最新 土壤中重金属钴的存在形态和生物有效性变化-精品

合集下载

毕业设计(论文)说明书-土壤中钴的检测方法研究

毕业设计(论文)说明书-土壤中钴的检测方法研究

毕业设计(论文)说明书-土壤中钴的检测方法研究1. 引言1.1 研究背景及意义钴是土壤中的一种微量元素,它在自然环境中存在,同时也可能因人类活动而进入土壤。

钴对于环境和人体健康具有重要的影响,它不仅是人体中某些酶的重要组成部分,还与土壤肥力和植物生长密切相关。

然而,钴的过量摄入会对人体健康造成危害,导致心血管疾病和甲状腺功能异常等问题。

因此,准确检测土壤中钴的含量对于环境监测和人类健康风险评估至关重要。

本研究旨在探讨土壤中钴的检测方法,以提高检测效率和准确性,为环境保护和公共健康提供科学依据。

1.2 研究目的和任务本研究的主要目的是开发一种高效、准确的土壤中钴检测方法。

为了实现这一目标,我们将开展以下任务:首先,对现有的钴检测方法进行综述,分析各种方法的优缺点;其次,选择一种适用于土壤中钴检测的方法,并进行实验验证;最后,对所选方法进行优化,提高其检测性能,并将其应用于实际土壤样品的检测。

1.3 研究内容和方法本研究将主要包括以下内容:首先,收集和分析土壤中钴的来源、分布和影响因素的相关文献资料;其次,综述常见的钴检测方法,包括原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法等;然后,根据土壤特性选择合适的检测方法,并设计实验方案;接着,进行实验操作,收集数据,并对数据进行处理和分析;最后,对所选方法进行优化,评估其在实际土壤样品检测中的应用效果。

本研究主要采用文献调研、实验设计和数据分析等方法,旨在为土壤中钴的检测提供科学依据和技术支持。

土壤中钴的检测方法概述2.1 钴的来源及在土壤中的分布钴是一种化学元素,符号为Co,原子序数为27。

在自然界中,钴主要以伴生矿的形式存在,常与镍、铜等金属矿床共生。

钴的来源主要包括岩石风化、大气沉降、人类活动输入等。

在土壤中,钴的分布极不均匀,其含量受到成土母质、土壤类型、气候条件、生物活动等多种因素的影响。

钴在土壤中的形态可分为水溶态、可交换态、有机结合态和残渣态。

不同形态的钴具有不同的生物有效性和生态风险。

土壤中重金属存在形态

土壤中重金属存在形态

土壤中重金属存在形态土壤里的重金属啊,可不是只有一种存在的样子,就像人在不同场合会有不同的状态一样。

先说说可交换态吧。

这就好比是住在旅店的客人,很容易就搬走。

在土壤里,可交换态的重金属就附着在土壤颗粒表面,就像那些客人暂时住在旅店房间里。

我记得有一次去乡下亲戚家,他们家那块地旁边有个小工厂。

后来发现那块地里的庄稼长得不太好,一查才知道是土壤里有重金属污染,而且部分重金属是可交换态的。

这种形态的重金属很容易被植物吸收,就像旅店客人很容易退房走人一样。

植物在生长过程中,根就像一个个小手,很容易就把这些可交换态的重金属拉进自己身体里,这对植物可不好了。

还有碳酸盐结合态。

这就像是住在合租屋里的人,虽然相对稳定一点,但也不是特别牢固的状态。

在土壤里,这种形态的重金属和碳酸盐结合在一起。

如果土壤的酸碱度发生变化,就像合租屋的一些条件改变了,这些重金属可能就会被释放出来。

比如说下了酸雨,土壤变酸了,碳酸盐结合态的重金属就可能会脱离出来,然后又变成像可交换态那样容易被植物吸收或者跑到别的地方去。

铁锰氧化物结合态的重金属呢,就像是住在那种有点安全措施的房子里的人。

这种形态的重金属和土壤里的铁锰氧化物结合得比较紧密。

就像房子有了门锁一样,相对比较难出来。

不过要是土壤环境发生比较大的变化,比如说土壤里的氧气含量或者氧化还原电位改变了,这就像有人把房子的锁给弄坏了,这些重金属也会跑出来捣乱。

有机结合态的重金属就像是住在豪华公寓里的人,和土壤里的有机物结合得很紧密。

这就好比豪华公寓的设施齐全,住的人就很稳定。

一般情况下,这种形态的重金属不太容易出来活动。

但是如果土壤里的微生物大量繁殖或者死亡,就像公寓周围突然来了很多人或者发生了什么大事,微生物会分解有机物,这样有机结合态的重金属也可能会被释放出来。

残渣态的重金属就像是住在城堡里的人,是最稳定的。

这种重金属被包裹在土壤的矿物残渣里,就像城堡的城墙很坚固一样。

正常情况下,它们几乎不会出来,对环境和植物的影响也最小。

钴在黄土中的化学形态

钴在黄土中的化学形态

钴在黄土中的化学形态赵英杰;李宽良;曹学军;连会清【期刊名称】《辐射防护》【年(卷),期】2000(20)4【摘要】采用连续提取法 ,测定了钴在黄土中的化学形态分布。

黄土样采自中辐院野外试验场 ,8个黄土样中分别加入不同量的钴溶液。

钴的化学形态分为水溶态钴(W- Co)、可交换态钴 (EXC- Co)、碳酸盐结合态钴 (CA- Co)、铁 -锰氧化物结合态钴(Fe,Mn· OX- Co)、有机质结合态钴 (OM- Co)和残渣态钴 (RES-Co)。

实验结果表明 ,在钴总含量[Σ Co,i ]较低 [(1 0~40 0 )× 1 0 - 6]时,Fe,Mn·OX- Co占优势 ,其α值 (该形态钴含量占钴总含量的份额 )高达 5 0 %~ 80 % ;在钴总含量较高 [(40 0~30 0 0 )× 1 0 - 6]时 ,占优势者为CA- Co,其α值为 5 4%~ 77%。

