单一及复合外源镉(II)铬(III)污染在红壤中的老化过程

为研究复合外源镉(II)铬(III)污染在红壤中的老化过程以及与单一外源镉铬污染的差异,在未受污染的红壤中添加不同浓度的镉(0、1、5、10、20和40 mg/kg)以及铬(0、100、200和400 mg/kg),在老化的第1、3、7、15、30、60、90天取样,采用BCR分级提取法分析镉、铬在红壤中的赋存形态,并采用四种动力学方程拟合老化过程中的形态变化。结果表明,外源镉、铬进入土壤后发生形态再分配作用。随着老化时间延长,重金属与土壤的结合强度不断增加,总再分配系数不断降低。老化过程可分为快反应阶段和慢反应阶段。Elovich方程拟合镉铬的弱酸可提取态和残渣态的变化效果最好。90天老化后,土壤中镉的主要赋存形态为弱酸可提取态,铬的主要赋存形态为可还原态和可氧化态。外源重金属污染水平越低,总再分配系数越小,结合强度系数越高,表明低外源污染水平的镉铬形态再分配作用效率更高,与土壤组分的结合更紧密。镉-铬复合污染组的总再分配系数比对应的单一污染处理组低4.2%~25.0%,结合强度系数比对应的单一污染处理组高9.3%~47.0%,这说明复合外源镉铬污染较单一外源镉铬污染的形态再分配效率更高,与土壤组分结合更紧密。外源镉的加入可促进外源铬的老化过程,外源铬的加入亦可促进外源镉的老化过程。     

干旱区绿洲土壤外源Pb对Cd/Zn复合污染土壤中Cd,Zn形态分布及再分配的影响

通过干旱区绿洲土壤Cd/Zn和Cd/Zn/Pb复合作用下的盆栽试验,对比研究了外源Pb的添加对Cd/Zn复合污染土壤中Cd,Zn的形态分布与再分配的影响.结果表明:两种组合下Cd,Zn的主要赋存形态都为碳酸盐结合态和铁锰氧化态,说明Pb的添加对Cd/Zn复合污染土壤中Cd,Zn的主要赋存形态无明显影响.Cd的全量是影响其可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化态含量的主要因素,Zn的5种形态含量的主要影响因素都为Zn的全量.随着外源添加量的增加,Cd,Zn在土壤中的总再分配系数增大,结合强度系数减小,表明Cd,Zn的总量越大,各形态间的稳定性越低,潜在危害越大.两种组合比较可知,Pb的添加使Cd/Zn复合污染土壤中Cd的活性增强,Zn的活性减弱.     

不同热解温度生物炭改良铅和镉污染土壤的研究

 为了探究热解温度对生物炭修复重金属污染土壤的影响,将300℃、500℃和700℃下制备的生物炭加入铅（Pb）和镉（Cd）污染土壤进行培养,检测重金属形态的变化。结果表明,加入生物炭培养60d后,Pb和Cd污染土壤pH值较对照上升0.35—0.86单位值,土壤中重金属的酸可提取态含量下降,残渣态含量上升,对目标重金属生物有效性降低的改良效果700℃>500℃>300℃;在生物炭添加量相同的情况下,复合污染土壤中Pb的残渣态含量比对应单一污染高50.60%—72.79%,而复合污染土壤中Cd的酸可提取态含量较对应单一污染高7.53%—12.99%;热解温度影响生物炭的表面特征和吸附重金属机制,进而影响生物炭改良土壤中目标重金属形态分布。     

柠檬酸对土壤-柳树系统中Cd-芘污染生物有效性影响

柠檬酸作为一种天然螯合剂,被认为可以通过改变污染物在土壤中的赋存形态改变其生物有效性进而影响污染物的植物吸收,改变污染物的环境风险.通过60 d温室盆栽实验探讨柠檬酸对镉、芘单一和复合污染土壤中两种污染物在金丝垂柳(Salix×aureo-pendula CL'J1011')中的富集和生物效应的影响.结果表明:柠檬酸对土壤中单一和复合污染镉的形态以及土壤中芘的去除率均没有显著影响;柠檬酸抑制了柳树对单一镉污染的富集总量,对单一芘污染的富集没有影响,促进了镉-芘复合污染中镉的生物有效性但抑制芘的生物有效性;柠檬酸对不同污染状况下柳树的光合作用、矿质元素和生物量均产生影响.柠檬酸在本实验土壤中对镉-芘复合污染柳树修复能起良好的促进作用.     

