状况可反映自然土壤的酸化速率,而SO42-和NO-3淋溶产生的质子负荷揭示土壤受人为因素影响的酸化速率。通过计算酸沉降的主要化学成分进入土壤前后的质子负荷平衡,与酸中和容量(ANC)相结合,反映酸沉降加速土壤酸化的进程。     

温度和砷酸根对砖红壤中Cd（II）吸附动力学的影响

土壤中砷和镉同时存在的现象普遍存在,但目前对砷酸根与Cd(II)在可变电荷土壤表面协同作用的机制还了解不多。用一次平衡法研究了288 K和308 K温度条件下Cd(II)在昆明砖红壤表面的吸附动力学,比较了加入砷酸根对Cd(II)吸附动力学的影响。结果显示,加As(V)和升高温度均不仅增加Cd(II)的吸附量,而且提高了吸附反应的速率。Cd(II)在砖红壤表面的吸附反应进行的特别快,几乎在30 min内达到准平衡,假二级动力学方程能很好拟合30 min内的吸附动力学数据(r2>0.999 5)。从反应速率常数计算得到的活化能的结果表明,加As(V)显著降低了Cd(II)吸附反应的活化能,这是As(V)促进可变电荷土壤吸附Cd(II)的根本原因。     

几种有机化合物对土壤中铁与锰的氧化物还原和溶解作用

应用我们提出的实验方法进行研究,结果表明,有机化合物的结构状况,还原强度和(或)络合强度是决定铁、锰溶解量的主要因素。铁的氧化物其还原溶解的次序是:无定形铁的氧化物>针铁矿>赤铁矿。某些铁、锰的氧化物表面的预处理将会引起铁、锰溶解量的降低。文中还提出了土壤中铁、锰的氧化物溶解的表面化学反应机制的初步设想。     

铅锌尾矿库土壤和蔬菜重金属污染特征及健康风险评价

研究调查了洛阳市西南部某铅锌尾矿库山林区、生活区、农田区表层土壤和农田区蔬菜中8种重金属含量,采用污染指数、潜在生态危害及健康风险进行评价.结果表明：农田区Pb、Zn、Cr、Cd和As重金属平均含量均高于土壤风险筛选值;蔬菜中重金属平均含量均超过食品污染物限量.各功能区内梅罗综合污染指数（PN）和非致癌总风险指数（HI）依次为农田区 > 3 > 生活区 > 山林区 > 2、农田区 > 1 > 山林区 > 生活区 > 0.5.其中,HI_Pb、HI_Cr、HI_As之和分别占成人、儿童致癌总风险HI的43%、58%.各功能区As对单项非致癌风险（HQ）作用明显,分别占成人HQ、儿童HQ的45%、35%;52%、41%;23%、17%.各功能区致癌风险总指数（TCR）均表现为农田区>山林区>生活区>10^-6.蔬菜中As对HI作用明显,均占对成人HI、儿童HI的贡献相同,均为55%、64%、94%和60%.4种蔬菜中重金属致癌与非致癌风险对居民作用依次为白菜 > 花椰菜 > 萝卜 > 甜菜.因此,尾矿库周边土壤及蔬菜重金属污染对周边生态环境和居民健康生活构成严重威胁.     

酸化对茶园黄棕壤CEC和粘土矿物组成的影响

用采自江苏溧阳种茶13 a和34 a的茶园黄棕壤表土和种茶54 a的茶园土壤剖面研究了酸化对土壤黏土矿物组成和阳离子交换量（CEC）的影响。结果表明：种茶13 a和34 a,表层土壤发生明显酸化,但土壤2∶1型黏土矿物的质量分数和CEC均与荒地土壤相似,说明酸化没有对黏土矿物转化和CEC产生明显影响。但种茶54 a后土壤发生进一步酸化,表层和表下层土壤pH降至3.79和3.70。土壤2∶1型黏土矿物质量分数随采用深度的增加而增加,高岭石质量分数呈相反的变化趋势。说明表层和表下层土壤的严重酸化加速土壤2∶1型黏土矿物向1∶1型高岭石的转化,这导致表层和表下层土壤CEC显著减小。