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砖红壤中铬的溶出和外源三价铬的氧化转化
1
作者
施杨潇潇
姜军
+1 位作者
李科伟
徐仁扣
《土壤学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期1021-1030,共10页
砖红壤铬(Cr)的背景值和锰氧化物的含量均较高,当土壤中Cr溶出或者受到Cr(Ⅲ)污染,可能被氧化生成毒性较高的Cr(Ⅵ),从而对周围环境造成威胁。为考察砖红壤中Cr的环境风险,以云南、海南和广东采集的部分砖红壤为对象,研究土壤中Cr的溶...
砖红壤铬(Cr)的背景值和锰氧化物的含量均较高,当土壤中Cr溶出或者受到Cr(Ⅲ)污染,可能被氧化生成毒性较高的Cr(Ⅵ),从而对周围环境造成威胁。为考察砖红壤中Cr的环境风险,以云南、海南和广东采集的部分砖红壤为对象,研究土壤中Cr的溶出和外源Cr(Ⅲ)的氧化。连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-重碳酸钠法提取和电子探针扫描分析的结果表明,砖红壤中的Cr主要与铁氧化物和硅酸盐矿物结合,呈非活性状态。盐酸和柠檬酸的酸化和络合作用促进了Cr的溶出,但即使1 mol·L^(-1)的盐酸也仅使海南3和广东9砖红壤中3.68%和3.54%的Cr溶出。向砖红壤中添加Cr(Ⅲ)并培养42d,发现少量添加的Cr(Ⅲ)氧化为Cr(Ⅵ),但不同土壤中Cr(Ⅵ)的生成量与亚锰的净产生量不一致,说明土壤中Cr(Ⅲ)氧化生成的Cr(Ⅵ)可能会被土壤有机质重新还原为Cr(Ⅲ)。去除土壤有机质后,一次平衡实验中观察到外源添加的Cr(Ⅲ)氧化为Cr(Ⅵ),氧化量与土壤易还原锰的含量一致。随着溶液pH的增加,Cr(Ⅲ)的氧化量呈先上升后降低的趋势,在pH4.5时Cr(Ⅲ)氧化量达最大值,但Cr(Ⅲ)的氧化转化量在Cr(Ⅲ)添加量中的占比很小,外源Cr(Ⅲ)在土壤中氧化转化的风险也很低。虽然砖红壤的背景Cr和易还原锰的含量较高,但自然条件下Cr的溶解和Cr(Ⅲ)的氧化反应很难发生,Cr(Ⅲ)不易转化为Cr(Ⅵ),因此无需过度担忧砖红壤中Cr的环境风险。
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关键词
砖红壤
背景铬
土壤铬溶解
Cr(Ⅲ)氧化
铁锰氧化物
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职称材料
便携式X射线荧光光谱法原位测定梯度薄膜扩散技术提取的土壤有效态铜
被引量:
1
2
作者
郭琳钰
洪志能
+6 位作者
徐海蓉
施杨潇潇
闫静
申佳
崔佳崎
胡文友
徐仁扣
《环境化学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期4204-4215,共12页
土壤铜(Cu)污染日益严重,铜的毒性主要取决于其生物有效性,迫切需要开展有效态铜的现场快速测定.本研究将便携式X射线荧光光谱法(pXRF)与梯度薄膜扩散技术(DGT)联用,首先用DGT方法提取土壤有效态Cu(Ⅱ),然后直接利用pXRF测定风干DGT固...
