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湖南省典型地区水田土壤锑和砷元素纵向迁移行为分析

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地球与环境 2022年第1期50卷 66-72页

作者：陈佳齐万大娟杨振华王晨冉王俊钦谭长银欧阳宁相张杨珠湖南师范大学地理科学学院长沙410081 国家环境保护重金属污染监测重点实验室长沙410019 怀化市机动车尾气检测中心湖南怀化418099 怀化市生态环境局湖南怀化418099 中国环境科学研究院北京100012 湖南农业大学资源环境学院长沙410128

为探讨锑(Sb)和砷(As)在土壤中的纵向迁移行为及其差异,采集湖南省典型地区水田土壤20个剖面共100个样品,对水田土壤中Sb和As的含量、垂直分布特征及其纵向迁移行为差异进行研究,为湖南省水田土壤环境影响评价和污染防控以及进一步探寻S... 详细信息

为探讨锑(Sb)和砷(As)在土壤中的纵向迁移行为及其差异,采集湖南省典型地区水田土壤20个剖面共100个样品,对水田土壤中Sb和As的含量、垂直分布特征及其纵向迁移行为差异进行研究,为湖南省水田土壤环境影响评价和污染防控以及进一步探寻Sb和As环境行为和来源提供科学依据。结果表明:水田土壤Sb和As含量分别为1.61±1.79 mg/kg和13.48±6.57 mg/kg;Sb在表层土壤富集,Sb随深度的增加含量逐渐下降,As在土壤剖面中累积明显,随深度的增加含量逐渐上升。两者相比,As元素在水田土壤周期性氧化还原过程中淋溶释放更强烈,其纵向迁移能力也更强。Sb和As在土壤中表现不同氧化还原性质是影响其纵向迁移行为的主要因素,土壤理化性质及成土母质也在一定程度上影响了Sb、As的纵向迁移。

关键词：水田土壤锑砷纵向迁移

滴灌方式下不同钝化材料对镉纵向迁移与线椒生长的影响研究

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滴灌方式下不同钝化材料对镉纵向迁移与线椒生长的影响研究

作者：郭嘉朋河北大学

学位级别：硕士

河北省是我国蔬菜的重要种植区,但该地区淡水资源匮乏,部分地区有长期污水灌溉历史,导致土壤污染尤其重金属镉污染问题相对突出。而滴灌技术可有效提高水份利用率,保障蔬菜生长,可弥补华北地区水资源不足,在华北地区有较大的发展潜力。... 详细信息

河北省是我国蔬菜的重要种植区,但该地区淡水资源匮乏,部分地区有长期污水灌溉历史,导致土壤污染尤其重金属镉污染问题相对突出。而滴灌技术可有效提高水份利用率,保障蔬菜生长,可弥补华北地区水资源不足,在华北地区有较大的发展潜力。但滴灌改变了水-土结合速度和水分子渗透方式,可能引起表层土壤中重金属离子的运移特征发生变化,也为中低污染农田的钝化修复提出新的要求。本文以镉为研究对象,在调查菜地土壤剖面重金属分布基础上,采取土柱淋溶实验研究不同灌溉方式下碱性土壤中镉纵向迁移规律及土壤颗粒重分布特征,探索滴灌方式下纳米羟基磷灰石与生物炭对土壤镉纵向迁移和植物生长的影响,明确钝化剂对镉的迁移阻控效果及对植物生长的保护作用,为重金属镉钝化修复技术的广泛应用提供参考。主要研究结果如下:(1)采用室内土柱淋溶实验对比滴灌与漫灌两种灌溉方式对镉迁移的影响,发现滴灌方式加速了表层污染土壤中镉的浸出和向深层土壤迁移,该灌溉模式下底层淋溶液Cd浓度较漫灌显著增加179%。土壤粒径结构组成分析,滴灌和漫灌处理中0～20cm土层均以>0.425 mm和0.425 mm粒径颗粒相对于漫灌占比显著增加了61.95%和26.87%(p纵向渗透的可能。(2)在滴灌方式下,通过盆栽实验发现,在0～10 cm和15～20 cm土层中,羟基磷灰石与生物炭处理可以显著降低酸可提取态镉的占比,提高可还原态镉占比,有效降低表层土壤有效态镉含量;相对于对照组,羟基磷灰石与生物炭复合处理下,20～30cm土壤中总镉含量最低,有效阻控了镉离子的迁移。通过田间实验进一步证明,羟基磷灰石与生物炭复合处理使得0～20 cm土层中有效态镉降低14.90%～19.38%,20～30 cm土层总镉相较于对照组降低14.09%。羟基磷灰石与生物炭协同作用可以显著降低土壤有效态镉含量,降低镉的迁移能力,减少深层土壤镉的累积。(3)在镉污染土壤中,羟基磷灰石与生物炭复合处理能够促进线椒生长,保证植物果实的食用安全性。羟基磷灰石与生物炭复合处理使得辣椒产量提高56.61%,辣椒果实内重金属降低42.82%,羟基磷灰石与生物炭的复合处理使得每日重金属摄入量与风险评价指数的值最低,使果实在食用方面更加安全。