引起 CA- Co的α值从约 6 %急剧增大至 5 4%以上的钴总含量为化学形态剧变界值 ([Co]0 ) ,本试验场黄土的 [Co]0为 (40 0~5 0 0 )× 1 0 - 6。

实验结果说明 ,当[ΣC o,i]低于 [Co]0时 ,钴进入黄土后将优先生成Fe,Mn· OX- Co;当[ΣCo,i]高于[Co]0时 ,CA- Co是钴在黄土中的主要化学形态。

这将使黄土对钴有较强的阻滞能力。

【总页数】5页(P218-222)【关键词】钴;黄土;化学形态;包气带;迁移;放射性废物处置【作者】赵英杰;李宽良;曹学军;连会清【作者单位】中国辐射防护研究院;成都理工学院【正文语种】中文【中图分类】TL942.1【相关文献】1.黄河(清水河段)沉积物中锰、钴、镍的化学形态研究 [J], 杨宏伟;王明仕;徐爱菊;庄晓娟;丁鲁刚;郭博书2.铜,锌,锰,钴的几种化学形态在土壤中分布的初步测定 [J], 孔庆新3.原子吸收光谱法测定血清中不同化学形态的钴与镍 [J], 杨会会;周志强;韩二芳;王娟;刘欣4.高钴含量MCM-41合成、催化性能及钴形态的化学分析方法 [J], 孙庆林;杨渊;张颖杰;李莎;孙鹏;孔岩5.长江口海域悬浮颗粒物中钴、镍、铁、锰的化学形态及分布特征研究 [J], 邵秘华;王正方因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

土壤重金属全量和有效态的关系

土壤重金属全量和有效态的关系

土壤重金属全量和有效态的关系好吧,今天咱们聊聊一个看似严肃却其实挺有趣的话题,那就是土壤里的重金属全量和有效态的关系。

别着急,听我慢慢说。

重金属这个词一听就有点吓人,其实它们就像个调皮的孩子,藏在土壤里,等着你去发现。

全量呢,就是说这些小家伙总共有多少,而有效态则是它们实际能被植物吸收的部分,简直就像是大海捞针,找到有效的可不容易。

嘿,想象一下,如果土壤是一座金矿,那全量就像是金矿里埋藏的金子,而有效态就是那些经过提炼,能让你在市场上发光发热的金条。

大家知道的,土壤里可不是单纯的沙子和泥巴,还有很多化学成分在打架。

重金属一旦进入土壤,哎呀,事情就复杂了。

想象一下,铅、镉、汞这些小伙伴们就像是个不速之客,悄悄溜进了你的花园。

这些家伙不但会让土壤的营养成分变得稀缺,还可能会影响植物的生长,甚至影响到我们吃到的食物。

说真的,你还敢放心大胆地吃那些蔬菜吗?所以,土壤的健康和我们自己的健康可是一根绳上的蚂蚱。

可问题来了,土壤里的重金属到底有多少呢?全量是个大概念,很多人觉得只要检测出重金属的总量就好。

可是,咱们可不能只看表面,得深入挖掘。

有时候重金属全量虽然很高,但有效态却很低,就像一个人长得很高,但内心却像个小朋友一样不成熟。

这就要求我们去了解,重金属在土壤里的行为方式,有些是“懒”得动的,有些则像个追求者,随时准备投入到植物的怀抱。

只有真正明白了这些,咱们才能找到合理的治理方法。

比如,某些土壤酸碱度高的地方,重金属可能会变得更容易被植物吸收。

而那些土壤肥沃、营养丰富的地方,重金属可能会被土壤颗粒锁住,根本无法“出门”。

就像一个孩子在家里玩得很开心,不愿意去学校一样。

所以,土壤的性质真的是一块大拼图,得拼凑出个完整的图案才能知道重金属的真实面貌。

再说说这些重金属对环境的影响,大家一定知道,有些地方因为工业污染,土壤已经被重金属搞得“千疮百孔”。

这种情况不但让植物生长困难,连带着也影响到周围的动物,甚至人类。

土壤重金属生物有效性生物表征与预测研究

土壤重金属生物有效性生物表征与预测研究

土壤重金属生物有效性生物表征与预测研究土壤重金属对人类生活和环境带来了重大威胁。

随着工业生产的不断发展,重金属污染会影响到土壤的质量,影响植物的生长,污染食品链,危害人类的健康。

因此,彻底掌握重金属土壤污染的转化规律,全面分析重金属生物有效性,发挥植物重金属吸收作用,预测重金属污染的发展趋势及预警能力是十分重要的。

近年来,随着科技的不断发展,生物学家们开始致力于研究重金属污染的机制,以及它们对生物的影响。

为了更好地发现重金属污染的机制,科学家们研究了植物对重金属的吸收表现,以及重金属对植物细胞水平的影响。

在此基础上,又开始重点研究重金属土壤污染的生物有效性。

首先,重金属土壤污染的生物有效性是指生物体受到重金属污染时,其生理特性和生态特性变化的程度。

科学家们采用细胞学和分子生物学等技术,研究生物体对重金属的反应,了解重金属污染的影响规律,更好地发现其生物标志物。

其次,研究人员着重研究重金属土壤污染的生物表征。

具体来说,首先需要采集样品,然后采用细胞学、分子生物学等技术检测,检测其重金属的含量。

通过对重金属抗性机制的研究,发现基因突变,了解其基因表达,发现关键基因及其变异,提取重金属对生物体影响的具体标志物。

最后,采取数学模型,进行重金属土壤污染的预测和预警。

使用数学建模工具,预测重金属土壤污染的发展趋势,根据重金属有害物质的转化率预警污染水平,指导重金属污染的防治控制,从而有效预防重金属污染的危害。

综上所述,研究重金属土壤污染的生物有效性、生物表征及其预测预警是十分重要的,而科学家们正在不断探索、开发和改进中。

这将有助于科学家们更加准确地确定重金属土壤污染的机制,更好地发挥植物对重金属的吸收作用,为重金属污染的预警和防治工作提供行之有效的技术支持。

土壤中的钴及其对植物的影响

土壤中的钴及其对植物的影响

土壤中的钴及其对植物的影响
刘雪华
【期刊名称】《土壤学进展》
【年(卷),期】1991(019)005
【摘要】本文首先阐述了土壤中钴的状况,包括钴的来源,含量及其影响因素,迁移性以及缺乏与过量。