土壤铜(Cu)污染日益严重,铜的毒性主要取决于其生物有效性,迫切需要开展有效态铜的现场快速测定.本研究将便携式X射线荧光光谱法(pXRF)与梯度薄膜扩散技术(DGT)联用,首先用DGT方法提取土壤有效态Cu(Ⅱ),然后直接利用pXRF测定风干DGT固定膜中的Cu(Ⅱ),并与实验室传统洗脱法-原子吸收分光光度法(AAS)测定结果进行比较,以评估测定结果的可靠性.首先在标准溶液体系建立pXRF信号值与DGT提取的有效态Cu(Ⅱ)累积量之间的线性关系;进而在Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)多金属离子共存体系进行测定,以考察共存阳离子对测定的干扰情况.最后将DGT-pXRF联用技术应用于两种不同浓度Cu(Ⅱ)染毒老化的模拟污染土壤中测定有效态Cu(Ⅱ).结果表明,DGT提取的有效态Cu(Ⅱ)的pXRF直接测定结果与实验室传统洗脱法测定结果相关性好,相关系数达0.9963;pXRF可准确测定低至1.14μmol·L^(−1)(0.0724 mg·L^(−1))的DGT提取有效态Cu(Ⅱ)含量;共存于体系中的Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)不干扰DGT提取的有效态Cu(Ⅱ)的pXRF测定;pXRF与DGT联用技术应用于污染土壤时,pXRF直接测定获取的DGT固定膜中有效态铜浓度与洗脱法测定获取的有效态Cu(Ⅱ)结果一致.总之,应用pXRF直接测定DGT固定膜提取的土壤有效态铜的方法满足准确度和精确度的要求,pXRF与DGT联用可实现DGT提取的土壤有效态Cu(Ⅱ)的现场快速测定.该方法的应用与推广可极大节省实验室分析的时间、人力、物力等成本,并为野外现场直接测定有效态重金属提供了新的技术方向.
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关键词
便携式
X
射线荧光光谱法
污染土壤
有效态铜
DGT
现场测定.
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职称材料
生物质炭对重金属污染红壤中蚯蚓活性的影响
被引量:
1
3
作者
崔佳崎
张磊
+5 位作者
施杨潇潇
张凤
董颖
方迪
姜军
徐仁扣
《环境科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期1-9,共9页
生物质炭改良剂在钝化污染土壤中重金属的同时,显著改善土壤物理、化学和生物性质。该文通过添加2%400℃下制备的玉米、水稻、小麦、大豆、豌豆等秸秆生物质炭到Cd和Pb染毒红壤中,研究蚯蚓(赤子爱胜蚓)暴露30 d后的体重损失率、死亡率...
生物质炭改良剂在钝化污染土壤中重金属的同时,显著改善土壤物理、化学和生物性质。该文通过添加2%400℃下制备的玉米、水稻、小麦、大豆、豌豆等秸秆生物质炭到Cd和Pb染毒红壤中,研究蚯蚓(赤子爱胜蚓)暴露30 d后的体重损失率、死亡率和体内抗氧化酶活性等指标的影响。结果表明,施加生物质炭显著降低Cd、Pb染毒土壤中可交换态重金属含量。另外,蚯蚓体重损失率分别从改良前的37.16%和38.81%降低至改良后的(31.92%±2.54%)和(28.02%±1.46%),同时死亡率从46.67%分别降低至(40.00%±2.98%)和(32.00%±6.29%),但都未达显著水平(P>0.05)。相比于染毒土壤,施加生物质炭处理土壤中蚯蚓体内过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量在Cd污染土壤中分别显著降低15.19%~44.89%、12.09%~56.57%、32.52%~59.13%;在Pb污染土壤中分别显著降低1.54%~20.70%、18.44%~48.94%、44.65%~58.46%。相关性分析结果表明,Cd和Pb污染土壤中蚯蚓的CAT、POD活性和MDA含量与Cd和Pb的可交换态、可交换态+碳酸盐结合态均存在显著负相关关系。因此,施加秸秆生物质炭不仅可以钝化污染土壤中的重金属Cd和Pb,也有利于改善赤子爱胜蚓的生存环境;而蚯蚓体内抗氧化酶活性相比于个体指标可以更灵敏地反映土壤质量变化。
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关键词
CD污染
PB污染
红壤
赤子爱胜蚓
抗氧化酶活性
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职称材料
题名
砖红壤中铬的溶出和外源三价铬的氧化转化
1
作者
施杨潇潇
姜军
李科伟
徐仁扣
机构
土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所)
中国科学院大学
出处
