土壤富里酸对镉的吸附特征与影响因素的研究

采用改进的连续电位滴定法,研究了土壤富里酸对重金属镉吸附量的主要影响因素。结果表明：富里酸溶液的pH值升高,吸附量增加;富里酸浓度升高,吸附量降低;pH值升高、富里酸浓度增大,吸附率增大。吸附量和pH值之间的关系可用自然对数方程进行拟合．同时富里酸浓度越小、镉离子浓度越高,方程的斜率越大,说明吸附量的大小同时与二者密切相关。分别用Linear方程、Fruendlich方程和Langmiur方程对富里酸一镉的吸附等温线进行拟合,结果发现,pH值大于5．0时,上述方程拟合均较好;pH值小于5．0时,只能用Langmiur方程拟合。富里酸对镉的吸附系数随着pH值的升高而降低。     

几种胡敏酸还原容量的表征与比较

还原容量(RC)是衡量胡敏酸(HA)还原特性的重要指标。采用饱和H2振荡法和土壤溶液法对HA分别进行化学和微生物预处理,分别以硝酸铁(Fe(NO3)3)、柠檬酸铁(FeCit)作电子受体,测定了三种HA(上海巨枫SH,天津光复TJ,缙云山JY)的本底还原容量(NRC),化学还原容量(CRC),微生物还原容量(MRC)。对不同电子受体条件下、不同初始状态和不同种类的胡敏酸的RC进行比较。结果表明：三种HA中,以缙云山土壤提取的胡敏酸RC值最高,还原容量最大,分别为20.21?0.26mmolc mol-1C (NRC)、26.02?1.12mmolc mol-1C (CRC)和29.29?1.56mmolc mol-1C (MRC)。两种电子受体中,采用Fe(NO3)3得到的RC明显高于在FeCit条件下。另外,溶液态HA的RC明显高于固态。由此证明胡敏酸还原容量是一个相对量;其容量大小不仅和自身结构、性质有关,也受到HA初始形态和不同电子受体的影响。对比三个还原容量指标发现CRC和MRC显著大于NRC,而CRC和MRC之间无明确大小关系,因此用CRC来表征HA被微生物还原后的还原容量(MRC)还需作进一步验证。     

重庆市主城区街道地表物中重金属的污染特征

分析了重庆市主城区街道地表物的基本性质及As、Cd、Cr、Cu、Hg，Ni、Pb，Zn等元索的全置、模拟酸雨（pH4．5）的浸出量。结果表明：各功能区中街道地表物的自然组成均以中等粒径的为主；就元素而言，粒径越细对重金属的贡献率越高；就功能区而言．细粒径与中等粒径的颗粒对重金属贡献率较为接近。街道地表物呈碱性，有潜在的有机物污染。重庆市主城区街道地表物重金属元素含量有较大的差异，受人为活动干扰严重的重金属种类为Cr、Cd、Hg、Cu。内梅罗指数评价结果显示除Ni外，其他元素均有不同程度的污染，各功能区均受到重金属的严重污染。重庆市主城区街道地表物中的重金属只与其中的磷素含量显著正相关。     

无公害蔬菜无土栽培基质理化特性研究

以煤渣、珍珠岩和菌渣为供试材料,将其配制成复合基质,以莴笋为供试蔬菜,研究了各复配基质的理化特性、重金属含量、营养元素的变化及其对莴笋品质的影响。结果表明有机-无机基质 J3(煤渣珍珠岩菌渣＝114)的各项指标都优于其它几种基质,栽培出的蔬菜 NO-3,重金属含量低,栽培后基质营养元素含量仍很高,可作为多茬栽培的基质,是较为理想的无土栽培基质。     

