重金属在土壤中的形态分布及其在空心菜中的富集研究

通过盆栽实验,研究了Cu、Zn、Pb、Cd在空心菜中的富集作用,并采用BCR提取方法,对盆栽土壤中4种重金属的化学形态进行了分析.研究结果表明,Cd主要以水溶态、可交换态、碳酸盐结合态和Fe-Mn氧化物结合态为主;Pb主要以残渣态为主;Zn主要以残渣态和水溶态、可交换态、碳酸盐结合态为主;Cu在土壤中的形态分布与土壤中Cu的含量有关.4种重金属的生物有效性表现为Cd>Zn>Cu>Pb.重金属在空心菜中的吸收富集能力与土壤中重金属的形态,尤其是水溶态、可交换态、碳酸盐结合态关系密切.空心菜中重金属富集系数大小表现为Cd>Zn>Cu>Pb.空心菜地下部4种重金属富集系数远远高于地上部.     

拉脊山土壤重金属铜和锌含量及形态研究

采用Tessier连续提取法对拉脊山土壤重金属Cu和Zn的含量及形态进行分析。结果表明：Cu和Zn的含量分别是全国土壤几何平均值的2.0和2.3倍。Cu主要以有机结合态的形式存在,Zn主要以铁锰氧化物结合态和残渣态的形式存在,Cu的有效态含量低,生物可利用性小,Zn的可交换态和碳酸盐结合态占总量的13%,具有一定的生物有效性和潜在生态危害性。     

广西桂平锰矿区土壤重金属含量及形态分析

选取Mn、Pb、Zn、Cu、Cr和Cd 6种重金属指标,对广西桂平锰矿不同区域土壤的重金属含量及形态分布进行分析。结果表明,该矿区土壤中的6种重金属元素含量均超过了广西的土壤背景值,主要污染物是Mn和Cd。Mn元素以铁锰氧化物结合态为主,占总量的73.11%~92.67%;Pb元素主要为可交换态、铁锰氧化物结合态和残渣态,分别占总量的28.96%~46.59%、15.74%~38.62%和18.72%~36.94%;Zn和Cu的形态分布相似,以残渣态为主,分别占总量的61.75%~80.01%和62.75%~85.67%,其次以铁锰氧化物结合态存在,分别占总量的7.34%~18.68%和8.17%~22.93%;Cr元素以残渣态为主,占总量的74.89%~85.87%;Cd元素形态分布相对较均匀,其中可交换态所占比例最大,占总量的28.24%~36.00%。综合土壤中重金属含量和形态分析结果可知,Mn、Cd元素对该锰矿区生态系统的潜在影响较大。     

干旱区绿洲土壤中Cd,Pb,Zn形态分布与芹菜有效性

以干旱区绿洲耕层土壤为研究对象,通过盆栽试验,利用Tessier连续提取法研究了原状土以及外源可溶性重金属Cd,Pb,Zn加入土壤后重金属形态分布,分析了土壤中重金属不同化学形态与芹菜有效性之间的关系。结果表明:原状土壤中Cd主要以铁锰氧化态和碳酸盐结合态形式存在,Pb和Zn主要以残渣态形式存在;随着重金属负荷的增大,三种重金属各形态质量分数均有不同程度的提高,Cd以可交换态和碳酸盐结合态为主要赋存形态,Pb和Zn均以碳酸盐结合态和铁锰氧化态为主要赋存形态。实验土壤中,对芹菜Cd吸收量贡献最大的分别为可交换态和碳酸盐结合态,对Pb吸收量贡献最大的分别是碳酸盐结合态和铁锰氧化态,对Zn吸收量贡献最大的分别是碳酸盐结合态和可交换态。     

利用化学萃取法研究长春市土壤重金属化学形态及其影响因素

利用化学萃取法研究长春市土壤重金属化学形态, 分析其化学形态与土壤负荷水平、 理化性质的关系表明, 土壤中Pb和Cu主要以残渣态和有机结合态为主; Cd主要以残渣态和交换态为主; Zn主要以残渣态和铁锰氧化态为主. Cd的活性形态含量最高, 为31.98%. 交换态Cd和Zn含量及活性与土壤重金属负荷水平呈正相关; Cu和Pb铁锰氧化态的含量随负荷水平增加而下降; Zn和Pb碳酸盐结合态与负荷水平无关. 交换态Cd与土壤阳离 子交换量呈显著正相关, 而Cd的活性与土壤阳离子交换量呈显著负相关; 在碱性条件下, Cd, Cu, Pb和Zn的碳酸盐结合态与pH呈正相关; 重金属铁锰氧化态含量随着氧化还原电位的增加而降低, 而残渣态相反. Cu有机结合态与有机质呈显著正相关.     

