会员注册 | 登录 | 微信快捷登录 支付宝快捷登录 QQ登录 微博登录 | 帮助中心 人人文库renrendoc.com美如初恋!
站内搜索 百度文库

热门搜索: 直缝焊接机 矿井提升机 循环球式转向器图纸 机器人手爪发展史 管道机器人dwg 动平衡试验台设计

改良剂对中国两种典型土壤铜锌有效性的影响及机理改良剂对中国两种典型土壤铜锌有效性的影响及机理 -- 12 元

宽屏显示 收藏 分享

页面加载中... ... 广告 0 秒后退出

资源预览需要最新版本的Flash Player支持。
您尚未安装或版本过低,建议您

生态环境2007,16411391143http//www.jeesci.comEcologyandEnvironmentEmaileditorjeesci.com基金项目国家重点基础研究发展规划项目(2002CB410809)作者简介王宝奇(1981-),男,硕士研究生,主要从事土壤污染与食品安全研究。通讯作者,Emailmgxucaas.ac.cn收稿日期20061122改良剂对中国两种典型土壤铜锌有效性的影响及机理王宝奇1,2,李淑芹1,徐明岗21.东北农业大学资源与环境学院,黑龙江哈尔滨1500302.中国农业科学院土壤肥料研究所,北京100081摘要研究了改良剂对土壤铜锌有效性的影响,以期对重金属复合污染土壤的修复有一定的指导意义。在红壤与黄泥土中施用石灰、重钙和沸石,观测土壤有效态铜锌含量及pH,并测定了不同pH值下土壤有效态铜锌含量,以阐明改良剂影响土壤重金属有效性的机理。向供试土壤中外源加入一定量的铜锌溶液,制成铜、锌污染土壤,稳定平衡30d,采用CaCl2浸提法测定土壤有效态铜锌的含量。结果表明,施用改良剂能显著降低土壤铜锌的有效性,其中石灰的效果最佳,沸石次之,重钙最差。两种土壤中,复合污染下铜锌有效态含量均高于单一污染,其中铜单一污染有效态含量与复合污染差异显著P0.05。可能是因为锌比铜竞争力更强,更易于被土壤吸附固定。随着土壤pH升高,两种土壤的有效态铜锌含量均显著下降,且复合污染高于单一污染而在相同pH值下,两种土壤中有效态铜锌含量的差异不显著。可见,pH值是影响土壤重金属有效性的关键因素。改良剂影响土壤重金属有效性的主要机理在于其能显著提高土壤pH值,致使有效态重金属含量明显下降。关键词铜锌有效性红壤改良剂中图分类号X53文献标识码A文章编号16722175(2007)04113905铜锌是植物所必需的微量营养元素,以往的研究主要集中在铜锌的营养研究领域,而将其作为毒性元素的研究相对较少。石灰等改良剂能显著降低土壤重金属的有效性,减小重金属对作物的危害12。因此,研究改良剂对土壤铜锌有效性的影响对于利用改良剂调控重金属有效性具有重要的现实意义。已有研究表明,土壤对铜锌具有较强的吸附能力34。Minnich5和Alexander6通过试验得出,铜的有效性与土壤pH值、质地及内部各离子间的活动强度有关。Lock7认为,与其它环境因素相比,pH是影响土壤锌有效性最为重要的因素。在改良剂方面,Okamoto8研究表明,施加石灰能够显著提高土壤对铜的固定能力。Paola9通过研究得出,施加沸石与堆肥可以明显降低土壤中锌的有效性。目前,改良剂用于土壤重金属修复的研究已有一些报道1011,但多限于单一污染情况下,致力于复合污染修复的研究很少。本研究以中国两种典型土壤红壤与黄泥土为例,着重研究不同改良剂对复合污染下土壤铜锌有效性的影响及机理,为重金属复合污染土壤的修复提供理论依据。1材料与方法1.1试验材料供试土壤为红壤和黄泥土水稻土亚类,分别采自中国湖南祁阳与浙江嘉兴。其中红壤为典型的酸性土,养分含量较低而黄泥土为中性偏酸性土,养分含量相对较高。两种土壤的基本理化性质见表1。1.2试验设计土壤粉碎过2mm筛,外源加入CuNO323H2O和ZnNO326H2O均为分析纯,制成铜、锌污染土壤,污染水平采用国家土壤环境质量三级标准,即铜为200mgkg1、锌为400mgkg1,铜锌复合采用简单交互,用量不变在田间持水量的70条件下稳定和平衡30d后进行培养试验。试验选用三种改良剂,石灰、重钙和沸石,施表1供试土壤的理化性质Tab1Physicalandchemicalpropertiesoftestedsoils土壤pHw有机质/gkg1bCEC/cmolkg1w全氮/gkg1w全磷/gkg1w速效磷/mgkg1w速效钾/mgkg1w有效铜/mgkg1w有效锌/mgkg1红壤4.7414.95.90.90.46.049.50.221.17黄泥土6.2145.616.12.32.0243.371.20.201.111140生态环境第16卷第4期(2007年7月)入量分别为2.50gkg1、4.00gkg1和9.00gkg1。试验处理分别为CK1加铜、不施改良剂CK2加锌、不施改良剂CK3加铜锌、不施改良剂CuL施用石灰CuS施用重钙CuZ施用沸石ZnLZnSZnZCuZnLCuZnSCuZnZ。