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土壤中锰氧化物的形态及其化学提取方法综述

环境化学 2022年第1期41卷 9-21页

作者：李颖顾雪元南京大学环境学院污染控制与资源化国家重点实验室南京210023

土壤中锰元素主要来自于成土母质,风化后的锰主要以锰氧化物形式存在于土壤中。锰氧化物因具有比表面积大、表面电荷低、对金属的亲合力强、氧化还原电位高等特性,对土壤中痕量金属的环境行为存在重要影响。化学提取方法是研究土壤中不... 详细信息

土壤中锰元素主要来自于成土母质,风化后的锰主要以锰氧化物形式存在于土壤中。锰氧化物因具有比表面积大、表面电荷低、对金属的亲合力强、氧化还原电位高等特性,对土壤中痕量金属的环境行为存在重要影响。化学提取方法是研究土壤中不同固相组分的重要手段。本文首先从土壤中锰的来源及主要存在形态出发,介绍了不同价态锰(+2、+3、+4)在土壤中转化的影响因素;其次对土壤中不同锰氧化物的类型进行梳理,并就其表面特性、对金属阳离子的吸附特性、对金属/类金属的氧化还原特性进行了介绍;最后重点总结了土壤中不同价态锰单一提取方法和不同形态的连续提取方法,以及锰氧化物提取方法的应用,为土壤中锰氧化物的进一步研究提供参考。

关键词：土壤锰氧化物特性单一提取连续提取

淹水条件下硝酸根对土壤中砷溶出过程的影响与机制

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环境化学 2023年第12期42卷 4205-4216页

作者：刘晓凯顾雪元南京大学环境学院污染控制与资源化国家重点实验室南京210023

本文通过对3种土壤投加低浓度(10 mmolL^(-1))或高浓度(100 mmol:L^(-1))的NO_(3)^(-),进行100d的淹水实验,探究厌氧条件下NO_(3)^(-) 对土壤中As溶出的影响.结果表明,NO_(3)^(-) 对土壤As溶出过程的影响与NO_(3)^(-)的还原过程相耦合,... 详细信息

本文通过对3种土壤投加低浓度(10 mmolL^(-1))或高浓度(100 mmol:L^(-1))的NO_(3)^(-),进行100d的淹水实验,探究厌氧条件下NO_(3)^(-) 对土壤中As溶出的影响.结果表明,NO_(3)^(-) 对土壤As溶出过程的影响与NO_(3)^(-)的还原过程相耦合,当NO_(3)^(-) 未消耗完全时,铁氧化物和As的还原溶出受到抑制;仅当NO_(3)^(-) 消耗完全时,铁氧化物才开始大量还原溶出.研究还观察到某些土壤溶液中残留的NO_(3)^(-) 还原产物可能会氧化溶出的Fe(Ⅱ),导致溶液中的Fe(Ⅱ)TFe远低于空白对照组,并同时抑制了As的溶出.如淳安土的低浓度NO_(3)^(-) 处理组的第60、80、100天样品中Fe(I)/TFe值分别为23.6%、44.4%、63.7%,远低于空白对照组,而此时As的溶出被推迟.随着铁氧化物的溶出,与铁氧化物相结合的As也开始溶出,但由于之前NO,抑制了固相上As(V)的还原,导致液相As(V)TAs值较高,且As(V)因受NO_(3)^(-) 的还原产物的影响而难以被还原.对于土壤固相,NO_(3)^(-) 降低了固相各组分的Fe(Ⅱ)或As(Ⅲ)含量,对于Fe或As固相分布的影响则与土壤种类和投加的NO_(3)^(-) 浓度有关.

关键词：硝酸根砷厌氧还原

智慧6S路线图破译全国棕地土壤和地下水系统中重金属迁移潜势与风险

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Science Bulletin 2022年第13期67卷 1295-1299页

作者：仇浩楼紫阳顾雪元孙媛媛王军张卫曹心德 School of Environmental Science and Engineering Shanghai Jiao Tong University.Shanghai200240.China School of the Environment Nanjing University.Nanjing210023.China School of Earth Sciences and Engineering Nanjing University.Nanjing210023.China College of Resources and Environment Shandong Agricultural University.Taian271000.China School of Resource and Environmental Engineering East China University of Science and Technology.Shanghai200237.China

Rapid industrialization and economic development have left a great amount of industrial facilities,such as chemical,smelting and mining industries,throughout the country over the past few decades.As a result,a wide ra... 详细信息