污泥农用对碱性土壤重金属元素形态分布的影响

采用一种新的连续浸提方法,研究污泥长期(8 a)施用对碱性土壤中Zn、Cu、Ni、Cd和Pb元素的总量及元素形态分布的影响。结果表明:污泥农用显著增加了土壤中Zn、Cu、Cd和Pb元素的总量,而对Ni元素的总量无显著影响;土壤中Zn、Ni、Cd和Pb元素的主要存在形态为残渣态(61%~84%),其次为乙二胺四乙酸(EDTA)提取态,而Cu元素主要为EDTA提取态(42%);污泥农用对土壤中Ni和Pb元素的形态分布无显著影响,但提高了Zn、Cu和Cd元素的EDTA提取态、Zn和Cu元素的有机质结合态以及Cd元素的残渣态比例,而且减小了Zn元素的残渣态、Zn和Cu元素的晶体铁铝氧化物结合态、Cu元素的醋酸-醋酸钠提取态以及Cd元素的可交换态比例;土壤重金属总量、p H和有机质含量是影响重金属元素形态分布的主要因素。     

连续提取法对电镀废水污染土壤重金属形态研究

采用五级化学连续提取法测定电镀废水污染的土壤中Cu、Cr、Ni、Pb及Mn等重金属的五种形态(可交换态,碳酸盐结合态,Fe-Mn氧化物结合态,有机结合态,残留态),分析金属元素和土壤固相组分的结合形态.结果显示,电镀废水污染的土壤中Cu、Cr和Mn的有效态含量较高,而Ni和Pb则主要以残留态为主;在有效态中,Cu、Cr和Ni主要以有机结合态存在,分别占有效态含量的54.1%,73.5%和39.1%,而Mn和Pb则以可交换态含量最高,分别占有效态含量的38.9%和39.6%;大部分Cr来源于电镀废水污染;电镀废水污染的土壤中Mn对植物的影响最为直接.     

大气颗粒物中重金属的形态分析与迁移

采用连续化学浸提萃取法,研究了广州市白云区大气颗粒物(TSP)样品在模拟酸雨和湖水条件下重金属元素Cu、Pb和Zn的形态迁移和变化．结果表明：大气颗粒物中Cu、Pb和Zn的总含量在模拟酸雨浸泡后大幅降低,但Cu和Pb的可交换态的量略有增加,Zn主要以残渣态存在;大气颗粒物经湖水浸泡后,Cu和Pb的总含量基本不变,Cu由残渣态向铁锰氧化物结合态及有机物结合态转化,Pb由可交换态转化为其他形态,Zn大部分以溶解态转移到湖水中．     

海泡石与菌根对污染土壤中Pb、Cd、Zn形态的影响

为修复重金属复合污染的土壤,采用连续提取法,通过盆栽实验研究了海泡石与菌根对土壤重金属Pb、Cd、Zn形态的影响。结果表明:海泡石可使Pb、Cd的可交换态转化成其他4种形态,使Zn的可交换态转化成碳酸盐结合态、有机物结合态和残渣态;菌根能显著增加可交换态的Pb、Cd、Zn浓度,降低了Pb的碳酸盐结合态、Cd的铁锰氧化态、Zn的有机物结合态的浓度。海泡石和菌根联合处理同单施海泡石的结果相似,说明联合修复中对重金属形态的影响海泡石起主导作用。该研究证实了海泡石可以调节重金属Pb、Cd、Zn的形态,从而降低污染土壤中重金属的生物有效性。     

皖北砂姜黑土Cu、Cd、Zn形态分布特征

采用小麦农田取样,对土壤中的重金属运用连续提取方法,研究了皖北砂姜黑土中Cu、Cd、Zn的化学形态、含量及分布特征.结果表明:在砂姜黑土中,重金属Cu、Cd、Zn含量的平均值高于该土地土壤的背景值.土壤中Cu、Cd、Zn的残留态在总量中所占比例比较高,交换态、有机态、碳酸盐结合态含量明显低于残留态.在三种元素中,Zn的化学形态变化趋势最为一致,表现为残留态＞碳酸盐结合态＞铁锰氧化物结合态＞有机态＞交换态;统计分析表明:Cu、Cd、Zn在砂姜黑土中的形态分布与土壤PH值、有机质含量等因素相关;该土壤受到了一定程度的污染.     