三峡水库消落区土壤磷吸附特征

采集了三峡水库消落区主要土壤类型和土地利用方式的土壤样本30个,研究了土壤对磷的等温吸附过程.结果表明:三峡水库消落区土壤磷的等温吸附过程可以用单表面Langmuir方程、双表面Langmuir方程、Frendlich方程、Temkin方程描述.土壤吸磷能力为水田>旱地,黄壤>紫色土>冲积土.紫色土、冲积土的磷零点吸持平衡浓度高于发生富营养化的临界浓度(0.02mg/L).黄壤对磷有较大的缓冲容量,而冲积土、紫色土对磷的缓冲能力较小,土壤淹水后其释放磷的风险大于黄壤.土壤的吸磷能力与土壤活性铁铝和有机质含量呈正相关,与磷吸持饱和度呈负相关.磷吸持指数可代替最大吸磷量用于评价土壤的吸磷能力,磷吸持饱和度可用来评价磷在水土界面的迁移能力.     

三峡库区富营养化评价方法探讨

三峡水库由河流变为水库后,由于水力及水文条件的改变,增加了水体产生富营养化的可能.水体富营养化是世界范围的现象,国内外对富营养化水体评价方法进行了数10年的研究,取得了部分成果.根据国内外富营养化研究成果,以三峡水库为研究对象,对营养物质负载模型、预测模型和生态学模型进行了比较.营养物质负载模型适用于对氮、磷营养元素负荷的统计计算;预测模型适用于对三峡库区水环境富营养化状况的简便评价;生态学模型综合了湖泊水库富营养化产生的条件及结果,对于富营养化的长期研究和评价具有重要意义.     

黄红紫泥油菜肥料效应研究

根据田间试验结果，建立了四川丘陵区黄红紫泥土壤油菜肥料效应函数模型．结果表明磷的效应最大，其次是氮和钾．当施肥水平小于０．２５时，Ｋ＞Ｎ，超过０．２５时，Ｎ＞Ｋ．ＮＰ和ＮＫ对油菜产量具有显著正交互效应，而ＰＫ为显著负交互效应．交互效应大小随施肥水平的增加而提高。通过计算机模拟获得了油菜最高产量和最经济的肥料配方．分析了肥料对油菜产量结构的影响，提出了最适产量结构指标。     

镉在针铁矿、针铁矿-腐植酸复合胶体中吸附解吸行为比较研究

采用批平衡试验法,比较研究了重金属镉在针铁矿和针铁矿-腐植酸复合胶体中的吸附热力学和动力学行为。结果表明,在试验浓度范围内,两种吸附剂对Cd2＋的等温吸附特征均可用Langmuir、Freundlich和Linear方程加以描述。其中以Langmuir方程的拟合效果最佳,线性相关系数为：0.991、0.999,由此推导出的最大吸附量分别为41.667和45.455mg·g^-1,表明腐植酸与针铁矿复合胶体较单一针铁矿的吸附力有所提高,且所吸附的镉均难以解吸,平均解吸率分别为5.871%和1.068%。胶体对Cd^2＋的吸附是一个快速反应过程,4h达到吸附平衡。Elovich方程是拟合吸附动力学过程的最优方程（相关系数分别为0.987和0.997）。通过计算镉在针铁矿和针铁矿-腐植酸复合胶体中的吸附自由能变化量（ΔG的绝对值均〈40kJ·mol^-1）,推测镉在两种胶体中的吸附为物理吸附过程,其吸附机理可能有氢键、偶极作用力和范德华力等作用,而不存在化学键合作用。     