关键词： groundwater soil nationwide

贵州晴隆锑矿区土壤中锑的形态分布和地球化学模型

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环境化学 2023年

作者：赵晓鹏杨博一李超任维赵平顾雪元贵州省地质矿产勘查开发局105地质大队南京大学环境学院污染控制与资源化国家重点实验室中国科学院地球化学研究所

以贵州晴隆锑矿区某冶炼厂及周边地区土壤为对象研究了锑的形态分布特征.结果发现，冶炼厂土壤中锑污染严重，含量最高达31265 mg·kg-1，但在下游土壤中随距离增加，锑浓度迅速下降到100mg·kg-1以内.XRD和XPS结果显示土壤中主要含锑... 详细信息

以贵州晴隆锑矿区某冶炼厂及周边地区土壤为对象研究了锑的形态分布特征.结果发现，冶炼厂土壤中锑污染严重，含量最高达31265 mg·kg-1，但在下游土壤中随距离增加，锑浓度迅速下降到100mg·kg-1以内.XRD和XPS结果显示土壤中主要含锑化合物为锑酸钙(Ca2Sb2O7)、锑酸钾(K3Sb5O14)以及氧化锑(Sb2O5)，锑以五价形态存在.连续提取形态分析表明除残渣态外，厂区附近污染土壤中碳酸盐和金属氧化物的共沉淀态是锑的主要宿主相，而下游土壤中吸附态比例显著升高，说明在迁移过程中土壤中锑的活性增加.构建了以水合铁氧化物和针铁矿作为锑主要活性表面的土壤中锑地球化学多表面形态模型(MSM)，当采用1 mol·L-1Na2HPO4提取的锑作为总有效态锑输入值时，该模型可很好地预测不同性质和污染程度的土壤中锑的溶出效应(RMSE=0.29)，说明该模型可为准确评估锑冶炼厂周边污染土壤中锑生态毒性和迁移淋溶风险提供有潜力的工具和方法.

关键词：锑锑矿区土壤形态有效态表面形态模型

基于PO技术的钝化土壤-根系微界面pH和O精细变化特征研究

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中国环境科学 2022年

作者：任静华范健孙宇廖启林许伟伟刘玲韩超顾雪元污染控制与资源化利用国家重点实验室南京大学环境学院自然资源部(国土)耕地生态监测与修复工程技术创新中心江苏省地质调查研究院湖泊与环境国家重点实验室中国科学院南京地理与湖泊研究所

本文采用自主构建的平面光极技术(PO)，以凹凸棒石粘土钝化土壤-根系微界面为研究对象，精细刻画土壤-根系微界面pH和O的同步变化特征.研究结果首次直观和定量证实，不同钝化土壤剖面pH和O在毫米尺度呈高度的空间异质性并具有显著的差... 详细信息

本文采用自主构建的平面光极技术(PO)，以凹凸棒石粘土钝化土壤-根系微界面为研究对象，精细刻画土壤-根系微界面pH和O的同步变化特征.研究结果首次直观和定量证实，不同钝化土壤剖面pH和O在毫米尺度呈高度的空间异质性并具有显著的差异(P < 0.01)。添加凹凸棒石粘土使土壤pH升高但对O微环境影响不显著，钝化土壤-根系2～5 mm范围内pH降低0.31～0.87个单位，而O含量增加至58.56～82.01 μmol·L，靠近根基部位为根系分泌有机酸和O的热点区域，.与CK相比，中、高Cd污染钝化土壤-根系微界面酸化和释氧能力较强，在一定程度上会促进钝化Cd的再活化和水稻根系的吸收.相关结果为深入认识土壤微界面过程与机制提供新的理论与技术参考.

关键词：平面光电极 Cd 土壤水稻微界面

钝化土壤根际pH值和O_(2)精细变化特征研究

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中国环境科学 2023年第4期43卷 1782-1790页

作者：任静华范健孙宇廖启林许伟伟刘玲韩超顾雪元自然资源部(国土)耕地生态监测与修复工程技术创新中心江苏省地质调查研究院江苏南京210018 湖泊与环境国家重点实验室中国科学院南京地理与湖泊研究所江苏南京210008 污染控制与资源化利用国家重点实验室南京大学环境学院江苏南京210023

采用自主构建的平面光极技术(PO),以凹凸棒石黏土钝化土壤-根系微界面为研究对象,精细刻画土壤-根系微界面pH值和O_(2)的同步变化特征.研究结果首次直观和定量证实,不同钝化土壤剖面pH值和O_(2)在毫米尺度呈高度的空间异质性并具有显著... 详细信息

采用自主构建的平面光极技术(PO),以凹凸棒石黏土钝化土壤-根系微界面为研究对象,精细刻画土壤-根系微界面pH值和O_(2)的同步变化特征.研究结果首次直观和定量证实,不同钝化土壤剖面pH值和O_(2)在毫米尺度呈高度的空间异质性并具有显著的差异(P<0.01).添加凹凸棒石黏土使土壤pH值升高但对O_(2)微环境影响不显著,钝化土壤-根系2~5mm范围内pH值降低0.31~0.87个单位,而O_(2)含量增加至58.56~82.01μmol/L,靠近根基部位为根系分泌有机酸和O_(2)的热点区域,与CK相比,中、高Cd污染钝化土壤-根系微界面酸化和释氧能力较强,在一定程度上会促进钝化Cd的再活化和水稻根系的吸收.

