干旱区绿洲土壤中重金属的形态分布及生物有效性研究

测定了Cd、Pb、Zn和Ni等重金属在不同处理土壤中的全量和各赋存形态,以及它们在盆栽试验油菜(Brassica cole)中的质量分数,并利用Pearson相关系数分析了该区土壤-油菜体系的生物有效性。结果表明,供试绿洲土壤原状土中,Cd、Pb、Zn和Ni均以稳定的残渣态形式存在;而在处理土壤中,重金属被钝化的量有限,Cd的存在形式主要以碳酸盐态为主,Pb、Zn和Ni则主要以铁锰氧化态为主。根据相关性分析,油菜根部和叶部的Ni质量分数均与土壤中Ni的各非残渣态分布系数有相关性,表明当土壤中Ni以非残渣态存在时,活动性Ni的质量分数较高,其被生物吸收利用的可能性也较大;油菜根部的Zn质量分数与土壤中Zn的碳酸盐结合态分布系数显著的正相关性;油菜各部位Cd和Pb的质量分数与土壤中Cd和Pb的各形态分布系数之间无显著相关关系。

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。

干旱区绿洲土壤外源Cd、Pb的形态分布及再分配

以干旱区绿洲土壤为研究对象,采用Tessier连续提取技术对外源Cd和Pb的形态分布与再分配进行了研究。结果表明:在盆栽试验完成后,Cd和Pb主要以碳酸盐结合态和铁锰氧化态存在。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,而有机物结合态和残渣态受其它因素的影响也较大。Pb的全量是其各种形态含量的主要影响因素。随着Cd和Pb添加量的增加,其土壤总的再分配系数呈增加趋势,结合强度系数则相反,表明Cd和Pb各形态间的稳定性下降。随着时间的推移,二者各形态会继续发生变化,但这一过程缓慢。因此,土壤重金属污染具有长期性。

干旱区绿洲土壤中Ni在芹菜中的富集迁移

以干旱区绿洲土壤为供试土壤,采用盆栽试验研究外源Ni污染对芹菜生长的影响及在芹菜中的富集迁移。结果表明:外源Ni的添加在低质量分数下能够促进芹菜的生长,达到一定临界值后,则出现明显的毒害作用;随着土壤中Ni的添加质量分数的增加,芹菜体内的Ni含量也随之增加。统计分析表明对芹菜根部和地上部吸收累积Ni贡献最大的均为铁锰氧化态和碳酸盐结合态;芹菜通过根系吸收的Ni主要存在于根系组织中,根部富集能力明显大于地上部,外源Ni的添加明显抑制了其在芹菜体内的迁移能力。

绿洲干旱区土壤COS和CS_2交换通量影响因素的研究

文中通过静态箱采样,利用Turbo Matrix 100型热解析仪与气相色谱联用法,分析了环境因子,如水分、温度、光照和玉米秸秆添加等对绿洲干旱区土壤羰基硫(COS)和二硫化碳(CS_2)交换通量的影响。结果表明:干旱土壤COS和CS_2的平均通量分别为1.17、3.28pmol·m^(-2)·s^(-1),淹水土壤COS和CS_2的平均通量分别为-11.11、-3.41pmol·m^(-2)·s^(-1),干旱土壤作为COS和CS_2的源,淹水土壤则为其汇,且淹水土壤交换强度高于干旱土壤。与淹水土壤相比,玉米秸秆的添加使得COS和CS_2的交换强度分别提高了34.2%和149.27%。同时测得COS具有明显的日变化规律,干旱土壤总交换量基本平衡,表现为微弱的释放,淹水土壤总体表现为较强的吸收。CS_2则表现不明显。水分和温度虽然与交换通量之间没有显著相关性,但对交换方向和强度有重要影响。对以上过程的讨论提示我们非生物产生和消耗过程存在的可能性。