吴淞口近岸湿地沉积物中腐殖质的组成特征

土壤腐殖质会对土壤中污染物的迁移和转化产生重要影响.根据Pallo法分组,对吴淞口近岸湿地沉积物中腐殖质所含的富里酸(fulvic acid,FA)、胡敏酸(humic acid,HA)和胡敏素(humin,HM)3种组分进行分离,并分析FA,HA和HM的色调系数(Δlog K)、红外光谱以及元素组成特征.结果表明,吴淞口近岸湿地沉积物中腐殖质的质量比为3.20 g/kg,FA和HM组分分别占腐殖质总质量的40%和55%.FA的Δlog K值较HA高,且其分子结构简单,演化程度和芳构化程度低.FA的主要官能团有—CH2,—CH3,—COOH和C==O等,HA的主要官能团有—CH2,—CH3,—COOH和芳基上的C==C等.吴淞口近岸湿地沉积物中的腐殖质的芳构化和腐殖化程度低,其所含各组分的芳构化程度为FA相似文献   

生活垃圾填埋场垃圾腐殖质的组成和波谱特性

以上海老港垃圾填埋场不同年份的填埋垃圾为对象,利用元素分析、FTIR光谱和固态13C CP/MAS NMR方法,研究了不同填埋龄垃圾腐殖质的来源、组成和结构及其随填埋龄的变化规律.结果表明胡敏酸(HA)以稳定的木质素残体和芳香结构聚合物为主,含量显著高于富里酸(FA),烷基碳在HA中所占的比例也在FA中高;而FA的羧基官能团含量显著高于HA,FA中与环状多聚糖结构相关的氧基碳的含量也比HA中多,说明HA的芳香缩合度和稳定度比FA高.随着垃圾填埋时间的延长,HA的芳香性和稳定度逐渐增强,FA的羧基等含氧官能团减少,说明垃圾腐殖质的腐殖化程度提高.     

不同林龄云南松人工林土壤腐殖质的组成分析

为了解不同林龄阶段人工林土壤腐殖质化学组成和结构特征的差异,以云南松人工纯林为研究对象,利用土壤化学分组及傅里叶变换红外光谱等研究手段,对土壤胡敏酸(HA)和富里酸(FA)的结构特征进行分析.结果表明,随着造林时间增加,土壤p H呈下降趋势,造林年限增加27年,土壤p H下降0.6个单位.幼林阶段土壤C,C/H高于中龄林和成熟林阶段,而土壤N,H,C/N随造林年限增加变化不大.各林龄阶段表层土壤C,N,C/N,C/H普遍高于表层以下土壤.红外光谱分析表明,云南松人工林土壤HA和FA具有相似的化学结构及官能团组成,主要含有酚羟基、芳香基、脂族烃基、羧基等基团.从造林年限变化趋势看,从幼林到成熟林阶段,土壤表层HA中小分子糖类物质减少,芳香类物质增加,说明造林年限增加土壤HA结构变得复杂.土壤FA随造林年限的变化特征与HA相似,但其表层(0~20 cm)土壤中羧基含量增加十分明显,说明表土羧酸类物质有随林龄增加的趋势,这可能是引起造林后期土壤p H下降的原因之一.从剖面深度看,随土层增加,土壤HA和FA中小分子糖类物质呈降低趋势,而芳香类物质含量增加,说明人工林深层土壤腐殖质的化学稳定性高于表土层.     