广西锰矿区土壤重金属垂直分布和赋存形态分析

以广西某典型锰矿区中不同地域土壤为研究对象,研究了土壤中铬(Cr)、镉(Cd)、锰(Mn)3种重金属的垂直分布规律和赋存形态.采用BCR三步连续提取法对土壤中3种重金属进行形态分析以了解其潜在生态风险,采用原子吸收分光光度法分析了3种重金属元素总量,通过地累积指数(Igeo)法对重金属污染程度进行了评价.结果表明:土壤中Cr为轻度污染,Cd为严重污染,Mn的区域差异性较大,渣矿为清洁,酒店和矿场为偏重度污染.形态分析结果表明:Cr以残留态为主,潜在生物有效性较低;Cd以酸可溶态、可还原态和可氧化态为主,潜在危害性较大;Mn在酒店和矿场以可还原态为主,而在渣矿以残留态为主.3种重金属不同深度的形态分布基本保持不变,重金属污染无变化,但其本身污染严重,需采取相应措施进行土壤重金属修复.     

微生物与生物炭复合修复铬污染土壤的室内试验研究

以铬污染土为研究对象,通过浸出试验、Cr(VI)残留值试验、BCR连续提取试验研究了巴氏芽孢杆菌、生物炭及巴氏芽孢杆菌与生物炭复合对铬污染土壤的修复效果。结果表明：经过20 d修复后,上述添加剂均能够修复铬污染土壤,但菌液与生物炭复合的修复效果优于菌液和生物炭,且菌液的修复效果要优于生物炭;其中,当菌液浓度OD600 为1.0与生物炭浓度40 g?kg-1复合时,土壤浸出浓度和土壤中Cr(VI)含量分别从90 mg?L-1、270 mg?kg-1降低至1.08 mg?L-1、5.14 mg?kg-1,修复效果最好;同时,3种添加剂均提高了土壤的pH,均促使铬从弱酸态向可还原态和残渣态转化,而对可氧化态铬影响不大;由X射线光电子能谱分析（XPS）分析可知巴氏芽孢杆菌与生物炭复合修复铬污染土壤为混合吸附和还原的过程。     

工业废渣固化稳定铬污染土的工程安全特性

以某工业场地的铬污染土为研究对象,选用工业废渣(CGB)为固化剂,对铬污染土进行安全修复。通过含水率试验、pH试验、强度试验、浸出试验研究了工业废渣固化稳定后铬污染土的环境安全特性,并以相同掺量的普通硅酸盐水泥(OPC)做参照。结果表明：CGB固化稳定后的铬污染土具有较好的环境安全特性,而OPC固化稳定后的铬污染土仍具有较高的环境风险。虽然OPC固化稳定后的铬污染土的含水率、pH和抗压强度略优于CGB固化稳定后的铬污染土,但OPC固化稳定后的铬污染土浸出浓度仍高于我国危险废弃物鉴别标准(GB/T5085.3-2007)的限值,而当掺量为20%的CGM固化稳定后的铬污染土即可满足我国危险废弃物鉴别标准(GB/T5085.3-2007)。形态提取结果表明：CGM固化稳定后的铬污染土化学稳定性高于OPC固化稳定后的铬污染土,CGB主要将Cr从弱酸态转为可氧化态,而OPC主要将Cr从弱酸态转为可还原态。     

改性磷矿渣稳定铅污染土的赋存形态及浸出特性试验研究

采用改性磷矿渣(MPS)对铅(Pb)污染土进行稳定化处理.基于浸出试验、形态提取试验和矿物分析试验,研究了改性磷矿渣(MPS)添加量对稳定土中Pb的浸出特性、赋存形态和矿物成分的影响规律,并与相同添加量的普通硅酸盐水泥(OPC)作对比.结果表明：MPS和OPC均可降低污染土中Pb的浸出特性,但MPS对Pb稳定效果明显优于OPC.与OPC稳定土相比,MPS稳定土具有更好的环境安全特性和较低的溶出风险.形态提取试验表明：OPC可促进Pb从弱酸提取态向可还原态转化,而MPS可促进Pb从弱酸提取态向可氧化态转化,污染土中Pb赋存形态的改变是MPS和OPC稳定土Pb变化的主要原因.矿物分析试验表明：OPC对Pb的稳定机制为包裹、吸附和沉淀作用,而MPS稳定对Pb的稳定机制为生成难溶的氟磷氯铅矿沉淀.铅污染土中矿物成分的变化是Pb赋存形态和浸出特性变化的根本原因.     