进而又对植物中钴的状况进行了介绍,包括植物中钴的含量,钴对植物的作用及植物中钴的映乏,阐明了钴在土壤——植物——动物系统中的走向及其重要性。

最后,强调了施钴肥的必要性及其效果。

【总页数】8页(P9-15,42)
【作者】刘雪华
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】S154.4
【相关文献】
1.影响钴在新疆荒漠区土壤中的形态分布因素研究 [J], 任丽娟;周立伟;朱丽娜;王金霞;李玲
2.土壤理化性质对土壤-饲用植物系统钴、铁和硒含量的影响 [J], 席冬梅;邓卫东;毛华明;高宏光
3.影响土壤中镉的植物有效性的因素及镉污染土壤的植物修复 [J], 江水英;肖化云;吴声东
4.钴在土壤和植物系统中的迁移转化行为及其毒性 [J], 罗泽娇;夏梦帆;黄唯怡
5.催化极谱法测定土壤和植物中微量钴 [J], 赵凯元;刘红卫;焦奎
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

农田土壤重金属污染防治现状及展望

农田土壤重金属污染防治现状及展望

农田土壤重金属污染防治现状及展望摘要:土壤作为农田中的关键组成部分之一,如果其发生了污染,就会对水环境以及大气环境带来污染,严重情况下会对农产品产量带来影响。

目前,重金属污染是农田土壤污染中的主要问题之一,其会通过食物链对人体的身体健康带来影响。

基于此,本文对农田土壤重金属污染的防治措施和现状进行了分析,希望能够实现对我国环境的保护。

关键词:农田土壤;重金属污染;防治现状现如今,我国为了提高农田生产的质量,加强了对重金属污染治理的力度。

但是,目前我国污染土壤修复产业还处于发展阶段,相关技术还不够成熟,没有对重金属污染土壤进行全面清洁。

这就需要在农田土壤的特点出发,加强重金属污染治理和防治力度,从而进一步强化土壤自身抵抗风险的能力。

一、农田土壤重金属污染的现状虽然最近几年我国农业得到了快速发展,但是受到一些客观因素的影响土壤重金属污染程度正在不断加剧,整体的污染面积也在不断扩大,其污染源主要呈现多元化的发展趋势。

由于重金属污染物在土壤中的移动性比较差,所滞留的时间也比较长,并不容易被土壤中的微生物降解。

再加上,农业土壤是强化人体身体健康的主要土壤,其环境状况和人们的健康存在直接关系,这就需要加强对农业土壤重金属污染的有效防控,明确重金属污染的主要来源[1]。

如果在重金属污染的传播上分析,发现其主要包括大气沉降和固体废弃物等。

不管是那种污染方式都会对农田土壤的质量带来影响。

尤其是在我国工业化进程不断加快的背景下,一些工矿企业并没有将污水有效处理,这会对农业土壤造成非常严重的污染。

因此,相关学者要在农田土壤重金属污染情况出发,完善防治方案,实现对此环境的有效治理。

二、农田土壤重金属污染的特点(一)以无机元素为主在对我国土壤重金属污染情况进行分析时,发现其中的土壤点位存在超标情况,并且这些污染物源一般以无机元素为主。

其中镉元素的超标点位比较高,这些物质如果长时间存在农田土壤中,就会对农作物和人们的身体健康带来影响。

钴土壤环境质量标准

钴土壤环境质量标准

钴土壤环境质量标准
钴土壤环境质量标准通常由国家或地区的环保部门或相关机构
制定,并根据土壤中钴元素的毒性、生物有效性以及环境容许的水
平而设立。

这些标准通常包括土壤中钴元素的最大容许浓度,以及
针对不同土壤类型和用途的不同标准。

钴土壤环境质量标准的制定需要考虑以下几个方面:
1. 环境影响,钴元素对土壤生态系统的影响,包括对土壤微生物、植物和土壤动物的毒性效应。

2. 人体健康,土壤中钴元素对人体健康的潜在影响,包括土壤
中钴元素的摄入途径和慢性暴露对人体健康的影响。

3. 土壤类型和用途,不同类型和用途的土壤对钴元素的承载能
力和容许水平有所不同,因此钴土壤环境质量标准需要根据土壤的
特性和用途进行区分。

在制定和执行钴土壤环境质量标准时,需要综合考虑上述因素,并采取相应的监测、评估和管理措施,以保护土壤生态系统的健康
和人类健康。

同时,定期对标准进行修订和更新,以适应环境和科学研究的发展。

土壤中重金属的形态及其生物有效性

土壤中重金属的形态及其生物有效性
1 土 壤 和 植 物 中 重 金 属 含 量
不 同 的 重金 属 离子 与 各 阴 离 子 的 亲 和 能 力 不下 , 其是 低 p 值 情况 下 , 壤 溶液 尤 H 土
中 Cu的 最 重 要 的 络 合 物 是 Cu O C CO。且 C S 和 u , u几 乎