不同培肥措施对冀东褐土腐殖质组成及性质的影响

研究了不同培肥措施对冀东褐土腐殖质组成及其性质的影响。结果表明 ,采用有机肥 (物 )料配施化肥 ,可明显提高土壤可浸提腐殖酸含量和胡敏酸 (HA)、富里酸 (FA)含量及HA/FA比值 ,使胡敏酸得到活化和更新 ,肥力提高 ;而长期不施肥或单施常量化肥 ,使土壤腐殖质组成及其性质均有所恶化 ,土壤肥力水平下降。采用有机肥 (物 )料配施化肥是冀东地区实现农业可持续发展的有效途径。     

人工林土壤有机碳组分的化学结构特征分析

为揭示人工林土壤有机碳组分的稳定性维持机制,以云南松人工林为研究对象,利用土壤有机碳化学分组方法,结合元素分析和傅里叶变换红外光谱分析等多种研究手段,研究土壤三种稳定有机碳组分化学结构特征的差异.结果表明,云南松人工林地土壤三种有机碳组分(胡敏酸HA、富里酸FA和胡敏素HM)具有相似的化学结构和官能团组成,主要含有酚羟基、少量脂族烃基、羧基、酮型羟基、酰胺基团和少量碳水化合物.但随土壤剖面深度增加,土壤有机碳组分的官能团特征存在差异.剖面深层土壤HA中富含脂肪族基团,至亚表层土壤中HA脂肪族基团含量减少,表层土HA中未显示含有脂肪族基团.研究表明,脂肪族基团与土壤有机碳组分稳定性的维持有密切关系.该结果从官能团结构特征角度为揭示人工林土壤有机碳化学稳定机制提供了科学依据.     

三峡库区垃圾填埋场和焚烧厂渗滤液水质特征

分析了重庆长生桥垃圾填埋场和同兴垃圾焚烧厂冬季渗滤液的常规水质特征,并与国内外部分渗滤液进行了比较.结果表明,长生桥填埋场渗滤液水质和同兴焚烧厂差别很大,与填埋时间为10 a左右渗滤液相似,具有较低的COD值(4 173 mg/L)和VFA含量(384 mg/L)、较高的NH3-N含量(3 885 mg/L)和pH值(7.83),很低的BOD5/COD值(0.09);而同兴焚烧厂渗滤液与早期填埋场的水质相似.对比研究了长生桥填埋场和同兴焚烧厂渗滤液中DOM的构成及各组分的分子量分布特征,结果表明,焚烧厂渗滤液中DOC的含量远大于填埋场,但填埋场中HA所占比例高于焚烧厂;分子量分布表明,在大于10 kDA的范围内HA占了60%以上,且HA的分子量随腐化程度的加剧有增大的趋势,而FA和HyI主要分布在2 kDA以下.     

采煤塌陷区土壤中氮形态分析及生物有效性

煤炭开采后由于发生沉陷、积水,导致原来的陆生环境逐渐演变为水生环境,沉陷前的土壤转变为沉陷后水体的底泥,土壤中的污染物也随之发生迁移、转换。掌握淹水前土壤中氮元素的含量值与分布特征,对预防和调控塌陷水域水体富营养化及进一步研究营养元素的迁移转化规律具有指导意义。以潘三矿塌陷区为研究对象,利用化学提取方法,对塌陷区土壤中氮形态进行分析测定,在此基础上,开展各形态氮的分布特征、相关关系及生物有效性分析。结果表明,潘三塌陷区土壤TN含量在299.45~1 326.12 mg/kg之间,平均值为833.50 mg/kg,主要成分为ON,二者表现出了显著相关性;生物有效性氮含量占TN的质量分数为0.52%~5.32%,其中NO-3-N含量平均占生物有效性氮质量分数的51.06%,NH+4-N含量平均占47.99%,二者均与ON表现出显著相关性。     

环糊精与表面活性剂增效电法修复石油污染土壤*

针对石油污染土壤因石油成分复杂且在水相中溶解度低而难以修复问题,采用了表面活性剂和环糊精增效电动力学修复技术,研究了十二烷基苯磺酸钠表面活性剂和β-环糊精单独添加及联合添加时对电动力学修复石油污染土壤的影响,分析了表面活性剂和环糊精增效电动力学作用下土壤中污染石油的迁移机理。结果表明:在电动力学效应中,电渗析作用是石油污染物迁移的主要动力,石油去除率达到45%以上。十二烷基苯磺酸钠和β-环糊精都可以增加石油的溶解性,提高石油的迁移。但是二者各有优缺点,二者的混合液作为石油的增溶剂是最佳选择,使电动力学作用下土壤去油率最高达85.2%。     