《土壤学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期1021-1030,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2020YFC1806801和2019YFC1803403)资助。
文摘
砖红壤铬(Cr)的背景值和锰氧化物的含量均较高,当土壤中Cr溶出或者受到Cr(Ⅲ)污染,可能被氧化生成毒性较高的Cr(Ⅵ),从而对周围环境造成威胁。为考察砖红壤中Cr的环境风险,以云南、海南和广东采集的部分砖红壤为对象,研究土壤中Cr的溶出和外源Cr(Ⅲ)的氧化。连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-重碳酸钠法提取和电子探针扫描分析的结果表明,砖红壤中的Cr主要与铁氧化物和硅酸盐矿物结合,呈非活性状态。盐酸和柠檬酸的酸化和络合作用促进了Cr的溶出,但即使1 mol·L^(-1)的盐酸也仅使海南3和广东9砖红壤中3.68%和3.54%的Cr溶出。向砖红壤中添加Cr(Ⅲ)并培养42d,发现少量添加的Cr(Ⅲ)氧化为Cr(Ⅵ),但不同土壤中Cr(Ⅵ)的生成量与亚锰的净产生量不一致,说明土壤中Cr(Ⅲ)氧化生成的Cr(Ⅵ)可能会被土壤有机质重新还原为Cr(Ⅲ)。去除土壤有机质后,一次平衡实验中观察到外源添加的Cr(Ⅲ)氧化为Cr(Ⅵ),氧化量与土壤易还原锰的含量一致。随着溶液pH的增加,Cr(Ⅲ)的氧化量呈先上升后降低的趋势,在pH4.5时Cr(Ⅲ)氧化量达最大值,但Cr(Ⅲ)的氧化转化量在Cr(Ⅲ)添加量中的占比很小,外源Cr(Ⅲ)在土壤中氧化转化的风险也很低。虽然砖红壤的背景Cr和易还原锰的含量较高,但自然条件下Cr的溶解和Cr(Ⅲ)的氧化反应很难发生,Cr(Ⅲ)不易转化为Cr(Ⅵ),因此无需过度担忧砖红壤中Cr的环境风险。
关键词
砖红壤
背景铬
土壤铬溶解
Cr(Ⅲ)氧化
铁锰氧化物
Keywords
Latosol
Background chromium
Dissolution of soil Cr
Cr(Ⅲ)oxidation
Fe and Mn oxides
分类号
S153 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
便携式X射线荧光光谱法原位测定梯度薄膜扩散技术提取的土壤有效态铜
被引量:
1
2
作者
郭琳钰
洪志能
徐海蓉
施杨潇潇
闫静
申佳
崔佳崎
胡文友
徐仁扣
机构
土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所)
中国科学院大学
土壤环境与污染修复重点实验室(中国科学院南京土壤研究所)
南京林业大学生物与环境学院
上海大学环境与化学工程学院
出处
《环境化学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期4204-4215,共12页
基金
国家重点研发计划(2020YFC1806801)资助.
文摘
土壤铜(Cu)污染日益严重,铜的毒性主要取决于其生物有效性,迫切需要开展有效态铜的现场快速测定.本研究将便携式X射线荧光光谱法(pXRF)与梯度薄膜扩散技术(DGT)联用,首先用DGT方法提取土壤有效态Cu(Ⅱ),然后直接利用pXRF测定风干DGT固定膜中的Cu(Ⅱ),并与实验室传统洗脱法-原子吸收分光光度法(AAS)测定结果进行比较,以评估测定结果的可靠性.首先在标准溶液体系建立pXRF信号值与DGT提取的有效态Cu(Ⅱ)累积量之间的线性关系;进而在Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)多金属离子共存体系进行测定,以考察共存阳离子对测定的干扰情况.最后将DGT-pXRF联用技术应用于两种不同浓度Cu(Ⅱ)染毒老化的模拟污染土壤中测定有效态Cu(Ⅱ).结果表明,DGT提取的有效态Cu(Ⅱ)的pXRF直接测定结果与实验室传统洗脱法测定结果相关性好,相关系数达0.9963;pXRF可准确测定低至1.14μmol·L^(−1)(0.0724 mg·L^(−1))的DGT提取有效态Cu(Ⅱ)含量;共存于体系中的Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)不干扰DGT提取的有效态Cu(Ⅱ)的pXRF测定;pXRF与DGT联用技术应用于污染土壤时,pXRF直接测定获取的DGT固定膜中有效态铜浓度与洗脱法测定获取的有效态Cu(Ⅱ)结果一致.总之,应用pXRF直接测定DGT固定膜提取的土壤有效态铜的方法满足准确度和精确度的要求,pXRF与DGT联用可实现DGT提取的土壤有效态Cu(Ⅱ)的现场快速测定.该方法的应用与推广可极大节省实验室分析的时间、人力、物力等成本,并为野外现场直接测定有效态重金属提供了新的技术方向.
