FeCl3对Cd污染农田土壤的淋洗试验研究

以FeCl_3为淋洗剂对Cd污染农田土壤开展淋洗试验研究研究了淋洗液浓度、淋洗时间、液固比、搅拌速率对重金属去除效果的影响并分析土壤淋洗前后Cd的赋存形态变化。结果表明:广西某Cd污染农田土壤中Cd的赋存形态以可交换态和有机结合态为主,两者占总Cd比例为69.71%;当FeCl_3浓度、淋洗时间、液固比、搅拌速率分别为0.1 mol/L、60 min、5:1、150~180 r/min时为最佳因素组合,对Cd的去除率可达到77.27%;经过淋洗修复后土壤中Cd的赋存形态以不可生物利用性的有机结合态和残渣态为主两者占总Cd比例达到83.67%,可初歩认为以FeCl_3,为淋洗剂的Cd污染农田土壤修复方法具有可行性。     

化学淋洗联合油葵植物修复土壤中Cd

首先采用大田盆栽实验,种植油葵修复净化土壤中的Cd,再采用去离子水、柠檬酸、醋酸、EDTA、盐酸等5种单一淋洗剂,以及柠檬酸+盐酸、EDTA+柠檬酸、EDTA+盐酸等3种复合淋洗剂进行室内柱淋洗,联合去除土壤中Cd.结果表明:土壤中初始添加Cd的质量浓度分别为20mg·kg-1和50mg·kg~(-1)时,盆栽种植油葵对Cd的去除效率分别为25%和65%;在植物修复的基础上,继续采用0.04mol·L~(-1)的EDTA和0.05mol·L-1的EDTA进行淋洗,对土壤中剩余Cd的去除率分别达到83.33%和91.67%,而0.04mol·L~(-1)的EDTA+柠檬酸与0.05mol·L~(-1)的EDTA+盐酸复合淋洗剂净化能力最佳,分别达到95.92%和92.7%,且复合淋洗剂的净化效果随着土壤Cd含量的增加而增加;当土壤粒度大于150μm时,化学淋洗剂对土壤中的Cd几乎无净化作用.     

柠檬酸对重金属复合污染土壤的淋洗修复效果与机理

土壤淋洗修复是永久性的污染土壤修复方法之一.以Cd、Cu、Pb复合污染土壤为研究对象,采用振荡淋洗法结合形态分析技术研究了柠檬酸对重金属复合污染土壤的淋洗修复效果及其去除机理.结果表明,柠檬酸对复合污染土壤中的Cd和Cu具有较好的洗脱效果,而Pb的淋洗去除率相对较低.80mmol.L-1的柠檬酸对Cd、Cu、Pb的去除率分别能够达到90.4%、82.5%和38.6%.柠檬酸淋洗去除的重金属在土壤中主要以可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态的形式存在.     

三种提取剂对凤丹根际土壤重金属提取效率的影响

土壤重金属有效态含量更适合表征土壤重金属对环境的影响能力。采用人工外源添加方式配制Cu、Pb、Cd单一污染土壤,并选用3种提取剂[乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)、二乙基三胺五乙酸(DTPA)和(HCl)]进行单独提取,以研究不同提取剂对凤丹根际土壤中重金属的提取效率,为铜陵尾矿区土壤重金属污染修复治理提供科学依据。结果表明:3种提取剂对重金属Cu、Pb和Cd提取量和提取率由大到小依次为EDTA-2Na、HCl、DTPA;就3种提取剂下凤丹根际土壤不同重金属的提取效率而言,EDTA-2Na适合对Pb的提取;HCl和DTPA适合对Cd的提取,EDTA次之;DTPA较适合对Cu的提取。     

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。     

可生物降解螯合剂GLDA土柱淋洗修复镉锌污染土壤

为了降低重金属污染土壤的风险,需要研究有效的修复技术.采用可生物降解螯合剂谷氨酸N,N-二乙酸(GLDA)为淋洗剂,通过开展土柱淋洗实验,考察了GLDA对Cd和Zn的修复效果和对土壤理化性质的影响.研究结果表明：GLDA对Cd、Zn的淋出率(61.7%、22.3%)与乙二胺四乙酸(EDTA)的相近,酸可提取态和可还原态的Cd和Zn显著减少,Cd、Zn迁移性和环境风险有效降低.FeS沉淀淋洗液中的Cd和Zn,可以实现GLDA回收利用,再生与新鲜的GLDA对Cd、Zn具有相近的提取能力.GLDA淋洗后采用水冲洗土壤,可以减少GLDA的使用量,也会降低GLDA在土壤中的残留.GLDA淋洗对土壤pH、速效磷、速效钾均有不同程度的改变,并显著增加土壤细颗粒的比例,对土壤结构和质地会造成一定的影响.     