土 壤溶 液 中的 重金 属 离 子 常 和 一 些 过量 的 阴离 子 ( 如
OH-C一 有机 阴离 子等 ) 生 络合 作 用 。 些络 合作 用受 到 - 1、 , 发 这 土 壤 p 值和 氧 化 还 原 电位 的影 响 , 如 p 值 低 于 7时 , H 比 H
土 壤 溶 液 中 除 了 P 外 , 存 在 有 P OH 、 b( b 还 b P oH) o、 P OH - P OH ) 一 : 当 p < . b( 3 、 b( 4等 但 2 H 80时 , 有 P 和 只 b P OH 溶液 中总 铅贡 献最 大 。 b 对
子 与植 物 中的重 金 属含量 密 切相 关 。 oez等 研 究发 现 , L rn 萝 卜 块茎 和叶 子 中的 C d含量 . 根际 土壤 溶 液 中 自由离 子或 与
0 0 0 g g ; 稻 植 株 内还 蓄 积 有 Hg Cd等 元 素 。 根 际 .2 D / ) 水 、 对
者总 离子浓 度 的相关 性 高于 其与 土壤 中 C d总量 的相 关性 ,
维普资讯
大 田农艺
现代 农业 科技 } 0 8年 第 1 20 2期
土壤 中重金 属 的形态 及 其 生物 有 效 性
朱 志勤 1 孙宏 飞 z 王五 一 z 魏建 荣 李 永华
(北 京 市 疾 病 控 制 中 , t LT 境 所 , 京 10 1 中 国科 学 院 地 理 科 学 与 资 源 研 究 所 ) k ̄ 北 0 0 3;

《2024年我国农田土壤重金属污染现状·来源及修复技术研究综述》范文

《2024年我国农田土壤重金属污染现状·来源及修复技术研究综述》范文

《我国农田土壤重金属污染现状·来源及修复技术研究综述》篇一我国农田土壤重金属污染现状、来源及修复技术研究综述一、引言随着工业化和城市化的快速发展,我国农田土壤面临着日益严重的重金属污染问题。

重金属污染不仅影响土壤质量和生态环境,还会对农作物生长及人类健康造成潜在的危害。

因此,对我国农田土壤重金属污染的现状、来源及修复技术进行综述研究,具有重要的理论和实践意义。

二、我国农田土壤重金属污染现状我国农田土壤重金属污染问题日益严重,主要表现为土壤中镉、汞、铅、铬等重金属元素含量超标。

这些重金属元素主要来源于工业排放、农业活动、生活垃圾等。

由于历史原因和地域差异,我国不同地区的农田土壤重金属污染状况存在较大差异。

例如,某些老工业区由于长期接受工业“三废”的排放,农田土壤重金属污染尤为严重。

此外,由于缺乏有效的土壤环境保护措施,农田土壤重金属污染问题日益突出,已成为制约我国农业可持续发展的重要因素之一。

三、农田土壤重金属污染的来源农田土壤重金属污染的来源主要包括以下几个方面:1. 工业排放:工业生产过程中产生的废水、废气、废渣等含有大量重金属元素,这些污染物未经处理或处理不当直接排放到环境中,导致周边农田土壤重金属含量超标。

2. 农业活动:不合理的农业活动也是农田土壤重金属污染的重要来源。

例如,过量使用化肥、农药等农业投入品,以及不科学的灌溉方式等,都可能导致土壤中重金属元素含量升高。

3. 生活垃圾:城市生活垃圾中含有大量的重金属元素,这些垃圾若未经妥善处理而随意堆放或填埋,其中的重金属元素会通过雨水冲刷、地下水渗透等方式进入土壤,造成农田土壤重金属污染。

四、农田土壤重金属污染修复技术研究针对农田土壤重金属污染问题,国内外学者进行了大量的研究,提出了一系列修复技术。

这些技术主要包括物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术等。

1. 物理修复技术:物理修复技术主要包括排土换土、客土覆盖等。

这些技术通过将受污染的土壤移除或覆盖新土来降低土壤中重金属元素的含量。

最新 土壤中重金属钴的存在形态和生物有效性变化-精品

最新 土壤中重金属钴的存在形态和生物有效性变化-精品

土壤中的重金属移动性差,滞留性强,难以被微生物降解,通过地下水循环和植物传递而影响生物圈环境的健康发展。

一种或几种不同金属的形态对环境的毒性也有所不同。

因此,金属形态的存在、分布所产生的毒性程度也影响着重金属在环境中的迁移。

重金属在进入土壤后会发生复杂反应。

化学作用包括络合、吸附以及淋溶等。

重金属在土壤中的吸附不仅与土壤类型、基本理化性质有关,还与重金属本身的离子特性相关。

重金属离子间的相互作用可由土壤的酸碱度、离子强度的影响而改变。

其中,酸碱度对金属形态的影响很大。

通过室内静态吸附方法和 Tessier连续提取法,对新疆荒漠区某石化污水库周边的农田土壤 pH、外源钴浓度、离子强度进行考察,研究土壤中重金属钴的存在形态和生物有效性变化,从而得出钴在供试土壤中的形态再分配及生物活性变化,得出该区域的环境行为,为新疆荒漠区钴污水影响下农田重金属修复提供试验基础与依据。

1、材料与方法1. 1 土壤样品的采集。

土壤采自新疆荒漠区域某石化污水库附近的油葵种植田。

将采来的土壤样品在室内风干,过100 目筛,待用。

对照土的基本理化性质为: 土壤碱化度41. 63% ,pH 8. 86,阳离子交换量 7. 68 cmol /kg,钴 9. 00mg /kg,土壤有机碳 443 mg /kg,土壤有机质 760 mg /kg。