稻草对土壤中铬的形态变化及微生物活性的影响

通过向添有外源Cr(Ⅵ)的土壤中施入一定量的粉碎稻草, 研究了稻草对土壤中铬的形态变化特征:包括Cr(Ⅵ)含量的变化、有效态铬含量的变化以及铬形态分布特征的影响. 实验结果表明, 施入稻草可以促进Cr(Ⅵ)的还原, 加快土壤中Cr(Ⅵ)和有效态铬含量的降低; 同时, 铬的形态分析表明, 施入稻草的土壤水溶态和交换态铬含量比未施稻草的土壤低, 而沉淀态和有机结合态铬含量比未施稻草的土壤高. 实验还探讨了稻草对Cr(Ⅵ)污染土壤微生物活性的影响. 结果表明, 施入稻草的土壤呼吸强度和微生物数量都比未施稻草的土壤高, 增施稻草对缓解Cr(Ⅵ)对土壤微生物的抑制作用有一定的效果.     

MICP技术对Mn(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)污染土壤的修复效果

利用微生物诱导碳酸盐沉积(microbially induced carbonate precipitation, MICP)技术处理Mn(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)污染土及Mn(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)混合溶液,研究MICP技术对重金属污染土的修复效果,重金属离子在土壤修复过程中的竞争关系,以及pH值对已修复土壤稳定性的影响.实验结果表明:经微生物矿化修复后,单一重金属污染土中可交换态锰、铬离子的去除率分别为85.64%和77.56%;经修复的Mn(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)混合污染液中可交换态锰离子的去除率大于铬离子;酸性条件影响污染土的修复稳定性,土壤中可交换态锰、铬离子含量随pH值减小而增加.     

稀土元素在红壤、黄棕壤及淋溶黑钙土中赋存形态的研究(英文)

本文采用中子活化分析技术对红壤、黄棕壤及淋溶黑钙土等不同类型土壤中的稀土元素含量、分布模式及其赋存形态进行了系统的研究。结果表明,在三类土壤中,稀土总量的分布顺序为黄棕壤>淋溶黑钙土>红壤。黄棕壤及淋溶黑钙土中稀土分布模式为轻稀土富集、铕亏损型,红壤为轻稀土富集、铈亏损型,均与它们相应的母岩一致,三种土壤中均以稳定的残渣态为主,并随着元素原子序数的递增,中稀土残渣态所占比例低于两端的轻、重稀土,稀土非稳定态中所含六种形态百分含量相比较,风化较彻底的红壤中所含水溶态、可交换态及铁锰氧化物态所占比例高于黄棕壤及淋溶黑钙土,而含有机质较多的淋溶黑钙土中所含紧结有机态明显高于红壤及黄棕壤,可能由土壤中所含有机物活性组分不同所致。     

铬的单一或复合污染及镧对水稻幼苗生长的影响

研究铬单一污染和铬+铅、铬+镉复合污染对水培水稻幼苗生长的影响及镧对重金属污染的作用。结果表明:低浓度的铬浸种可促进水稻的生长,当铬浓度达到8mg/L时严重抑制水稻生长。镉明显增强铬对水稻生长的毒害作用,而铬与铅复合污染对水稻的伤害则由于二者的相互反应轻于单一污染。250mg/L三氯化镧能够缓解较高浓度重金属污染造成的伤害,促进水稻幼苗的正常生长。     