重复三次。在常温条件下密封保存,每隔10d用去离子水调整一次土样湿度调至土壤田间持水量的70,30d后取样分析重金属有效态含量和pH。pH对土壤铜锌有效性的影响试验中,两种土壤用氢氧化钠与硝酸溶液调整pH到4、5、6或7,铜锌设单一与复合污染,污染水平同上,重复三次。在常温下密封保存,每隔10d用去离子水调整土样湿度到田间持水量的70,培养30d后进行取样分析。1.3分析方法土壤有效态铜锌含量采用SP3520AAPC型原子吸收分光光度计测定,其主要方法如下将土样研磨,过1mm筛,称取1.000g置于50mL塑料离心管中,加入10L0.1molL1的CaCl2溶液,加盖后于25±1℃条件下震荡2h,离心15min,用滤纸过滤上清液,测定滤液中的Cu2和Zn2即为土壤有效态铜锌含量。土壤pH值测定采用水土比2.5∶1。数据采用SPSS11.5统计软件进行分析。2结果与讨论2.1不同改良剂对土壤铜锌有效性的影响在相同处理下,红壤有效态铜锌的含量高于黄泥土表2。两种土壤无论是单一污染还是复合污染,在施用的三种改良剂中,均为石灰的效果最佳、重钙最差,其大小顺序依次为石灰,沸石,重钙。施用石灰时,黄泥土铜单一污染的有效态铜含量最低,为6.02mgkg1,占添加量的3.0黄泥土锌单一污染的有效态锌含量最低,为13.02mgkg1,占添加量的3.3。可见,石灰是最佳的土壤改良剂,这与前人的研究结果相一致1213。对两种土壤单一与复合污染的有效态重金属含量分析表明,铜锌复合污染有效态含量要高于单一污染,无论是红壤还是黄泥土,铜单一与复合污染处理间均差异显著,而对于锌单一与复合污染处理,差异不显著。因此,在本试验条件下,与铜相比锌在土壤中更加稳定,更容易被土壤吸附而固定而从重金属复合作用来看,锌受彼此间竞争作用的影响较小。无论是红壤还是黄泥土,施用改良剂后,土壤pH值均显著提高图1、图2,其中红壤pH值的增幅较大。红壤施用石灰,pH平均提高2.1个单位,施用重钙和沸石pH平均提高1.71.8个单位。黄泥土施用石灰、重钙和沸石,pH平均提高0.8、0.5表2不同改良剂下两种土壤有效态铜锌含量Tab2TheavailableCuandZncontentsintwosoilswithdifferentamendmentsmgkg1处理Cu处理Zn红壤黄泥土红壤黄泥土CK132.00a15.30aCK254.34a23.42aCuL9.92b6.02bZnL19.05b13.02bCuS16.39c10.18cZnS26.33c18.51cdCuZ13.11d8.09dZnZ22.69de17.87cdCK335.82e16.47aCK356.92a24.09aCuZnL12.73d8.61dCuZnL20.68bd13.96bCuZnS16.85c13.18eCuZnS26.66c20.23cCuZnZ16.03c10.55cCuZnZ23.98e17.53d同列相同字母表示在p=0.05水平下不显著。L石灰S重钙Z沸石。3.544.555.566.577.5ZnCuCuZn铜锌单一与复合处理pHCK石灰重钙沸石图1施用不同改良剂后的红壤pHFig.1ThepHofredsoilwithdifferentamendments5.566.577.5ZnCuZnCu铜锌单一与复合处理pHCK石灰重钙沸石图2施用不同改良剂后的黄泥土pHFig.2ThepHofpaddysoilwithdifferentamendments王宝奇等改良剂对中国两种典型土壤铜锌有效性的影响及机理1141和0.6个单位。三种改良剂,石灰对土壤pH的增幅作用最大、沸石次之、重钙最小。2.2改良剂影响土壤铜锌有效性的主要机理改良剂影响土壤重金属有效性的机理有多方面811,包括改变土壤对重金属的吸附固定能力、改变土壤表面性质、改变土壤pH等。本文重点研究了改变pH对土壤重金属有效性的影响。两种土壤中有效态铜锌含量均随着土壤pH值的升高而降低图3、图4,这与先前的研究结果一致1415。以红壤单一污染为例,当土壤pH值分别为4、5、6和7时,土壤中有效态铜含量分别为37.22mgkg1、22.65mgkg1、12.60mgkg1和11.74mgkg1,占添加量的18.6、11.3、6.3和5.9有效态锌含量分别为70.43mgkg1、36.20mgkg1、28.37mgkg1和20.14mgkg1,占添加量的17.6、9.1、7.1和5.0。土壤铜锌有效性随pH升高而降低的主要原因可能是,随着土壤pH升高,铜锌发生了一定的沉淀作用16随着pH的不断升高,土壤对铜锌的吸附能力显著增强17。统计分析表明,在相同pH条件下,铜锌复合污染有效态含量均高于单一污染,其中红壤铜单一与复合污染差异显著。