1. 2 静态吸附试验。

称量 2. 500 0 g 土样于 100 ml 锥形瓶中,按照 4 种条件进行处理,每个处理设置 3 个平行。

①对土样施加配制初始浓度为 100 mg/L 钴溶液(pH 为 2 ~13) ;②对土样施加配制考察浓度范围内(100、125、150、200、250、300、400 mg /L) 的硝酸钴溶液; ③将加入 100 mg /L 硝酸钴溶液的土壤进行老化5、10、20、40、70 d; ④对土样施加 pH 为7,离子强度为 0、0.001、0.01、0.1、0.2、0.5、1.0 mg/L,重金属浓度为100 mg/L 的硝酸钴溶液。

重金属对农田土壤微生物多样性和功能的影响研究

重金属对农田土壤微生物多样性和功能的影响研究

重金属对农田土壤微生物多样性和功能的影响研究本文将探讨重金属对农田土壤微生物的影响,包括微生物多样性和功能。

首先,我们需要了解什么是重金属。

重金属是指密度大于5克/立方厘米的金属元素,如铅、汞、镉等。

这些金属元素对人类和环境都具有极大的危害,因为它们具有累积性和生物毒性。

而农田土壤是一个常见的受到重金属污染的环境,因为重金属经常通过农业活动流入土壤中。

那么重金属对农田土壤微生物多样性的影响是什么呢?研究表明,重金属对土壤微生物的多样性产生了很大的负面影响。

一些重金属元素会破坏微生物的DNA,抑制微生物的生长繁殖,致使土壤微生物的种类多样性下降。

此外,重金属还会影响土壤微生物的功能。

土壤微生物在土地生态系统中起着至关重要的作用,它们能够促进有机物质的分解,改善土壤结构,促进植物生长等。

但是,在受到重金属污染的土地上,土壤微生物失去了这些功能。

例如,铅元素可以抑制土壤微生物中的许多酶,包括质子泵、磷酸酶等,这就导致土地中的有机物质无法被分解,从而影响了土壤肥力和作物生长。

然而,研究显示了有一些抵抗重金属污染的土壤微生物可以在含有重金属的环境中存活和繁殖。

这些微生物通常具有一些特殊的酶和代谢途径,使得它们能够抵抗重金属的毒性。

综上所述,重金属对农田土壤微生物多样性和功能都会产生不利影响。

因此,我们需要采取相应的措施来减少农业活动对农田土壤的重金属污染。

例如,采用有机农业,减少化肥和农药的使用量,或者在土地污染严重的地区进行土壤修复工作等。

这些措施将有助于恢复和维护土地质量,保护土壤微生物的多样性和功能,从而促进农业发展和生态可持续发展。

土壤重金属的形态

土壤重金属的形态

土壤重金属元素的形态是指土壤环境中金属元素以某种离子、分子或其他结合方式存在的物理化学形式。

这些形态的重金属具有不同的生理活性和毒性,对环境和生物的影响也不同。

以下是一些常见的土壤重金属形态:
1. 水溶态:重金属以离子形式存在于土壤溶液中,这种形态下的重金属具有较高的活性和毒性,易被植物根系吸收并进入食物链。

2. 交换态:重金属离子吸附在土壤颗粒表面,与土壤中的其他阳离子进行交换,这种形态下的重金属也具有较高的活性和毒性。

3. 碳酸盐结合态:重金属与碳酸盐结合形成沉淀,这种形态下的重金属活性较低,但在某些条件下可能重新释放到土壤中。

4. 铁锰氧化物结合态:重金属与铁锰氧化物结合形成复合物,这种形态下的重金属活性较低,但在土壤氧化还原条件改变时可能重新释放。

5. 有机物结合态:重金属与有机物质结合形成复合物,这种形态下的重金属活性取决于有机物的种类和性质。

6. 残渣态:重金属以不溶性残渣形式存在于土壤中,这种形态下的重金属活性最低,对环境和生物的影响也最小。

需要注意的是,重金属的形态并不是固定不变的,它们可能随着土壤环境条件的变化而发生转化。

例如,在氧化还
原条件改变时,铁锰氧化物结合态和有机物结合态的重金属可能重新释放到土壤中;在土壤pH值变化时,碳酸盐结合态的重金属也可能发生转化。

因此,在评估土壤重金属污染时,需要综合考虑重金属的形态及其在土壤中的转化情况。

土壤中重金属污染元素的形态分布及其生物有效性

土壤中重金属污染元素的形态分布及其生物有效性

114 有机物结合态。又称有机物和硫化物结合态 , .. 重金
属主要 以配合作 用存 在 于土 壤 中 。萃取 剂一 方 面是 将样 品
土壤 中的重金属不仅存在于无机物 、 有机物和生物体
中, 还与土壤中各种 固相物质表面产生复杂 的化学反应; 其 任何迁移和传输都是以一定的形态进行 , 从土壤物理化学角 度来看, 土壤中不同形态 的重金属处于不同的能量状态, 它 们在土壤中的迁移性不同, 迁移性大小又决定了重金属的生
, .
Ke r s He v tli ol y wo d a mea n si;Diiino fr y vs om;Ta so ain;Bi-v i bly o f rn fm ̄t o oa al it a i
随着工业生产特别是乡镇企业的发展 , 农村环境迅速恶 化, 污水灌溉、 工厂排放的废气飘尘、 汽车尾气中的铅镉及污 泥和城市垃圾农用等原因造成农业生态领域的重金属污染 日益严重 。进入土壤的重金属会在土壤中累积 , 】 j 到一定程 度会影响植物的发芽率 、 开花结实率及产量, 进而影响植物
摘要 不同形态 的重金 属有 不同的生物有 效性 , 境的危 害程 度也 不一样 。概述 了土壤 中重金 属 的形 态划分 、 态分 布与 转化 及其 对环 形
生物有效性 的研 究进展 。 关键词 土壤 重金属 ; 态划分 ; 态转化 ; 形 形 生物有效性 中图分类号 s5 . 119 文献标识码 A 文章编号 01 — 6l20) 一 57 0 57 61(060 04 — 2 B
根 系的酶活性并造成植 物 的死亡 ; 过各 种途径 对环 境产 并通
N O e N2D A等。在 p aA 和 a T E H值为 5的条件下 ,O cNO c H A.aA 对其他相态的破坏很小 , 是最常用和最好的萃取剂。