不同比例羟基磷灰石对沉积物中重金属形态影响的比较

通过考察模拟污染沉积物中重金属的形态分布规律,研究不同比例的羟基磷灰石对污染沉积物中不同重金属的固定化效果.结果表明:羟基磷灰石掺杂后重金属残渣态的质量分数变化不大,但随掺杂比例的加大,Pb,Cd,Zn由可交换态向其他结合态转化的质量分数增加,Cu由碳酸盐结合态向其他结合态转化的质量分数增加.羟基磷灰石的掺杂导致可交换态和碳酸盐结合态Pb的质量分数之和下降,当掺杂物质的量比为6时,质量分数为25.5%～36.1%的可交换态和碳酸盐结合态的Pb转化为其他较稳定的结合态,但对Cd,Cu,Zn的影响较Pb小.     

新乡市王村污灌区土壤中重金属污染及相关性分析

采用田间试验,研究了新乡市王村污灌区土壤中Cd,Ni,Zn,Cu的含量及相关性特征.结果表明,除部分Cu的含量能达到国家土壤环境质量二级标准之外,Cd,Ni和Zn的含量均超出标准限值,Cd的污染最严重;重金属化学形态的相关性分析表明,土壤中Cd全量与5种化学形态均显著相关;Ni的全量与碳酸盐结合态和有机结合态显著相关;Zn的全量只与有机结合态显著正相关;Cu的全量与可交换态,碳酸盐结合态,有机结合态及残渣态呈显著相关.     

不同剂量外源重金属注入对土壤重金属形态分布的影响

以塿土为研究对象,在添加不同剂量重金属盐的条件下,采用改进后的Tessier法测定了土壤重金属的形态,研究了不同剂量重金属盐注入后土壤重金属形态分布的变化规律。结果表明:外源重金属注入剂量的高低对塿土中Pb、Cd形态、分布影响较大,对Zn影响较小。低剂量处理后Pb形态分布为:残渣态有机结合态≈铁锰氧化物结合态交换态碳酸盐结合态;较低剂量、中剂量及较高剂量处理后形态分布为:残渣态铁锰氧化物结合态有机结合态碳酸盐结合态交换态,而高剂量处理后形态分布变为:铁锰氧化物结合态碳酸盐结合态残渣态有机结合态交换态。Cd盐处理后,低剂量和较低剂量注入后其形态分布为:残渣态铁锰氧化物结合态≈交换态有机结合态碳酸盐结合态,其他剂量注入后各形态分布呈无规律变化。不同剂量Zn盐处理后土壤中Zn形态分布始终为:残渣态铁锰氧化物结合态有机结合态碳酸盐结合态交换态。     

污水厂污泥中重金属有效态分布特征研究

通过Tessier逐步提取法结合AAS测试进行Cu、Pb、Cr、Cd、Zn、Ni六种重金属元素的有效态试验,并对污水厂污泥和当地土壤进行了对照分析。分析结果表明,Cu、Pb、Cr、Cd、Zn、Ni在污水厂污泥中主要以不容易迁移的有机态和残渣态存在。Cu、Ni、Zn的可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态含量要高于当地土壤,Pb、Cr、Cd等元素易迁移的前三种有效态含量低于当地土壤。当该污水厂污泥用于土壤调节或植物栽培时,有可能引起Cu、Ni、Zn等元素由污泥向土壤继而通过土壤向植物和水体迁移,不宜直接用于土地利用或土壤改良。     

城市交通对道路周边土壤重金属污染影响的研究

为研究城市公路交通对路边土壤重金属污染的影响,以北京市西三环主要立交桥路段为研究样区,采用火焰原子吸收光谱法,对土壤中重金属Ni,Cr,Pb,Cu,Zn,Cd的含量进行了测定,并采用改进的BCR连续提取法,对土壤样品中各种重金属的存在形态进行了分析。研究表明:除Cu外,道路周边土壤中其他重金属含量总体上均明显高于同一地区远离交通干道的清洁区土壤;其中Ni,Cr,Pb,Zn,Cd最高分别较清洁区高1.17倍、1.59倍、2.20倍、1.77倍和1.96倍。从各种重金属的形态分布特点看,Cd主要以酸可提取态和氧化物结合态存在;Pb主要以有机物与硫化物结合态存在;Cu,Cr,Zn,Ni主要以残渣态存在。     