环糊精与表面活性剂增效电动力学法修复石油污染土壤

针对石油污染土壤因石油成分复杂且在水相中溶解度低而难以修复问题,采用了表面活性剂和环糊精增效电动力学修复技术,研究了十二烷基苯磺酸钠表面活性剂和β-环糊精单独添加及联合添加时对电动力学修复石油污染土壤的影响,分析了表面活性剂和环糊精增效电动力学作用下土壤中污染石油的迁移机理。结果表明:在电动力学效应中,电渗析作用是石油污染物迁移的主要动力,石油去除率达到45%以上。十二烷基苯磺酸钠和β-环糊精都可以增加石油的溶解性,提高石油的迁移。但是二者各有优缺点,二者的混合液作为石油的增溶剂是最佳选择,使电动力学作用下土壤去油率最高达85.2%。     

基于 PARAFAC 分析的西藏昌都大骨节病地区水体腐殖质性质研究

基于荧光平行因子分析法(PARAFAC), 对西藏昌都大骨节病病区与非病区饮水及沉积物中腐殖质进行研究。腐殖质总有机碳含量在病区和非病区样本间未表现显著差异。PARAFAC识别出5个荧光成分:成分1为类氧化醌, 成分2为类色氨酸, 成分3为陆地源类腐殖质, 成分4为类还原醌, 成分5为类酪氨酸。病区水中富里酸(FA)的成分1 (p<0.10)、成分4 (p<0.05)以及水中胡敏酸(HA)的成分4 (p<0.10)等类醌成分含量高于非病区, 并且存在显著差异。对比水中腐殖质醌氧化还原系统在病区和非病区之间的差异, 发现还原醌形态的差异大于氧化醌形态, FA醌系统的差异大于HA醌系统。虽然HA中还原醌含量较高, 但HA在水中的碳含量很低, 对大骨节病影响较弱, 在病区与非病区之间差异较小。沉积物中腐殖质还原醌含量较高, 且与水中腐殖质存在一定的相互转化关系, 但在病区和非病区之间未表现显著差异。深入了解腐殖质不同组分以及醌的不同氧化还原形态在病区与非病区之间的差异, 对病区改水工程有重要意义。     

大庆土壤中石油类污染物迁移模拟

针对大庆油田的原油与土壤特点,通过室内土柱模拟,研究了石油类有机污染物对油田土壤环境的污染状况.实验结果表明,虽然石油类污染物是从地表逐渐向下迁移,但在模拟的6年内污染物的最大迁移深度约为25～30cm,而且大于90%的污染物主要分布于10 cm以上的土壤中,另外,石油类有机污染物在大庆市典型黑钙土中的相对迁移能力与正构烷烃的分子量及芳香烃的环数成反比.研究证实,大庆市典型土壤对石油类有机污染物具有很强的吸附截留能力,绝大部分污染物被截留在土壤表层,因此大庆油田土壤石油污染的防治重点应放在浅层土壤中.     

大庆土壤中石油类污染物迁移模拟

针对大庆油田的原油与土壤特点，通过室内土柱模拟，研究了石油类有机污染物对油田土壤环境的污染状况。实验结果表明，虽然石油类污染物是从地表逐渐向下迁移，但在模拟的6年内污染物的最大迁移深度约为25～30cm，而且大于90％的污染物主要分布于10cm以上的土壤中，另外，石油类有机污染物在大庆市典型黑钙土中的相对迁移能力与正构烷烃的分子量及芳香烃的环数成反比。研究证实，大庆市典型土壤对石油类有机？亏染物具有很强的吸附截留能力，绝大部分污染物被截留在土壤表层，因此大庆油田土壤石油污染的防治重点应放在浅层土壤中。     