不同螯合剂对土壤中重金属释放特征的影响

采用HCL、EDTA及DTPA作为化学螯合剂,研究土壤中螯合剂-重金属稳定平衡体系重金属释放特征,初步探讨该稳定平衡体系中重金属释放的时间效应以及螯合剂对重金属释放的影响.结果表明:a.加入浸提剂后有效态Cu的释放速度明显增加,加入浸提剂后2 h以上,达到较好的活化效果;b. 加入浸提剂的土壤样品中有效态Cd和Zn的释放量有所增加,但活化作用不明显;c.加入浸提剂的土壤样品中有效态Pb的释放量明显增加,表明在较短的时间内浸提剂对Pb具有明显的活化作用;d.三种浸提剂中,HCL对四种重金属Cu、Cd、Zn、Pb的浸提效果好于EDTA和DTPA.     

化学淋洗技术修复重金属污染土壤的田间试验

采用野外大田试验,选择稻草秸秆厌氧发酵、稻草秸秆好氧发酵、氯化钾(KCl)和醋酸(HAc)对某地重金属污染农田进行化学淋洗,经过120 d的处理,试验结果表明:相比较原始土壤pH(4.78),4种淋洗剂对农田土壤pH影响均较小,KCl降低土壤pH的幅度最大(4.65),其次HAc(4.72),好氧发酵、厌氧发酵和空白pH值相近。比较4种淋洗剂对土壤中重金属(Cd、Pb、Cu和Zn)去除效果,KCl对土壤中重金属(Cd、Pb、Cu和Zn)去除效果最好其中,KCl对Cd的去除率是19.20%,对Pb的去除率是6.84%,对Cu的去除率是7.56%,对Zn的去除率是15.94%。HAc对土壤中重金属(Cd、Pb、Cu和Zn)去除效果不明显。     

喀斯特石漠化地区退耕模式对土壤团聚体组成和稳定性的影响

探明贵州花江—关岭喀斯特石漠化地区不同退耕模式对土壤团聚体组成和稳定性的影响,为石漠化地区不同植被恢复模式的水土保持效益评估提供科学依据。选取喀斯特石漠化地区耕地(对照)、乔木林地和花椒林地土壤为研究对象,采用湿筛法测定0～40 cm土层土壤团聚体组成,计算0.25 mm水稳性团聚体含量(R_(0.25))、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和分形维数(D)等团聚体指标。结果表明:1)耕地转变为乔木林地和花椒林地显著增加了粗大团聚体(2 mm)含量(P0.05),显著降低了2 mm粒径团聚体含量(P0.05);2)土壤R_(0.25)、MWD和GMD值表现为乔木林地花椒林地耕地,土壤分形维数D值则相反;3)退耕后土壤团聚体稳定性的增加主要与粗大团聚体含量增加有关,2 mm和0.25 mm粒径是土壤团聚化过程中关键的临界点;4)退耕后,土壤团聚体含量和稳定性指标的变化幅度随土层深度的增加而减小,表明表层土壤团聚体组成和稳定性对土地利用变化的响应更为敏感。     

SGA对重金属污染矿区土壤中重金属的稳定化性能研究

对铅锌矿区周边土壤中Pb、Cd、As等重金属分别进行了总量及其形态研究.重点考察重金属固化剂六硫代胍基甲酸(SGA)和二甲基二硫代氨基甲酸盐(SDD)对不同形态重金属的稳定化性能.研究结果表明,采集的土壤样品受Pb、Cd、As等重金属污染较为严重,样品S1中As、Pb含量分别超过土壤环境质量三级标准10.17倍、3.29倍,Cd超过土壤环境质量二级标准28.7倍.SGA对弱酸态As、Cd和Pb的综合稳定化性能优良,对3种重金属的稳定化率最高达到92.73%、82.35%和81.48%;SDD对可氧化态Cd稳定化性能优于SGA,最高稳定化率为88.89%.SGA作为一种新型重金属螯合捕集剂,可以应用于重污染土壤中重金属的污染控制和修复.     