关键词：镉钝化剂滴灌纵向迁移植物生长

pH值对海陆交互相土壤镉纵向迁移转化的影响

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中国环境科学 2021年第1期41卷 335-341页

作者：王芳婷陈植华包科赵信文黄长生中国地质大学(武汉)环境学院湖北武汉430074 长江水利委员会河湖保护与建设运行安全中心湖北武汉430015 中国地质调查局武汉地质调查中心湖北武汉430205

为揭示土壤pH值影响下海陆交互相土壤镉(Cd)纵向迁移转化规律,共布设18组土壤剖面,测定90组海陆交互相不同深度土壤中的pH值及重金属镉含量,运用地质累积指数和潜在生态风险指数法对Cd污染程度进行评价,采用相关分析识别土壤pH值对土壤C... 详细信息

为揭示土壤pH值影响下海陆交互相土壤镉(Cd)纵向迁移转化规律,共布设18组土壤剖面,测定90组海陆交互相不同深度土壤中的pH值及重金属镉含量,运用地质累积指数和潜在生态风险指数法对Cd污染程度进行评价,采用相关分析识别土壤pH值对土壤Cd迁移转化的影响程度.结果表明:广州市南沙区土壤多属于中度-强污染,具有高潜在生态风险,0~20cm土壤中有88.89%的pH≤7.5,有88.89%土壤Cd含量≥0.3mg/kg,随着土壤深度的增加,土壤污染程度及潜在风险程度明显降低;pH值与水溶态Cd相关系数为-0.93(P纵向迁移,弱酸性和酸性土壤对Cd的吸附量有限,会增加Cd在纵向上的迁移量及迁移深度.研究结果对城市周边农田土壤Cd污染的区域防治、污染土壤治理修复具有重要意义.

关键词：土壤Cd pH值纵向迁移 Cd形态广州南沙

有机碳含量对土壤剖面中多环芳烃纵向迁移的影响

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环境科学学报 2019年第3期39卷 880-890页

作者：蔡婷张枝焕王新伟王珂曾丽万甜甜中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249

为探索有机碳含量对土壤剖面中多环芳烃(PAHs)纵向迁移的影响,选取北京地区3条有机碳(TOC)含量明显不同的土壤剖面进行了土柱淋滤实验研究.结果表明,通过30 d(相当于北京地区3年的淋滤水量)的淋滤实验后,不同剖面中PAHs均存在不同程度... 详细信息

为探索有机碳含量对土壤剖面中多环芳烃(PAHs)纵向迁移的影响,选取北京地区3条有机碳(TOC)含量明显不同的土壤剖面进行了土柱淋滤实验研究.结果表明,通过30 d(相当于北京地区3年的淋滤水量)的淋滤实验后,不同剖面中PAHs均存在不同程度的迁移现象,但剖面中残留的PAHs仍然主要富集在土柱表层0～30 cm土壤中,且中高环数PAHs的残留率明显高于低环数PAHs.TOC含量与PAHs的残留总量之间具有显著的正相关性,TOC含量越高,PAHs残留量越高.此外,TOC对不同环数PAHs迁移的影响程度存在差别,高环数PAHs受TOC变化的影响高于低环数PAHs.

关键词：多环芳烃土壤剖面纵向迁移有机碳含量土柱淋滤

模拟降雨淋溶下离子型稀土矿区稀土的纵向迁移

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稀土 2020年第5期41卷 19-29页

作者：冯柳俊陈志强陈志彪张青青福建师范大学地理科学学院湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地福建福州350007

为探讨土壤中稀土迁移对地下水污染的可能性,本研究通过土柱淋溶实验模拟降雨淋溶下土壤中稀土的纵向迁移。实验结果表明,淋溶前后各土层稀土分配模式未发生变化;土壤淋出液稀土含量在实验前期呈波动式下降,中后期表现出低值稳定的状态... 详细信息