北京平原区两年内土壤中五种重金属元素化学形态变化及生物有效性

北京平原区两年内土壤中五种重金属元素化学形态变化及生物有效性

北京平原区两年内土壤中五种重金属元素化学形态变化及生物有效性安永龙;黄勇;孙朝;邓凯文;李迪;黄丹【期刊名称】《地质通报》【年(卷),期】2018(037)006【摘要】为了监测北京市平原区2015年和2016年土壤中5种重金属As、Cd、Hg、Pb、Zn化学形态的变化趋势,运用Tessier连续提取法对土壤重金属进行了形态分析,并对影响重金属元素生物有效性的因素进行研究.结果表明,2年内研究区表层土壤重金属元素的形态变化微弱,有效态含量以Cd元素最高,达到45.67%,故潜在生态危害性最大;其次为Zn元素,达12.16%,其中碳酸盐结合态占比虽大,但由于研究区土壤呈偏碱性,Zn元素的迁移能力较弱,潜在危害性较小;As、Hg、Pb均以难迁移态存在,故潜在危害性也较小.土壤重金属元素的生物活性系数及迁移系数分别为:Cd>Zn>Pb>As>Hg和Cd>As>Zn>Pb=Hg,其中Cd元素2年的生物活性系数和迁移系数最高,展现出较强的生物活性和迁移能力,其余重金属元素的活性系数和迁移系数较低,潜在危害性较弱.影响重金属元素生物有效性的因素较复杂,以重金属元素全量为主,pH、有机质、CEC等理化性质次之.【总页数】8页(P1142-1149)【作者】安永龙;黄勇;孙朝;邓凯文;李迪;黄丹【作者单位】北京市地质勘察技术院,北京102218;北京市地质勘察技术院,北京102218;北京市地质勘察技术院,北京102218;北京市地质勘察技术院,北京102218;北京市地质勘察技术院,北京102218;北京市地质勘察技术院,北京102218【正文语种】中文【中图分类】P611【相关文献】1.吉林省黑土区土壤重金属元素的生物有效性转化效率特征及相互关系 [J], 王柳茜;余丹;王冬艳;李文博2.河北中南部平原土壤重金属元素存在形态及生物有效性分析 [J], 崔邢涛;王学求;栾文楼3.皖南茶园土壤重金属化学形态及其生物有效性 [J], 林跃胜;方凤满;魏晓飞4.干旱区绿洲土壤共存重金属元素形态变化及生物有效性实验分析——以Cd、Zn、Ni元素为例 [J], 赵转军;南忠仁;王胜利;刘晓文;陶燕5.四川盆西平原区裸土扬尘中Pb、Cd化学形态的生物有效性 [J], 杜婷;郭军;徐宗泽;李佳;代群威;王岩因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

土壤重金属分布特征及生态风险评价

土壤重金属分布特征及生态风险评价

土壤重金属分布特征及生态风险评价土壤中的重金属分布特征及其对环境和生态系统的风险评价一直是环境科学研究的重要内容之一。

重金属在自然界中普遍存在,但过量的重金属含量会对生态环境造成严重影响。

1. 重金属的分布特征:重金属的分布主要受到土壤来源、土壤性质、人类活动等因素的影响。

一般来说,重金属在土壤中的分布具有以下特征:- 垂直分布:重金属通常以深度渐减的趋势存在于土壤中,表层土壤中的重金属含量较高,随着深度增加逐渐降低。

- 水平分布:重金属的分布通常呈现高度异质性,后果受到土地利用和人类活动的影响很大。

- 空间变异:重金属在不同的土壤质地、土壤类型和地理区域之间存在显著的空间变异。

2. 重金属的生态风险评价:重金属的生态风险评价是评估重金属对生态系统和人体健康的潜在影响。

常用的评价方法包括生物有效性评估、污染程度评价和生态风险指数评价等。

- 生物有效性评估:通过测定土壤中重金属的可溶态、交换态和胶结态等形态,评估重金属的生物有效性。

生物有效性高的重金属更容易吸收到植物体内,对生态系统产生潜在影响。

- 污染程度评价:通过测定土壤中重金属的浓度与环境质量标准相比较,判断土壤的污染程度。

超过环境质量标准的土壤被认为是污染土壤,可能对生态系统和人体健康造成潜在威胁。

- 生态风险指数评价:综合考虑重金属的毒性效应和环境因子的影响,建立生态风险评价模型,评估重金属对生态系统的风险程度。

3. 影响土壤重金属分布和生态风险的因素:- 土壤来源:土壤中重金属含量与土壤来源密切相关,沉积土壤通常含有更高的重金属含量。

- 土壤性质:土壤质地、有机质含量、pH值等因素都会影响重金属在土壤中的分布和迁移行为。

- 人类活动:冶炼、工矿企业排放、农药和化肥使用等人类活动都会导致土壤中重金属超标。

- 植物吸收:植物对重金属有不同的吸收和累积能力,不同植物对重金属的吸收程度也不同,其中有些植物可以通过吸收重金属净化土壤。

了解土壤中重金属的分布特征以及对生态系统和人体健康的风险评价是保护环境、维护人类健康的重要内容。

重金属在土壤-水稻体系中的分布、变化及迁移规律分析

重金属在土壤-水稻体系中的分布、变化及迁移规律分析

重金属在土壤-水稻体系中的分布、变化及迁移规律分析
以佛山市南海区小塘镇和高明区杨梅镇的标准农田为研究对象,分析重金属在土壤和水稻植株不同部位的分布及其随时间变化、迁移规律.结果表明:重金属被水稻吸收以后,多数仍滞留在土壤里,只有少量向地上部分迁移.重金属在水稻植株不同部位的质量分数分布由大到小的次序为:根→茎→籽→叶.水稻地上部分中4种重金属元素分布由大到小的次序是:Zn→Cu→Pb→Cd.水稻分蘖期重金属在根、茎和叶的积累量达到最大,随着时间的延续,在根部积累的重金属就越来越少,茎和叶积累的重金属在拔节期降至最小,随后又慢慢上升.4种重金属在水稻植株中的迁移能力由大到小依次为:Cd→Zn→Cu→Pb,但也有个别情况是Cu 的迁移能力大于Zn.。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