这可能是因为,复合污染土05101520253035404550345678pHw有效态铜/mgkg1CuCuZn01020304050607080345678pHw有效态锌/mgkg1ZnCuZn图3单一与复合污染土壤中不同pH值下红壤有效态铜锌含量Fig.3TheavailableCuandZncontentsinsingleandcombinedcontaminationredsoilswithdifferentpH010203040345678pHw有效态铜/mgkg1CuCuZn0102030405060708090345678pHw有效态锌/mgkg1ZnCuZn图4单一与复合污染土壤中不同pH值下黄泥土有效态铜锌含量Fig.4TheavailableCuandZncontentsinsingleandcombinedcontaminationpaddysoilswithdifferentpH1142生态环境第16卷第4期(2007年7月)壤中的铜锌在土壤中存在着一定的离子竞争关系,而这种竞争作用导致铜锌复合污染的有效性要比单一污染条件下有所增强。单一污染不同pH值下红壤与黄泥土中有效态铜锌含量的结果对比(图5),红壤与黄泥土在pH、质地和有机质含量等方面均存在差异,这些是制约土壤重金属有效性的主要原因。试验结果表明,经过酸碱调节后红壤与黄泥土具有相同pH值,则土壤有效态铜锌的含量无显著差异。因此,与其它因素相比,pH值是影响土壤重金属有效性的关键因素。3结语石灰、沸石和重钙三种改良剂均能显著提高土壤pH值,降低土壤铜锌的有效性,其影响土壤重金属有效性的效果由大到小依次为石灰,沸石,重钙。随着土壤pH升高,红壤与黄泥土中有效态铜锌含量均显著下降在相同pH条件下,两种土壤铜锌有效性的差异不显著。因此,与土壤质地、CEC以及有机质含量等因素相比,pH是影响土壤铜锌有效性的关键因素。改良剂的修复作用在于通过提高土壤pH值这一关键因素来降低铜锌的有效性。本试验的铜锌用量仅仅是依据国家规定的土壤环境质量三级标准进行设定,铜锌用量不同,且采用简单复合的形式,而对于不同浓度铜锌的复杂交互作用还有待做进一步的研究和探讨。参考文献1DEROMEJ.DetoxificationandameliorationofheavymetalcontaminatedforestsoilsbymeansoflimingandfertilisationJ.EnvironmentalPollution,2000,10717988.2LEETseming,LAIHungyu,CHENZuengsang.EffectofchemicalsamendmentsontheconcentrationofcadmiumandleadinlongtermcontaminatedsoilsJ.Chemosphere,2004,571014591471.3KURDIF,DONERHE.ZincandcoppersorptionandinteractioninsoilsJ.SoilScienceSocietyofAmericaJournal,1983,476873876.4DIAZBARRIENTOSE,MADRIDL,MAQUEDAC,etal.CopperandzincretentionbyanorganicallyamendedsoilJ.Chemosphere,2003,507911–917.5MINNICHMM,MCBRIDEMB.CopperactivityinsoilsolutionI.MeasurementbyionselectiveelectrodeandDonnandialysisJ.SoilScienceSocietyofAmericaJournal,1987,514568572.6ALEXANDERAP,HERBERTEA,AMANDAJA.CopperactivityinsoilsolutionsofcalcareoussoilsJ.EnvironmentalPollution,2006,145116.7LOCKK,JANSSENCR.InfluenceofageingonzincbioavailabilityinsoilsJ.EnvironmentalPollution,2003,1263371374.8OKAMOTOT.FormandbehaviorofsomeheavymetalsinasoilwithlongtermapplicationsoflimedsewagesludgeJ.JapaneseJournalofSoilScienceandPlantNutrition,2000,712231242.9PAOLAC,LAURAS,PIETROM.HeavymetalimmobilizationbychemicalamendmentsinapollutedsoilandinfluenceonwhitelupingrowthJ.Chemosphere,2005,603365371.10陈宏,陈玉成,杨学春.化学添加剂对土壤和莴笋中重金属残留量的影响试验J.