为探讨土壤中稀土迁移对地下水污染的可能性,本研究通过土柱淋溶实验模拟降雨淋溶下土壤中稀土的纵向迁移。实验结果表明,淋溶前后各土层稀土分配模式未发生变化;土壤淋出液稀土含量在实验前期呈波动式下降,中后期表现出低值稳定的状态;淋溶实验后土层第一、二层土壤中的稀土含量变化显著,第三、四层土壤的稀土含量均有所降低,第五层土壤中的稀土含量基本一致。研究发现,稀土元素会因为淋溶作用在表层土壤中纵向迁移,但随着土层深度的增加迁移能力下降,短期降雨淋溶不会造成地下水的污染,但研究区内存在长期降雨淋溶后稀土元素被析出,并随雨水下渗污染地下水的潜在威胁。

关键词：稀土土柱淋溶纵向迁移长汀县

纵向迁移过程对土壤剖面中多环芳烃（PAHs）源解析参数的影响

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纵向迁移过程对土壤剖面中多环芳烃（PAHs）源解析参数的影响

作者：王珂中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

为探究土壤中总有机碳含量(TOC)及淋滤水量对土壤剖面中多环芳烃(PAHs)纵向迁移和PAHs污染源识别参数值的影响,进行了PAHs纵向迁移的实验室土柱淋滤模拟研究。依据土壤中TOC的差异,分别选取了门头沟(MTG)、房山(FS)、海淀(HD)地区等3条... 详细信息

为探究土壤中总有机碳含量(TOC)及淋滤水量对土壤剖面中多环芳烃(PAHs)纵向迁移和PAHs污染源识别参数值的影响,进行了PAHs纵向迁移的实验室土柱淋滤模拟研究。依据土壤中TOC的差异,分别选取了门头沟(MTG)、房山(FS)、海淀(HD)地区等3条剖面土壤作为实验样品,以土壤TOC、淋滤量和土柱深度为变量,设置12组土柱淋滤模拟实验,高污染土柱表层土中添加16种PAHs混合物,进行30～90d的间歇式淋滤。分别对土壤及淋出液中PAHs进行定性定量分析,以研究PAHs迁移规律。研究结果表明:(1)原始土壤剖面中PAHs浓度和土壤理化性质的多元线性回归分析表明,土壤中TOC、粘粒含量和p H值均为影响土壤中多环芳烃分布特征的因素,其中TOC为主要影响因素。(2)淋滤实验后原土壤剖面中不同环数的PAHs均发生了纵向迁移,但不同环数PAHs的迁移量存在不同程度的差别,其差别与自身理化性质相关,即PAHs分子的水溶解性越高,且辛醇—水分配系数(Kow)越低,越容易随淋滤作用发生纵向迁移,纵向迁移能力由高至低为:低环数(2～3环)PAHs>中环数(4环)PAHs>高环数(5～6环)PAHs;一般情况下,土壤TOC为影响土壤中PAHs迁移量的主要因素,但在土壤中原始PAHs浓度相差较大的情况下,土壤中PAHs原始浓度则成为影响PAHs迁移主要因素。(3)高污染土柱淋出液中PAHs浓度远高于空白淋滤液中PAHs浓度,表明高污染土柱表层土中添加的PAHs发生了纵向迁移且在淋出液中检出,进一步证明表层土壤中短期老化的PAHs可以通过淋滤作用快速进入深层土壤,并随淋滤液淋出,可能会对对深层土壤及浅层地下水构成潜在危害,且土壤TOC对PAHs的迁移量和迁移速率均有所影响;不同土壤剖面淋出液中检测出浓度较高的为萘、菲、芴、苊等低环数PAHs,中高环数浓度较低。(4)不同土柱淋出液中PAHs累积浓度与L/S之间存在显著的非线性相关关系,拟合方程为:y=(6+(7+(8+(9,相关系数R均大于95%,相关性较高。通过对曲线模型分析,发现土壤中PAHs的持续淋滤行为对于深层土壤及浅层地下水而言,均存在潜在污染风险。(5)淋滤作用导致高污染土壤剖面中PAHs源识别参数值分布特征有较大幅度的变化,随着淋滤量的增大,低环数PAHs更易发生纵向迁移,导致参数LMW/HMW指示的PAHs污染源发生了变化;在辛醇—水分配系数相差不大的前提下,水溶性越高的PAHs分子,越容易发生纵向迁移作用,从而导致各同分异构体比值数值的变化,如淋滤作用后,采用Icd P/(Icd P+Bghi P)比值所识别的PAHs污染源也发生了变化,因此在应用这些参数时应考虑淋滤作用的影响。

关键词：多环芳烃淋滤土柱模拟源解析参数纵向迁移

有机酸淋洗对土壤Cd纵向迁移及有效性的影响

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水土保持学报 2011年第1期25卷 34-38页

作者：李燕丽李博文刘微芦小军河北农业大学资源与环境科学学院保定071001 河北大学化学与环境科学学院保定071002

针对保定市污灌区土壤重金属污染现状,采用土柱模拟淋洗试验,以自然Cd污染土壤为对象,研究了EDTA、柠檬酸、草酸3种淋洗剂对污染土壤中镉纵向迁移的影响,以及有效态镉在表层污染土壤中(0-20cm)的变化规律。结果表明:淋洗后表层污染土壤... 详细信息