比较鼠李糖脂和月桂基醚硫酸钠去除土壤中的Cd和Pb

Cd和Pb是城市土壤中具有明显生物毒性的重金属,威胁着人类健康。通过土壤淋洗试验研究了环境友好的表面活性剂鼠李糖脂和月桂基醚硫酸钠对高岭土和伊利土两种矿土和实际土壤中的Cd和Pb的洗脱作用。鼠李糖脂和月桂基醚硫酸钠对伊利土中Cd和Pb的洗脱率远低于对高岭土中Cd和Pb的洗脱率。在本研究中,Cd和Pb的洗脱率几乎不随鼠李糖脂浓度的增加而增加,但随月桂基醚硫酸钠浓度的增加而显著增加。根据对矿土淋洗的最佳结果,选取20 mmol/L鼠李糖脂和100 mmol/L月桂基醚硫酸钠分别对停车场土壤和湿地土壤中的Cd和Pb进行淋洗,月桂基醚硫酸钠对两种土壤中生物可利用态的Cd和Pb的去除率高达100%,高于鼠李糖脂;其对两种土壤中Cd和Pb的总去除率也高于鼠李糖脂,但由于使用浓度较大,其淋洗效率仍低于鼠李糖脂。     

几种螯合剂对玉米吸收重金属的影响

针对黄棕壤的两种主要污染金属Cu、Pb,通过比较不同剂量的柠檬酸、EDTA与EDDS诱导玉米提取重金属Cu、Pb的效果进而选择合适的螯合剂和浓度,判定最优,为黄棕壤的原位或异位修复提供依据。EDDS活化Cu的能力与EDTA相当,EDTA活化Pb的能力强于EDDS,而柠檬酸远弱于前两者。综合试验结果,得出EDDS为本次试验筛选出的最优。     

典型喀斯特区稻田土壤重金属Cd、Pb污染及膳食风险评价

为探究典型喀斯特粮食产区稻田土壤和稻谷重金属（Cd、Pb）的污染现状及膳食摄入风险,本研究选取黔中腹地贵州省息烽县作为研究区,采用单因子污染指数法、内梅罗综合指数法和地累积指数法对该区53组稻田土壤样品的重金属（Cd、Pb）含量进行分析和评价,并利用危险商（HQ）法对研究区稻谷进行膳食摄入风险评价。结果表明：息烽县稻田土壤中重金属含量表现为Pb>Cd,Pb和Cd的平均含量分别为33.74 mg·kg^-1和0.42 mg·kg^-1,均低于国家农业土壤限制值;单因子污染指数（P_i）的平均值均小于1,说明多数样品点位处于无污染水平;内梅罗综合指数法评价结果显示,息烽县稻田土壤中存在中度重金属综合污染现象;地累积指数法结果显示,息烽县90%以上土壤属于无污染级别,稻田土壤中无显著的重金属累积迹象。稻田土壤和稻谷中Cd、Pb变异系数均处于强变异,稻田土壤中Cd、Pb呈显著正相关关系。膳食评价结果显示,稻谷中Cd、Pb的平均危险商值表现为Pb相似文献   