土壤中的重金属移动性差,滞留性强,难以被微生物降解,通过地下水循环和植物传递而影响生物圈环境的健康发展。

一种或几种不同金属的形态对环境的毒性也有所不同。

因此,金属形态的存在、分布所产生的毒性程度也影响着重金属在环境中的迁移。

重金属在进入土壤后会发生复杂反应。

化学作用包括络合、吸附以及淋溶等。

重金属在土壤中的吸附不仅与土壤类型、基本理化性质有关,还与重金属本身的离子特性相关。

重金属离子间的相互作用可由土壤的酸碱度、离子强度的影响而改变。

其中,酸碱度对金属形态的影响很大。

通过室内静态吸附方法和 Tessier连续提取法,对新疆荒漠区某石化污水库周边的农田土壤 pH、外源钴浓度、离子强度进行考察,研究土壤中重金属钴的存在形态和生物有效性变化,从而得出钴在供试土壤中的形态再分配及生物活性变化,得出该区域的环境行为,为新疆荒漠区钴污水影响下农田重金属修复提供试验基础与依据。

1、材料与方法1. 1 土壤样品的采集。

土壤采自新疆荒漠区域某石化污水库附近的油葵种植田。

将采来的土壤样品在室内风干,过100 目筛,待用。

对照土的基本理化性质为: 土壤碱化度41. 63% ,pH 8. 86,阳离子交换量 7. 68 cmol /kg,钴 9. 00mg /kg,土壤有机碳 443 mg /kg,土壤有机质 760 mg /kg。

1. 2 静态吸附试验。

称量 2. 500 0 g 土样于 100 ml 锥形瓶中,按照 4 种条件进行处理,每个处理设置 3 个平行。

①对土样施加配制初始浓度为 100 mg/L 钴溶液(pH 为 2 ~13) ;②对土样施加配制考察浓度范围内(100、125、150、200、250、300、400 mg /L) 的硝酸钴溶液; ③将加入 100 mg /L 硝酸钴溶液的土壤进行老化5、10、20、40、70 d; ④对土样施加 pH 为7,离子强度为 0、0.001、0.01、0.1、0.2、0.5、1.0 mg/L,重金属浓度为100 mg/L 的硝酸钴溶液。

将以上处理过的试样置于25℃ 恒温振荡2 h,再静置 24 h,以 3 000 r /min 转速离心 15min,均取上清液,用原子吸收光谱仪测定。

1. 3 钴总量及各形态分析方法。

土壤残渣态采用 H2SO4-HC104-HCl 电热板法消解。

土壤形态分析采取 Tessier 连续提取技术提取。

各形态钴溶液用火焰原子吸收仪测定。

式中,K 为生物有效系数;m 为各形态质量; F0是水溶态,mg/kg;F1为可交换态,mg/kg;F2为碳酸盐结合态,mg/kg;F3为水溶态,mg /kg; F4为有机结合态,mg/kg;F5为残渣态,mg/kg。

所得数据用 SPSS 软件处理,得出相关性分析与回归分析结果。

2、结果与分析2. 1 土壤酸度对钴形态的影响及生物有效性分析进入土壤后的重金属可通过一系列的物理化学反应作用形成不同的金属形态分布结构。

因此,土壤中的重金属表现出不同活性。

其中,重金属有效态含量的比重往往在环境中的循环迁移起决定作用。

通过对重金属的生物有效性系数的考察可以研究重金属可被植物吸收的程度。

pH 通过物理、化学和微生物作用来影响土壤介质中重金属的形态分布,也间接地对重金属的生物有效性产生一定的影响。

作为决定土壤重金属存在形态的关键因素,均选取 100 mg/L 硝酸钴为外源钴,重金属钴各形态比例随 pH 发生变化。

图 1表明,随着 pH 的不断升高,钴的可利用形态比例在 pH 为 5时达到最大值,pH 为2 时可利用形态比例为 68. 32%,pH 为10 时为 45. 94% 。

土壤酸度越强,土壤中活性固含量越大。

这是因为在酸性土壤介质,土壤中负电荷减少,重金属在土壤介质上的富集平衡速率加快。

刘峙嵘等发现,随着介质煤 pH 的增加,镍在煤介质中吸附量增大,吸附反应速率加快。

土壤铁锰氧化态为两性胶体,因此重金属铁锰氧化物结合态随 pH 的变化可能产生 2 种结果。

表 1 表明,有机物结合态含量随 pH 的升高呈上升趋势,两者兼有显著的负相关性(相关系数 =0. 800**,P <0. 01) ,残渣态随 pH 的升高而增加。