针对保定市污灌区土壤重金属污染现状,采用土柱模拟淋洗试验,以自然Cd污染土壤为对象,研究了EDTA、柠檬酸、草酸3种淋洗剂对污染土壤中镉纵向迁移的影响,以及有效态镉在表层污染土壤中(0-20cm)的变化规律。结果表明:淋洗后表层污染土壤中Cd含量均随着有机酸添加量的增加而降低,随着EDTA添加量增加各处理较对照分别降低了4.72%,8.96%,19.38%,30.46%;不同柠檬酸添加量处理较对照分别降低了0.42%,1.14%,16.9%,27.9%;不同草酸处理较对照分别降低了4.23%,5.70%,14.01%,17.75%。随着有机酸添加量的增加,底层全镉(20-50cm)迁移深度增加,最大迁移深度可达到40cm,含量随着深度的增加而减少,3种有机酸对污染土壤镉迁移能力顺序为EDTA>柠檬酸>草酸。除低柠檬酸添加量处理下(<75kg/667m2)表层污染土壤有效镉含量较对照略有降低外,土壤有效态镉的含量均随着各有机酸添加量的增加而增加,且两者之间呈显著的线性正相关。

关键词： Cd污染土壤有机酸土柱淋洗纵向迁移有效性

大亚湾沉积物中^(137)Cs纵向迁移研究

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环境科学学报 2003年第4期23卷 436-440页

作者：陈家军张俊丽李源新黄乃明北京师范大学环境科学研究所广东省环境辐射研究监测中心广州510300

鉴于海洋沉积物是13 7Cs在海域内迁移的最终归宿 .建立了沉积物中污染物纵向迁移分布的定量模型 ,在机理分析中充分考虑了海水表层沉积物界面上通过沉降、扩散、吸附解吸等作用完成的物质传输 ,并对大亚湾内 4个监测点底质芯样中13 ... 详细信息

鉴于海洋沉积物是13 7Cs在海域内迁移的最终归宿 .建立了沉积物中污染物纵向迁移分布的定量模型 ,在机理分析中充分考虑了海水表层沉积物界面上通过沉降、扩散、吸附解吸等作用完成的物质传输 ,并对大亚湾内 4个监测点底质芯样中13 7Cs活度进行了模拟分析 ,对未来底质中13

关键词：大亚湾沉积物 ^137Cs 纵向迁移海洋放射性污染物

表面活性剂对土壤中多环芳烃(PAHs)纵向迁移的影响

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环境化学 2018年第7期37卷 1545-1553页

作者：李看看吴娟马东柴超曾路生青岛农业大学资源与环境学院青岛266019 青岛市农村环境工程研究中心青岛266019

选取山东省分布较广的3种类型土壤(潮土、褐土和棕壤)为研究对象,采用室内土柱淋滤实验,模拟多环芳烃(PAHs)在土壤中纵向迁移的过程.选用生物表面活性剂鼠李糖脂和非离子表面活性剂TX-100分别对3种土壤进行淋滤实验,分析淋滤后较清洁土... 详细信息

选取山东省分布较广的3种类型土壤(潮土、褐土和棕壤)为研究对象,采用室内土柱淋滤实验,模拟多环芳烃(PAHs)在土壤中纵向迁移的过程.选用生物表面活性剂鼠李糖脂和非离子表面活性剂TX-100分别对3种土壤进行淋滤实验,分析淋滤后较清洁土层PAHs的含量和组成.结果表明,3种类型土壤中,潮土最有利于土壤中PAHs的纵向迁移,褐土和棕壤无显著差异(P>0.05);不同淋滤处理下,PAHs均主要富集在土柱表层,占39.00%—60.00%;有无表面活性剂的添加,低环PAHs均较易向下迁移,在污染土壤中的残留率为14.33%—38.52%;不添加表面活性剂条件下高环PAHs在污染土中残留率较高,为79.67%—92.47%,在鼠李糖脂3倍(3 CMC)和TX-100 2倍(2 CMC)临界胶束浓度条件下淋滤效果有明显提高,污染土中高环PAHs残留率与去离子水淋滤时相比降低28.95%—35.31%;相同临界胶束浓度下,TX-100处理后PAHs淋滤率高于鼠李糖脂,淋滤效果更好.

关键词：多环芳烃(PAHs) 淋滤纵向迁移土壤类型表面活性剂