农业工程学报,2005,217120123.CHENHong,CHENYucheng,YANGXuechun.EffectsofchemicaladditivesontheresidualamountofheavymetalsinsoilandasparaguslettuceJ.TransactionsoftheCSAE,2005,217120123.11孙健,铁柏清,周浩,等.不同改良剂对铅锌尾矿污染土壤中灯心草生长及重金属积累特性的影响J.农业环境科学学报,2006,253637643.SUNJian,TIEBaiqing,ZHOUHao,etal.Effectofdifferentamend010203040504567pHw有效态铜/mgkg1红壤黄泥土010203040506070804567pHw有效态锌/mgkg1红壤黄泥土图5单一污染土壤中不同pH值下两种土壤中有效态铜锌含量Fig.5TheavailableCuandZncontentsintwosoilsofsinglecontaminationwithdifferentpH王宝奇等改良剂对中国两种典型土壤铜锌有效性的影响及机理1143mentsonthegrowthandheavymetalsaccumulationofjuncuseffusesgrownonthesoilpollutedbylead/zincminetailingsJ.JournalofAgroEnvironmentScience,2006,253637643.12陈晓婷,王果,张亭旗,等.石灰与泥炭配施对重金属污染土壤上小白菜生长和营养元素吸收的影响J.农业环境保护,2002,215453455.CHENXiaoting,WANGGuo,ZHANGTingqi,etal.IncorporationoflimewithpeatongrowthandNutrientelementsuptakeofpakchoigrowninheavymetalcontaminatedsoilJ.AgroEnvironmentalProtection,2002,215453455.13张青,李菊梅,徐明岗,等.改良剂对复合污染红壤中镉锌有效性的影响及机理J.农业环境科学学报,2006,254861865.ZHANGQing,LIJumei,XUMinggang,etal.EffectsofamendmentsonbioavailabilityofcadmiumandzincincompoundcontaminatedredsoilJ.JournalofAgroEnvironmentScience,2006,254861865.14JEFFERYJJ,URENNC.CopperandzincspeciesinthesoilsolutionandtheeffectsofsoilpH.AustralianJournalofSoilResearchJ,1983,214479488.15OUHADIVR,YONGRN,SedighiM.InfluenceofheavymetalcontaminantsatvariablepHregimesonrheologicalbehaviourofbentoniteJ.AppliedClayScience,2006,323/4217231.16MARTINEZCE,MCBRIDEMB.AgingofcoprecipitatedCuinaluminachangesinstructurallocation,chemicalform,andsolubilityJ.GeochimicaetCosmochimicaActa,2000,641017291736.17MESQUITAME,CARRANCAC,MENINOMR.InfluenceofpHoncopperzinccompetitiveadsorptionbyasandysoilJ.EnvironmentalTechnology,2002,23910431050.EffectsofamendmentsonavailabilityofCuandZnintwotypesofsoilsinChinaWANGBaoqi1,2,LIShuqin1,XUMinggang21.CollegeofResourceEnvironment,NortheastAgricultureUniversity,Harbin150030,China2.SoilandFertilizerInstitute,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Beijing100081,ChinaAbstractTheeffectsofamendmentsonavailabilityofCuandZninsoilswereresearched,whichinordertoprovidecertainsignificanceforamendingcombinedcontaminationsoils.TheavailableCuandZncontentsandpHofredandpaddysoilswereobservedwithapplyingdifferentamendmentslime、superphosphateandzeolite.ThearticlealsodiscussedtheeffectsofamendmentsonavailabilityofheavymetalthroughmensuratingavailableCuandZncontentswithdifferentpHvalue.ItcouldbemadecombinedcontaminationsoilsbyaddingCuandZnsolution.TheavailableCuandZncontentsweremensuratedbyCaCl2leachingafter30days.TheresultsshowedthatapplicationofamendmentscouldsignificantlyreducetheavailabilityofCuandZn.Theeffectsofthreeamendmentsdecreasedinanorderlimezeolitesuperphosphate.TheavailableCuandZncontentsincombinedcontaminationsoilswerehigherthanthatinsinglecontaminationsoils.AndthedifferentofavailableCuinsingleandcombinedcontaminationwassignificantat5,butthedifferentofavailableZnwasreverse.Itwasapotentialreasonthatcomparedwithcopper,zincwasmorecompetitiveandeasieradsorbedbysoils.WithpHofsoilsincreasing,availableCuandZncontentsintwosoilsdecreasedsignificantly.TheavailabilityofCuandZnincombinedcontaminationsoilswerestrongerthanthatinsinglecontaminationsoils.ButthedifferentofavailabilityofCuandZnintwosoilswerenotsignificantat5inthesamepHcondition.SoitwasconcludedthatpHvaluewasthemostcrucialfactorwhicheffectedtheavailabilityofheavymetalinsoils.TheeffectsofamendmentsonavailabilityofheavymetalinsoilswasthatamendmentscouldimprovethepHvalueofsoilssignificantly,leadingtothedecreaseofavailableCuandZncontents.Keywordscopperzincavailabilityredsoilamendment
编号:201404201213322730    大小:564.50KB    格式:DOC    上传时间:2014-04-20
  【编辑】
12
关 键 词:
改良 改进 改善 对于 中国 典型 土壤 有效性 影响 机理
温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供交流平台,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
  人人文库网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

当前资源信息

4.0
 
(2人评价)
浏览:6次
vyyolyg827上传于2014-04-20

官方联系方式

客服手机:17625900360   
2:不支持迅雷下载,请使用浏览器下载   
3:不支持QQ浏览器下载,请用其他浏览器   
4:下载后的文档和图纸-无水印   
5:文档经过压缩,下载后原文更清晰   

相关资源

相关资源

相关搜索

改良   改进   改善   对于   中国   典型   土壤   有效性   影响   机理  
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2015-2017 人人文库网网站版权所有
苏ICP备12009002号-5