凋落物与蚯蚓对杨树人工林土壤团聚体分布及其碳氮含量的影响

【目的】研究凋落物与蚯蚓对杨树人工林土壤团聚体的分布及不同粒径团聚体中C和N含量的影响,为改善杨树人工林土壤质量提供参考。【方法】以东台滨海杨树人工林为研究对象,采用随机区组法设置野外固定试验样地,共设置6个不同处理,即对照(CK)、杨树凋落叶表施(T1)、杨树凋落叶混施(T2)、接种蚯蚓(T3)、杨树凋落叶表施+接种蚯蚓(T4)、杨树凋落叶混施+接种蚯蚓(T5)。每种处理设置4个重复样地。按照粒径的不同对土壤中的团聚体进行分级,测定每种粒径团聚体中的有机碳和全氮含量,同时以平均质量直径(MWD)作为指标来考察土壤团聚体稳定性。【结果】不同粒径水稳性土壤团聚体中的有机碳含量一般随着粒径的增大而提高。杨树凋落叶混施+接种蚯蚓(T5)比杨树凋落叶表施+接种蚯蚓(T4)更能提高团聚体中的有机碳含量。在接种蚯蚓后,杨树凋落叶无论是表施还是混施均使得各粒径团聚体的有机碳含量有所提高。对比同一处理不同粒径团聚体全氮含量,粒径为≥0.250~2.000 mm团聚体的全氮含量普遍要高于其他粒径团聚体的,而粒径<0.053 mm团聚体的全氮含量相对最低。【结论】接种蚯蚓可以提高杨树人工林土壤团聚体中的全氮含量,同时杨树凋落叶混施比表施能更有效提高土壤团聚体中的全氮含量;接种蚯蚓加速了杨树人工林土壤有机质的腐殖化过程,使得土壤有机质的分解速率加快。相比杨树凋落叶表施处理,杨树凋落叶混施处理会加快土壤有机质的腐殖化过程。     

凤阳山主要林分类型土壤团聚体及其稳定性研究

【目的】探究凤阳山自然保护区的林地土壤团聚体组成及其影响因素,为恢复与保护土壤资源提供一定的理论依据。【方法】以浙江省凤阳山自然保护区内海拔1 300～1 400 m范围内主要林分类型(阔叶混交林、针阔混交林、杉木林、竹林)林地为对象,测定不同土层土壤基本理化性质和水稳定性团聚体粒径分布及其含量,分析土壤理化性质对土壤团聚体及其稳定性的影响。【结果】①4种林分土壤水稳定性大团聚体(WSA)(≥0.250 mm)含量均在90%以上。土壤水稳定性大团聚体含量及平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均以杉木林的最大,竹林的最小。②通过非度量多维标度(NMDS)排序分析,阔叶混交林、针阔混交林和杉木林对≥2.000 mm粒级土壤团聚体影响较大,竹林对≥0.053～0.106 mm粒级的土壤团聚体的影响较大。③土壤密度与土壤MWD及GMD之间均呈显著正相关,与土壤分形维数(D)呈显著负相关。非毛管孔隙度与土壤MWD及GMD之间均呈显著负相关,与土壤D呈显著负相关。【结论】林分类型较土层深度对土壤团聚体粒级组成及稳定性的影响更显著,土壤密度及非毛管孔隙度等土壤理化性质较土壤总孔隙度、毛管孔隙度及总有机碳含量等对土壤团聚体粒级组成及稳定性的影响更显著。     

Leaching behavior of V,Pb, Cd,Cr, and As from stone coal waste rock with different particle sizes

This paper investigates the leaching behavior of heavy metals (V, Pb, Cd, Cr, and As) from stone coal waste rocks with various particle sizes using dynamic leaching experiments. The results show that the dissolved concentrations of V and As initially increased and then slightly decreased as time progressed and that the dissolved concentrations of Pb, Cd, and Cr were high in the early stage before decreasing. The particle size of the stone coal waste rocks strongly influenced the heavy metal concentration in the leaching solutions. The effects of the particle size of the stone coal waste rocks on the dissolved concentrations of V, Pb, and As decreased in the order fine fraction > medium fraction > coarse fraction, and the effects of particle size on the dissolved concentrations of Cr and Cd decreased in the order medium fraction > coarse fraction > fine fraction and coarse fraction > medium fraction > fine fraction, respectively. The quantities of heavy metals dissolved from the stone coal waste rock with fine particle sizes were observed to decrease in the order V (17104.36 μg/kg) > As (609.41 μg/kg) > Pb (469.24 μg/kg) > Cr (56.35 μg/kg) > Cd (27.52 μg/kg), and the dissolution rates decreased in the order As (2.96%) > Pb (0.93%) > V (0.35%) > Cd (0.25%) > Cr (0.01%). The specific surface area, pore size of the stone coal waste rocks, and chemical forms of heavy metals also influenced the release of heavy metals from the stone coal waste rocks. Kinetic analysis showed that the dissolution of heavy metals fundamentally agreed with the rate equation controlled by the shrinking core model. The results of this study are expected to serve as a reference for the evaluation of heavy metals contamination from stone coal waste rocks.     