关键词：平面光电极 Cd 土壤水稻微界面

重金属离子与典型离子型有机污染物的络合效应研究

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中国环境科学 2014年第7期34卷 1776-1784页

作者：童非顾雪元南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室江苏南京210023

采用自动电位滴定法,研究了水环境中4种常见的重金属离子Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+与环丙沙星、磺胺甲基嘧啶和全氟辛酸的络合效应.测定了3种有机物与4种金属离子的络合常数logK值,计算了各种络合物在不同pH值下的形态分布.结果表明,Cu2+... 详细信息

采用自动电位滴定法,研究了水环境中4种常见的重金属离子Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+与环丙沙星、磺胺甲基嘧啶和全氟辛酸的络合效应.测定了3种有机物与4种金属离子的络合常数logK值,计算了各种络合物在不同pH值下的形态分布.结果表明,Cu2+与环丙沙星能形成较为稳定的络合物Cu(cip±)2+、Cu(cip±)22+、Cu(cip-·cip±)+,其络合能力要远强于Pb2+、Zn2+、Cd2+,前者形成的络合常数要比后三者高出3个数量级.4种金属离子与磺胺甲基嘧啶均有一定的络合能力,但稳定常数差别不大.全氟辛酸分子中由于带有较多的电负性强的F,表现出强酸的性质,与4种金属离子未见明显的络合作用.

关键词：电位滴定 Cu^2+ Pb^2+ Zn^2+ Cd^2+ 环丙沙星磺胺甲基嘧啶全氟辛酸络合常数

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基于国际科考的环境专业实践教学探索与实践

实验室研究与探索 2023年第5期42卷 270-274页

作者：李梅蒋丽娟顾雪元季荣周庆南京大学环境学院环境科学与工程国家级实验教学示范中心(南京大学)南京210023

南京大学环境学院为了构建多元化、特色化、国际化的人才培养体系,积极探索创新人才培养模式。依托与莱茵河沿线国家高校的良好交流合作基础,连续3年开展综合性、跨学科、研究性的“莱茵河流域生态环境国际科考与科研训练”项目。该项... 详细信息

南京大学环境学院为了构建多元化、特色化、国际化的人才培养体系,积极探索创新人才培养模式。依托与莱茵河沿线国家高校的良好交流合作基础,连续3年开展综合性、跨学科、研究性的“莱茵河流域生态环境国际科考与科研训练”项目。该项目融合环境、水文、化学、管理等多学科专业内容,为学生提供交叉复合型知识。实践表明,该项目拓宽了学生国际化视野、提升了实践能力,也锻炼了创新思维,为培养以创新实践能力为导向的专业综合型跨界新工科人才提供了国际化综合实践教学平台。

关键词：环境专业国际科考人才培养实践教学科研训练

基于Visual MINTEQ软件计算水环境中沉淀反应

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实验室研究与探索 2023年第1期42卷 105-108页

作者：顾雪元万海勤艾弗逊南京大学环境科学与工程国家级实验教学示范中心南京210023 南京大学污染控制与资源化国家重点实验室南京210023 南京大学环境学院南京210023

在环境化学教学过程中,水环境化学中的沉淀-溶解计算是教学过程中的难点和重点。围绕采用地球化学平衡计算软件Visual MINTEQ计算相关沉淀的方法,介绍了在软件数据库中添加新沉淀相方法,举例说明单一和混合沉淀条件下沉淀生成计算方法... 详细信息

在环境化学教学过程中,水环境化学中的沉淀-溶解计算是教学过程中的难点和重点。围绕采用地球化学平衡计算软件Visual MINTEQ计算相关沉淀的方法,介绍了在软件数据库中添加新沉淀相方法,举例说明单一和混合沉淀条件下沉淀生成计算方法以及含有沉淀相的lg C-pH图绘制方法。通过该软件的学习,不仅可提高学生计算效率和准确度,还可增加学生的学习兴趣,加深对水化学相关知识的理解。

关键词：沉淀溶解环境化学实验设计计算软件