关键词
便携式
X
射线荧光光谱法
污染土壤
有效态铜
DGT
现场测定.
Keywords
portable X-ray fluorescence spectrometry(pXRF)
contaminated soil
available Cu(Ⅱ)
DGT
field determination
分类号
X-1 [环境科学与工程]
O6 [理学—化学]
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职称材料
题名
生物质炭对重金属污染红壤中蚯蚓活性的影响
被引量:
1
3
作者
崔佳崎
张磊
施杨潇潇
张凤
董颖
方迪
姜军
徐仁扣
机构
南京农业大学资源与环境科学学院
土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所)
上海宝英光电科技有限公司
出处
《环境科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期1-9,共9页
基金
国家重点研发计划(2019YFC1803403,2021YFD1500202)
国家自然科学基金面上项目(41771275)。
文摘
生物质炭改良剂在钝化污染土壤中重金属的同时,显著改善土壤物理、化学和生物性质。该文通过添加2%400℃下制备的玉米、水稻、小麦、大豆、豌豆等秸秆生物质炭到Cd和Pb染毒红壤中,研究蚯蚓(赤子爱胜蚓)暴露30 d后的体重损失率、死亡率和体内抗氧化酶活性等指标的影响。结果表明,施加生物质炭显著降低Cd、Pb染毒土壤中可交换态重金属含量。另外,蚯蚓体重损失率分别从改良前的37.16%和38.81%降低至改良后的(31.92%±2.54%)和(28.02%±1.46%),同时死亡率从46.67%分别降低至(40.00%±2.98%)和(32.00%±6.29%),但都未达显著水平(P>0.05)。相比于染毒土壤,施加生物质炭处理土壤中蚯蚓体内过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量在Cd污染土壤中分别显著降低15.19%~44.89%、12.09%~56.57%、32.52%~59.13%;在Pb污染土壤中分别显著降低1.54%~20.70%、18.44%~48.94%、44.65%~58.46%。相关性分析结果表明,Cd和Pb污染土壤中蚯蚓的CAT、POD活性和MDA含量与Cd和Pb的可交换态、可交换态+碳酸盐结合态均存在显著负相关关系。因此,施加秸秆生物质炭不仅可以钝化污染土壤中的重金属Cd和Pb,也有利于改善赤子爱胜蚓的生存环境;而蚯蚓体内抗氧化酶活性相比于个体指标可以更灵敏地反映土壤质量变化。
关键词
CD污染
PB污染
红壤
赤子爱胜蚓
抗氧化酶活性
Keywords
Cd-spiked
Pb-spiked
Ultisol
Eisenia foetida
antioxidant enzyme activities
分类号
X53 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
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被引量
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1
砖红壤中铬的溶出和外源三价铬的氧化转化
施杨潇潇
姜军
李科伟
徐仁扣
《土壤学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
便携式X射线荧光光谱法原位测定梯度薄膜扩散技术提取的土壤有效态铜
郭琳钰
洪志能
徐海蓉
施杨潇潇
闫静
申佳
崔佳崎
胡文友
徐仁扣
《环境化学》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
3
生物质炭对重金属污染红壤中蚯蚓活性的影响
崔佳崎
张磊
施杨潇潇
张凤
董颖
方迪
姜军
徐仁扣
《环境科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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