非饱和土壤中重金属污染物迁移机理分析

视土壤为非饱和多孔介质,将描述非饱和多孔介质中多种迁移场量耦合的热质传递模型,结合土壤中溶质迁移的对流-弥散规律,并考虑土壤固体骨架对重金属污染物的吸附特性,建立非饱和土壤中重金属污染物迁移的数学模型.数值分析了非饱和土壤不同深度处和土壤含湿量不同时,污染物在土壤中的迁移状况.随着土壤深度的增加,污染物在土壤中的迁移呈现滞后性;湿含量较高的土壤,在迁移状况趋于稳定时,污染物沿土壤深度的增加其浓度梯度相对较小,数值分析所得污染物在土壤中的迁移规律与文献已有试验结果相一致.因此,所建立的数学模型和数值分析结果,可为分析重金属污染物在土壤中的迁移状况和修复重金属污染的土壤提供一定的理论指导.     

三氯生污染土壤的磁助电动修复

采用磁助电动修复技术治理三氯生污染的土壤,用高岭土配置模拟三氯生污染土壤,模拟污染物含量分别为10 000,5 000和1 000 mg·kg-1.直流电源提供恒定电压梯度2 V·cm-1,磁感应强度设置为80 m T.三氯生污染土壤的修复试验结束后,土壤中的三氯生用甲醇萃取,然后采用高效液相法进行检测.经检测,阴极区土壤中三氯生含量远大于阳极区,实现了三氯生的有效迁移.经过10 d的修复过程,磁助电动修复最大污染物去除率达到65.1%.试验数据表明:磁感应强度越大,污染物含量越低,磁助电动修复效率越高.     

长期定位施肥小麦-玉米轮作制度下土壤有机质质量演变规律

通过8年长期定位试验,研究了不同施肥方式下褐土有机质质量演变规律.结果表明,长期不施肥或施用常量NPK化肥,使土壤易氧化有机质含量明显下降,氧化稳定系数(Kos)升高,土壤腐殖质组成及其性质均有所恶化,土壤供肥能力降低;连续施用增量NPK化肥,可使土壤有机质数量及质量保持稳定,但投入成本较高;长期施用有机肥(物)料配施常量NPK化肥,可明显提高土壤易氧化有机质含量和有机质总量,降低其Kos值,提高土壤可浸提腐殖酸含量及HA/FA比值,使胡敏酸得到活化和更新,土壤有机质质量提高,土壤对养分的供、贮能力增强,肥力提高.     

不同培肥措施对冀东褐土腐殖质结合形态的影响

研究了不同培肥措施对冀东褐土腐殖质结合形态的影响。结果表明 ,松结态腐殖质含量及其占重组腐殖质比率和松 /紧比值是评价冀东褐土培肥效果和标志土壤肥力水平的重要指标。长期不施肥或单施常量NPK化肥 ,使土壤松结态和紧结态腐殖质均有所下降 ,松结态占重组腐殖质比率和松 /紧比值减小 ;采用有机肥 (物 )料配施常量NPK化肥 ,可明显增加土壤松、稳、紧结态腐殖质含量 ,提高松结态占重组腐殖质比率和松 /紧比值 ,使土壤腐殖质得到活化和更新 ,增强土壤供养能力 ,提高土壤肥力     