这主要是因为 pH 的上升,金属离子会形成氢氧化物而发生沉淀或共沉淀反应,使得残渣态固含量急剧增加。

这也表明酸性土壤中的钴更易从土壤中解析出来。

残渣态钴随 pH 的升高而显著增加,降低了活性重金属的含量。

图 2 表明,随着土壤环境 pH 的升高,重金属钴的生物有效性先增大后减小,当 pH 为 5 时钴生物有效系数最大,当pH 为 8 时生物有效系数开始急剧下降。

这是因为 pH 对重金属在土壤中的吸附可能与重金属的表面电荷有关。

在酸性土壤中,H+会与金属阳离子发生竞争反应,在中等 pH 时离子半径会影响金属的吸附和离子交换,碱性土壤会促使金属发生沉淀反应。

2. 2 Co 离子初始浓度对 Co 形态的影响及生物有效性分析重金属各形态含量分配比重能消除土壤中金属各形态含量随总量增加而增加所带来的影响。

它比总量更清楚地指示出重金属污染程度对环境的影响。

为了考察不同外源钴浓度对土壤形态分布的影响,选取100、125、150、200、250、300、400 mg /L 浓度梯度的硝酸钴。

图3 表明,外源钴浓度明显影响土壤中各形态钴的分态比例。

其中,可交换态和碳酸盐结合态所占比例分别从16.90% 和61. 08% 下降至 7. 33% 和 46. 46% ,而残渣态比例随着浓度的增加,从 4.45%增至 36.26%。

表2 表明,只有水溶态与钴总量间无显著的正相关性,说明除水溶态外,各形态随土壤中全钴含量的增加都有所增加,但增加幅度不同。

这可能是因为较大比例溶解性钴进入土壤后与土壤胶体发生非专性吸附,且浓度越大,土壤胶体对重金属的非专性吸附越明显。

图 4 表明,随着外源重金属离子浓度的增加,生物有效系数呈递减趋势,当浓度大于 250 mg/L 时,递减趋势很明显。

经计算,生物有效性系数与初始浓度的相关系数为- 0. 975,说明在高浓度范围内两者之间存在 0. 01 水平显著负相关性。

2. 3 时间对 Co 形态的影响及生物有效性分析图 5 表明,钴在土壤介质中老化20 d 后的铁锰氧化物结合态和有机质结合态比例达到最大,而残渣态的含量和比例达到最小。

莫争等研究表明,土壤中重金属交换态先增大后减小。

该研究表明随时间的推移,重金属在土壤中的形态不断地发生变化。

表 3 表明,只有碳酸盐结合态随老化时间的推移呈现增大趋势,其形态变化因为不属于单调变化趋势,与时间无显著相关性。

图 6 表明,随着老化时间的延长,重金属的生物有效性系数下降明显,说明随着时间的推移,钴离子在土壤中有向不易被吸附的形态转化的趋势,也说明在 5、10、20、40、70 d的老化时间中,钴离子在土壤中的存在形态也有较大差异,并不固定。

2. 4 离子强度对 Co 形态的影响及生物有效性分析图 7为考察不同离子强度条件下土壤中钴的存在形态分布图。

调节初始浓度 100 mg/L 钴离子溶液为中性,调节离子强度分别为 0、0.001、0.01、0. 1、0. 2、0. 5、1. 0 mol/L,随着土壤环境离子强度的增加,各形态含量比例有明显的变化规律,但在离子强度为 0.01 mol/L 左右时,残渣态钴除外的土壤中各形态分布占全钴的比例达到最大值,说明离子强度为0. 01mol /L 是钴离子最适合从供试土壤中释放出的离子浓度,即不利于钴在土壤中的稳定存在。

原因可能是土壤性质、重金属离子类型、使用的支持电解质、离子交换、沉淀和表面络合等机制。

这些机制可能是因为重金属离子类型、土壤性质等不同而表现出的复杂现象。

这需作进一步研究。

图8 表明,当离子强度小于 0. 01 mol/L 时,生物有效性系数有增加的趋势,说明当离子强度小于 0. 01 mol/L 时,重金属钴离子的生物有效性系数为-0. 847,说明离子强度对生物有效性系数一定存在影响。

随着离子强度的增加,钴向易被植物吸收的形态转变。

但是,当离子强度大于 0. 01mol /L 时,生物有效性系数有明显的降低趋势。

3、结论(1) 随着土壤 pH 的升高,全钴与钴水溶态、残渣态和碳酸盐结合态呈现0. 05 水平显著正相关,而与有机结合态呈0. 05 水平显著负相关。

随着土壤 pH 的增加,钴的生物有效系数先增后减,表明高 pH 时,土壤中钴的迁移能力更低,不利于钴的迁移和转化。

(2) 通过对考察范围内外源钴在土壤中的分布情况进行分析,发现土壤中钴的各形态含量均与重金属总量呈显著正相关,当外源钴含量逐渐升高时,外源钴主要以碳酸盐结合态存在,残渣态比例逐渐增加并转化为主要的存在形态,生物有效性降低,表明高浓度外源钴潜在的生态风险低。

(3) 在外源钴老化 20 d 后,铁锰氧化物结合态和有机结合态的比例达到最大值,而残渣态的含量和比例达到最小值。

随着时间的不断推移,重金属钴的生物有效性系数总体呈现降低趋势,说明钴离子有向不易被植物吸收的形态转化的趋势。

(4) 离子强度对钴各形态含量变化整体无明显的影响,但是在考察离子强度范围内,离子强度为 0.01 mol/L 时残渣态含量出现最小值,而其他形态出现最大值,即此时有效态钴所占比例较大,钴的生物有效性系数也达到最大值。

:[1]刘清,王子健,汤鸿宵.重金属形态与生物毒性及其生物有效性关系的研究进展[J].环境科学,1996,17(1) :89 -92.[2]崔德杰,张玉龙.土壤重金属污染现状与修复技术研究进展[J].土壤通报,2004,35(3) :366 -370.[3]韩春梅,王林山,巩宗强.土壤中重金属形态分析及其环境学意义[J].生态学杂志,2005,24(12) :1499 -1502.[4]钱进,王子健,单孝全,等.土壤中微量金属元素的植物可给性研究进展[J].环境科学,1995,16(6) :73 -75.[5]关天霞,何洪波,张旭东,等.土壤中重金属元素形态分析方法及形态分布的影响因素[J].土壤通报,2011,42(2) :503 -512.。

相关文档
最新文档