实施种养结合循环利用模式后土壤重金属全量及有效态含量分析

分析双流县集约化养猪场和奶牛养殖场实施种养结合循环利用模式后土壤重金属全量及有效态含量变化,为评估土壤生态环境质量,及完善和推广该模式提供依据．采用ICP—OES和DTPA浸提法分别对研究区内土壤重金属全量及有效态含量进行测定,利用单因子指数法和内格罗污染指数对土壤重金属污染进行评价,应用SPSS软件对数据按不同养殖场采样地进行方差分析和LSD多重比较．结果表明,重金属全量铬元素对照组均高于猪场（P〈0．05）和奶牛场（P〈0．01）,铅对照组高于奶牛场（P〈0．01）,镉、铜对照组高于猪场和奶牛场（P〈0．01）;猪场、奶牛场与对照组比较,二者各元素单项污染指数Pi和综合污染指数PN均低于对照组;铅、砷有效态含量对照组高于奶牛场（P〈0．01）和猪场．结论：双流县集约化养猪场和奶牛养殖场实施种养结合循环利用模式后,土壤中铬、铅、铜和镉全量显著降低;铬、铅、铜、砷和镉的单项污染程度和综合污染水平降低;铅、砷有效态含量降低．     

超声波对污染土中铅特定形态转化的影响

土壤重金属污染是当今亟须解决的环境问题之一,现有研究发现超声波辅助能够提高污染土壤中重金属的浸出率,影响土中重金属的形态转化,但研究尚未涉及具体转化方向。通过MBCR连续浸提法制得4种铅初始形态差异的土样,再分别对其进行超声处理,处理后测定土中的铅形态分布,通过与初始土样铅形态分布差异的对比分析,探究超声波单独作用对铅特定形态转化的影响。研究发现超声波处理可使土样中铅弱酸可提取态、可还原态含量增加,可氧化态、残渣态含量减少。说明超声波影响铅污染土壤中铅的特定形态转化,且效果与其作为辅助手段时增加重金属浸提量作用方向一致。     

新乡市污灌农田中重金属的污染状况调查

为了研究新乡市污灌农田受重金属的污染情况,本文调查了污灌土壤中多种重金属的含量.土壤中重金属总量试验结果表明:污灌土壤中的锌、铜、铅含量在国家标准以内,镍、镉含量超标,土壤已明显受到重金属镍、镉的污染.连续提取法对超标重金属镍、镉形态分级实验表明:镍主要以铁锰氧化态、有机态和残渣态为主,在不同的采样点,三者占总含量的71%~81%.镉主要以碳酸盐结合态、可交换态、铁锰氧化物结合态为主,三者占总含量的94%以上.镉的存在形态易于被植物吸收,因此危害更大.     

浅谈铬在土壤中吸附特性与赋存形态研究

近年铬污染事件频繁发生,造成越来越多的铬进入到土壤环境中,土壤铬污染现场日益突出.由于铬进入土壤中会发生吸附解吸行为,而且形态也会变化,因此对铬在土壤中的吸附解吸行为和赋存形态的研究可以使人们了解铬在土壤中的迁移转化状态,可为铬污染土壤治理技术的研究提供一定理论依据.该文对铬在土壤中的吸附特性与赋存形态进行浅谈.     

不同提取剂提取土壤中重金属能力的对比研究

为比较不同浸提剂的提取能力, 采用去离子水(DI)、硫酸-硝酸(AA)、二乙烯三胺五乙酸(DTPA)、醋酸缓冲溶液(TCLP)、氯化钙溶液(CC)对Cu、Ni、Pb、Cd复合污染土壤中的有效态重金属进行提取, 同时采用欧共体标准物质局提出的BCR连续提取法(BCR)和TESSIER提出的SEP连续提取法(Sequential Extraction Procedures)对污染土壤中的重金属进行形态分析, 探究了不同多级提取法中重金属形态分布的关系以及浸提剂浸出的重金属质量分数与多级提取法中重金属形态分布的关系.研究结果表明:各浸提剂的浸提能力从强到弱依次是:DTPA、TCLP、CC、AA、DI; 对于Cu和Ni元素, BCR法提取的活跃形态的质量分数与SEP法提取的活跃形态的质量分数相近; TCLP浸出重金属的质量分数与BCR连续提取法中重金属的形态存在紧密联系, TCLP浸提剂能提取出弱酸可提取态的重金属; DTPA浸出重金属的质量分数与SEP连续提取法中重金属的形态也存在紧密联系, DTPA浸提剂能提取出可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化态的重金属.本研究结果可为重金属污染土壤修复评估标准提供参考依据.     