麦饭石对污染土壤铜镉的钝化效果

采用黑麦草盆栽实验,以麦饭石为污染土壤化学钝化修复剂,探讨麦饭石对铜镉污染土壤-黑麦草小生境的修复效果。通过测定土壤的生理生化指标及土壤Cu、Cd各化学形态变化用以表征麦饭石对污染土壤环境质量的影响,并结合测定黑麦草生物量、叶绿素含量、根系活力及黑麦草地上、地下部分Cu、Cd含量,用以指示验证修复效果。结果表明:与对照相比,麦饭石施加后提高了土壤p H和阳离子交换量,降低了土壤Cu、Cd的生物有效性,土壤Cu由弱酸提取态向可氧化态、残渣态转化,土壤Cd弱酸提取态向残渣态转化;明显降低黑麦草体内的Cu、Cd含量,提高黑麦草的产量,黑麦草地上、地下部分Cu含量分别降低74.35%和42.02%,Cd含量分别降低61.28%和38.27%。土壤酸性磷酸酶活性和脲酶活性的提高及黑麦草叶绿素含量和根系活力的提高均有效的指示这一结果。可见,麦饭石可被推荐作为铜镉污染土壤修复的一种化学钝化修复材料,不会为供试土壤引入新的重金属污染物,避免二次污染。     

土壤Cr(Ⅵ)稳定化修复材料的野外应用研究

以河南某铬渣堆Cr(Ⅵ)污染严重的土壤为研究对象，选取腐殖酸(HA)、多硫化钙(CPS)、FeSO₄、Na₂S、Na₂S₂O₃、抗坏血酸(VC)6种稳定剂开展Cr(Ⅵ)污染土壤稳定化实验，通过考察土壤及其浸出液中的Cr(Ⅵ)含量和pH在3～28 d内的变化情况，筛选出适合实际场地修复的最佳稳定剂。结果表明：CPS对Cr(Ⅵ)污染土壤的稳定化修复具有良好的效果，极大地降低土壤Cr(Ⅵ)及其浸出液Cr(Ⅵ)含量，但造成了土壤碱性问题；将酸性稳定剂FeSO₄和碱性稳定剂CPS按照质量分数3%和2%制成的混合稳定剂(T3稳定剂)作用于Cr(Ⅵ)污染土壤，表现出显著稳定化效果同时几乎不影响土壤pH；将T3稳定剂应用于野外Cr(Ⅵ)污染场地的稳定化修复，修复后的土壤及其浸出液的Cr(Ⅵ)含量均低于相关标准限值。研究显示，该技术可为后期Cr(Ⅵ)污染场地大规模土壤修复应用提供工作方法和技术支撑。     

腐殖酸分子结构对电-Fenton性能的影响探究

采用超滤分级得到不同分子量的腐殖酸组分,并通过傅里叶红外、紫外可见、三维荧光光谱等表征其分子结构的差异.用基于Pd/Fe3O4纳米催化剂的新型电芬顿技术去除不同分子量的腐殖酸与Cr(VI)形成的复合污染物.研究表明,随着腐殖酸分子量的增大,其矿化效果越好,HA5(87.6%) HA4(79.0%) HA3(76.8%) HA2(70.0%) HA1(62.9%),且短时间内高分子量腐殖酸有较好的去除.这归因于高分子量腐殖酸表面的阴离子与Pd/Fe3O4发生静电吸附.此外,苯环取代度更高、共轭结构更多的高分子腐殖酸优先被原位生成的·OH氧化为多羟基化中间体,进而氧化开环,最终矿化为CO2和H2O.而在TOC相同条件下,低分子量腐殖酸中短链羧酸占比较高,其与·OH的反应活性低,矿化速率慢.总铬的去除同样遵循HA5(91.8%) HA4(88.2%) HA3(85.9%) HA2(85.4%)HA1(85.1%)的顺序,因为高分子量腐殖酸中含有更多能与Cr发生络合作用的活性位点,可在电解体系中协同去除Cr.本研究表明了腐殖酸分子结构对金属纳米颗粒协同电化学氧化性能和与重金属相互作用的影响,为揭示腐殖酸与Cr(VI)复合污染物的环境行为及其有效去除提供重要参考.     

土壤中硼的分布

本文讨论了我国主要类型土壤出硼的含量分布及其与成土母质的关系，讨论了硼在土壤剖面中的分布、迁移及其与土壤化学性质和气候条件的关系，指出在酸性淋溶条件下有机质对硼未表现出富集作用。