海泡石修复重金属Pb、Zn、Cd复合污染的土壤

为研究海泡石对重金属Pb、Zn、Cd复合污染土壤的修复效果,通过盆栽实验,分析了海泡石对植物生物量,植物体内重金属浓度、P浓度以及土壤中重金属形态的影响。结果表明：重金属污染土壤中添加海泡石可显著促进玉米的生长及玉米对P的吸收,抑制土壤对重金属Pb、Zn、Cd的吸收。海泡石可显著降低土壤可交换态重金属浓度,增加碳酸盐结合态、铁锰氧化态、有机物结合态和残渣态重金属浓度,从而抑制植株对重金属的吸收,有效阻隔重金属在土壤-植物系统内的迁移。该物质具有较大的比表面积和较强的吸附能力,对重金属离子的吸附属于表面络合吸附和离子交换吸附,对重金属复合污染土壤具有较好的修复效果。     

密云水库沉积物中重金属元素分布及形态研究

主要研究了北京市密云水库沉积物中重金属的总量以及形态分布特征,采用风险评价准则法(RAC)和Tucker3模型探讨沉积物中重金属的潜在危害性.结果表明,各重金属元素的平均含量都超过北京市土壤背景值,重金属元素有一定的富集.Cu有机结合态约占总量的3%～68%;Mn可交换态、碳酸盐结合态约占总量的1%～18%、7%～31%;Pb、Zn的铁锰氧化物结合态分别占总量的12%～53%、4%～27%;其它重金属均以铁锰氧化物结合态和残渣态为主,平均含量占总量的80%以上.根据RAC法得出,Mn(除采样点18)处于中等风险甚至高风险等级;Pb、Zn、Cu属从低风险到中等风险级;Ni、V、Cr、Ti的潜在生态风险较低.该结论将为北京市密云水库保护、人体健康安全保护措施的制定提供科学依据.     

融雪剂对沥青性能影响评价研究

分别选取氯化钠、氯化镁、氯化钙、CMA等融雪剂,测试其对沥青针入度指数、软化点及延度等指标的影响。结果表明,氯化镁对沥青针入度指标影响最大,CMA最小;氯化钙对沥青软化点影响最大,氯化镁最小;氯化钠对沥青延度的影响最大,CMA影响最小。由此说明,4种融雪剂对沥青的性能有一定的影响,且CMA为一种对沥青影响较小的环保型融雪剂。     

表层沉积物中重金属形态与酶活性的相关性

利用改进的Tessier连续萃取法研究实验室模拟的表层 沉积物中重金属（Fe,Mn,Cu,Zn和Pb）在一定时间（45 d）内的形态分布特征, 同时考察了沉积物体系中pH值、 氧化还原电位(Eh)及其中酶（蛋白酶、 脱氢酶、 磷酸酶、 蔗糖酶）活性的变化规律. 结果表明, 在考察的时间范围内, 沉积物体系中Mn的形态主要由可交换态向碳酸盐结合态、 铁/锰氧化态转化（分别为10.2%和32.1%）, 可交换态的Zn向铁/锰氧化 态转化了11.5%, 而Pb的有机质结合态则增加了20.1%; pH值初期波动较大而后趋于平缓, Eh则呈现波动状态; 蛋白酶、 脱氢酶的活性分别增加了88.9%和71.4%. 沉积物体系中pH值与碳酸盐结合态的Fe,Cu呈显著正相关, 蛋白酶活性与Mn的碳酸盐结合态、 铁/锰氧化态, Zn的可交换态、 铁/锰氧化态以及Pb的有机质结合态之间显著相关（n=8, p=0.05）, 脱 氢酶活性与Pb的碳酸盐结合态也存在显著相关性（n=8, p=0.05）, 表明除pH值外, 酶活性是沉积物中重金属形态转化的一个重要影响因素.     

芜湖市工业区土壤重金属形态分布特征

通过野外调查和实验分析,对芜湖市工业区土壤重金属的形态、含量和分布进行了研究. 结果表明:在四褐山工业区和马塘工业区,土壤中Cu、Pb、Zn、Cd含量明显高于土壤元素背景值.重金属的矿物态在总量中所占比例较高,交换态、有机结合态含量较少;统计分析表明:Cu、Pb、Cd、Zn在土壤中的形态分布与土壤pH值、有机质含量等因素密切相关.