镁渣对污染土壤中Cd、Pb的稳定化效果研究

以外源添加重金属污染物镉（Cd）、铅（Pb）的酸性黄棕壤为研究对象,考察镁渣对污染土壤中Cd、Pb的稳定化效果。镁渣采用硫酸和磷酸二氢钾两种改性手段进行处理,运用X射线衍射分析仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、比表面积分析仪（BET）、扫描电子显微镜（SEM）等表征手段对改性前后的镁渣进行分析。将镁渣以1%、3%、5%的添加量（质量分数）加入到Cd、Pb污染的土壤中,采用二乙三胺五乙酸（DTPA）浸提法和改进的Community Bureau of Reference（BCR）连续提取法研究镁渣对土壤Cd、Pb生物有效态和赋存形态的影响,为镁渣应用于土壤Cd、Pb的稳定化修复提供理论依据。结果表明：通过改性处理可以显著提高镁渣的比表面积,其中盐改性镁渣比表面积最大为80.65 m²/g。在稳定化实验中,未改性镁渣、酸改性镁渣、盐改性镁渣均可提升土壤pH值,并显著降低土壤中生物有效态Cd、Pb含量。对土壤中Cd、Pb赋存形态进行分析,发现添加未改性镁渣、盐改性镁渣可显著降低酸提取态Cd含量,将酸提取态Cd向可还原态和可氧化态转化;添加盐改性镁渣可显著降低酸提取态和可还原态Pb含量,将酸提取态和可还原态Pb向可氧化态和残渣态转化。添加1%未改性镁渣时,污染土壤中Cd稳定化效果最好,Cd迁移能力最低;添加5%盐改性镁渣时,污染土壤中Pb稳定化效果最好,Pb迁移能力最低。     

石灰用量和培养时间对红壤镉形态转化的影响

石灰是酸性镉(Cd)污染土壤修复的主要钝化材料。通过室内培养试验,研究了石灰不同用量对镉污染红壤土壤pH、阳离子交换量和Cd赋存形态的影响,并探讨Cd形态间与土壤pH和阳离子交换量的关系。结果表明,与对照比,施用石灰显著提高了土壤的pH值(43.86%~54.05%)和阳离子交换量(7.57%~20.67%),且随施入量的增加而效果明显。培养期间土壤Cd形态主要以可交换态为主,其次是碳酸盐结合态和铁锰氧化物态,而有机结合态和残渣态含量最少;随培养时间土壤可交换态Cd所占比例呈降低趋势,其他4种形态Cd均呈增加趋势。随着石灰用量的增加,土壤交换态Cd降低比例逐渐增大,培养120 d后,在0.5 mg·kg-1 Cd污染条件的土壤可交换态Cd同对照比依次减少了29.74%、43.99%和47.61%;而在1 mg·kg-1 Cd污染条件的土壤可交换态Cd同对照比依次减少了37.47%、38.09%和54.28%;两个Cd溶度下其他4种形态Cd均增加。相关性表明,土壤pH、阳离子交换量与碳酸盐结合态Cd和残渣态Cd呈显著正相关,而与可交换态Cd呈显著负相关;可交换态Cd与其他4种形态Cd呈显著负相关。总之,石灰通过影响土壤中的pH、阳离子交换量等,使Cd从可交换态向其他4种形态转化,从而降低土壤中Cd的有效性。     

施污黄土中镉胁迫下小麦对镉的吸收及镉的生物有效性

通过小麦盆栽试验,初步探究了Cd污染黄土中施用1.5%熟污泥后小麦对Cd的吸收特征.利用Tessier五步形态提取法探究了Cd的形态分布特征及其生物有效性.结果表明:施加1.5%熟污泥黄土中,小麦株高随着Cd胁迫水平的增加呈先增大后减小的趋势,根长及各部位干重积累均未受到明显抑制.随着Cd胁迫水平的提高,小麦根系中Cd的质量分数持续增加,茎叶与籽粒中Cd的质量分数先增加后减少.Cd各形态的质量分数均随Cd胁迫水平的升高而增加,其中以可交换态响应最大.随外源Cd添加,可交换态分配系数先增加后趋于平稳,碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态的分配系数先增大后减小,有机物结合态与残渣态分配系数逐渐减小,Cd活性增加.对小麦吸收Cd的主要贡献形态是可交换态和碳酸盐结合态.小麦各部位Cd与土壤中Cd的有效态的质量分数符合二次模型.