高羊茅(Festuca arundinacea)对土壤中菲和芘的修复作用研究

采用盆栽试验法,研究了高羊茅对污染土壤中菲、芘的去除效果与修复机制.结果显示:在试验浓度范围(0～322 mg/kg)内,植物-微生物系统对土壤中芘、菲的去除效果明显.种植高羊茅60 d后,土壤-高羊茅系统(TD3)对土壤中菲、芘去除率分别为52.82%～82.27%(m=67.96%)、47.27%～75.4%(m=60.06%);平均去除率分别比对照组TD1(无植物,不加NaN_3)高45.41%,41.63%,比对照组TD_2(无植物,加0.1% NaN_3)高62.89%,57.5%.高羊茅能吸收积累土壤中的菲和芘,根部和茎叶部菲、芘含量随土壤中菲、芘浓度的提高而增大;生物浓缩系数随土壤中菲、芘含量的增加而减小,且根部大于茎叶部、芘大于菲.修复过程中,非生物因子、植物积累对菲、芘的去除率分别只有5.07%,0.017%和2.56%,0.11%;微生物降解、高羊茅-微生物间的交互作用对菲、芘的平均去除率分别为19.21%,62.87%和15.87%,57.5%.说明微生物降解作用、植物-微生物交互作用是土壤中菲、芘去除的主要途径.

Abstract：

Pot experiments were carried out to investigate the mechanisms of the removal and accumulation of phenanthrene and pyrene by tall fescue (Festuca arundinacea). The results showed that plantation of tall fescue significantly removed phenanthrene and pyrene from the soils at their initial concentrations of 0 to 322 mg/kg. Sixty days after the plantation of tall fescue, 52.82%～82.27% (m=67.96%)of phenanthrene and 47.27%～75.4% (m=60.06%) of pyrene were removed from the soils of TD3. On the average, tall fescue removed more phenanthrene (by 45.41%) and more pyrene (by 41.63%) from the soils as compared to TD1, and more phenanthrene (by 62.89%) and more pyrene (by 57.5%) from the soils as compared to TD2. The bioconcentration factors (BCFs) for phenanthrene and pyrene tended to decrease with increasing concentrations of these contaminants in soil, the BCFs for pyrene were larger than those for phenanthrene, and the BCFs for phenanthrene and pyrene in the shoots were much lower than those in the roots in the same treatments. Though the plantation of tall fescue markedly enhanced the remediation of phenanthrene and pyrene in soils, contributions of biotic and abiotic factors to phytoremediation process were distinctly different. Abiotic loss and plant accumulation accounted for 5.07% and 0. 017% of the total removal of phenanthrene and for 2.56% and 0. 11% of pyrene from thesoils, respectively. In contrast,an average of 19.21% of the total removal of phenanthrene and 15.87% of pyrene were attributed to the contributions of microbial degradation, and 62.87% of phenanthrene and 57.5% of pyrene to plant-microbial interactions. Microbial degradation and plant-microbial interactions are thus considered to be the main mechanisms of the remediation of soil PAHs pollution.     

水钠锰矿对Cr(Ⅲ)离子的吸附解吸及氧化行为

采取等温吸附热力学方法,探讨了锰氧化合物(水钠锰矿)对Cr(Ⅲ)离子的吸附解吸和氧化特征及温度、pH等因素对其影响。研究结果表明,随着Cr(Ⅲ)初始加入量的增加,总铬吸附量逐渐增大,用Langmuir方程可以很好地描述吸附等温线数据;达到反应平衡时,水钠锰矿对Cr(Ⅲ)离子的氧化量与加入初始Cr(Ⅲ)的浓度呈极显著线性正相关,而水钠锰矿对Cr(Ⅲ)的氧化率,随初始Cr(Ⅲ)浓度增加而减小;温度是影响水钠锰矿对Cr(Ⅲ)的吸附和氧化的重要因素,35℃时的吸附量显著低于25℃时的吸附量,而35℃时的氧化量、氧化率明显高于25℃时的氧化量、氧化率,表明升温对吸附反应不利,而对氧化反应有利;溶液酸度对于Cr(Ⅲ)的吸附和氧化有着不同的影响,随着pH的升高,Cr(Ⅲ)离子氧化量、氧化率增大,然而,水钠锰矿对总Cr的吸附量则随着pH的升高而减小,表明pH的升高有利于氧化反应,而对吸附反应不利。