不同林型兴安落叶松林土壤团聚体及其有机碳特征

【目的】团聚体是土壤结构的基本单元,其对有机碳的保护作用是稳定土壤碳库的重要机制。采用野外调查与室内分析相结合的方法,探讨林型对兴安落叶松林土壤团聚体的分布、稳定性及有机碳含量的影响,为兴安落叶松林的可持续经营、碳汇功能提升提供参考。【方法】在内蒙古大兴安岭兴安落叶松原始林内,依据不同林型(草类-兴安落叶松林、杜香-兴安落叶松林和杜鹃-兴安落叶松林)设置28块30 m×30 m的样地,以距地面0~10 cm、≥10~20 cm、≥20~40 cm和≥40~60 cm分层取土样,测定土壤理化指标、不同粒径土壤团聚体及有机碳含量;基于单因素方差分析、相关分析和逐步回归分析方法,分析各林型间土壤团聚体各特征值的差异,以及各土壤理化指标对土壤团聚体分布、稳定性及有机碳含量的影响,筛选对各林型土壤团聚体有显著影响的主导因子。【结果】①兴安落叶松林土壤团聚体含量以粒径≥0.250~2.000 mm团聚体占比最高,且表层(0~10 cm)含量显著大于其他各层;各林型土壤大团聚体(粒径≥0.250~2.000 mm)含量大小表现为杜鹃-兴安落叶松林>草类-兴安落叶松林>杜香-兴安落叶松林,林型对20 cm以下土层各粒径的团聚体含量影响显著。②兴安落叶松林表层(0~10 cm)土壤的团聚体稳定性较高,其平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)显著大于其他各层,但各林型间无显著差异;稳定性指标在各林型间的显著差异主要发生在≥40~60 cm土层,杜鹃-兴安落叶松林土壤团聚体的稳定性较好。③各林型土壤团聚体有机碳含量由多到少依次为粒径≥0.250~2.000 mm团聚体、粒径<0.053 mm团聚体、粒径≥0.053~0.250 mm团聚体,各粒径均表现出杜香-兴安落叶松林的土壤团聚体有机碳含量最高;不同林型各粒径土壤团聚体有机碳含量均随土层深度增加而递减,递减速率随粒径大小依次减小,且具有明显的表聚特征。④土壤总有机碳是各林型粒径<0.053 mm和≥0.250~2.000 mm团聚体的共同主导因子,而粒径≥0.053~0.250 mm团聚体的主导因子因林型不同而存在明显差异。【结论】兴安落叶松林土壤团聚体及其有机碳含量均以大团聚体为主,林型对土壤团聚体的粒径分配和稳定性具有一定影响,其中,≥0.250~2.000 mm团聚体含量以杜鹃-兴安落叶松林的最高,<0.250 mm团聚体含量和各粒径土壤团聚体有机碳含量均以杜香-兴安落叶松林的最高。土壤理化性质对土壤团聚体的形成和稳定具有一定影响,不同林型的土壤团聚体主导因子存在差异;有机质是粒径≥0.250~2.000 mm土壤团聚体的主要胶结物质,而金属氧化物有利于<0.250 mm土壤团聚体的形成,土壤水分和养分含量高的酸性土壤有利于兴安落叶松林土壤大团聚体的形成和土壤结构的稳定。     

腐殖酸对污灌土壤中Cu、Cd、Pb、Zn形态影响的研究

选用白银地区污灌土壤为供试样品,在土样中分别加入腐殖酸、EDTA、柠檬酸三钠和乙酸,采用连续浸提法对比研究了外源腐殖酸对污灌土壤中有毒重金属不同形态的影响.实验结果表明,在污灌土壤中添加腐殖酸可改变土壤对重金属不同形态的吸持能力,使具有直接生物毒性的重金属可溶态急剧减少60%~80%,重金属氧化物结合态、碳酸盐结合态及有机结合态增加,从而降低重金属在土壤中的流动性、活性和生物可利用性.