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外源溶解性有机质对三峡水库支流库湾消落带和非消落带土壤吸附镉的影响
1
作者
侯孟彬
伍诗宇
+2 位作者
刘晋吉
谢海浪
张维
《环境科学研究》
北大核心
2025年第7期1588-1598,共11页
三峡水库支流库湾是库区畜禽养殖重点承载区域,也是库区水体富营养化频发区域。为揭示外源(如畜禽粪便、藻类)富碳有机质对库湾土壤重金属环境归趋的潜在影响,以消落带土壤(高程150 m)为对象,对比非消落带土壤(高程180 m),通过批吸附试...
三峡水库支流库湾是库区畜禽养殖重点承载区域,也是库区水体富营养化频发区域。为揭示外源(如畜禽粪便、藻类)富碳有机质对库湾土壤重金属环境归趋的潜在影响,以消落带土壤(高程150 m)为对象,对比非消落带土壤(高程180 m),通过批吸附试验,结合紫外-可见光谱和傅里叶红外光谱分析,考察猪粪源溶解性有机质(DOM)、藻源胞内DOM(IOM)和藻源胞外DOM(EOM)对库区土壤镉(Cd)吸附特性的影响。结果表明:①三峡库区消落带土壤对Cd的平衡吸附量(406.01 mg/kg)低于非消落带土壤(426.57 mg/kg),消落带土壤有机质是Cd吸附的重要载体,也是土壤Cd非线性吸附的主要原因。②三种外源DOM均能促进消落带和非消落带土壤对Cd的吸附,对消落带土壤吸附Cd的促进作用更显著,猪粪源DOM、EOM和IOM分别导致消落带土壤对Cd的吸附量增加39.15%、43.68%和32.16%,这种促进效应可归因于消落带土壤中较高的黏粒含量,以及外源DOM输入后对土壤表面负电荷密度和官能团含量的增强作用,从而提高了消落带土壤对Cd的吸附能力。③对于非消落带土壤,猪粪源DOM对土壤吸附Cd的促进作用最为显著,这与其提高了非消落带土壤中芳香性碳的丰度密切相关,相比之下,在消落带土壤中,EOM则表现出更大的吸附增强效应,主要归因于其对消落带土壤多糖碳丰度的提升。研究显示,外源DOM显著增强了三峡水库支流库湾土壤对Cd的吸附能力,尤其在消落带土壤中更为突出且以EOM的影响最为显著,因而在消落带区域,应重点防控藻源DOM释放诱发的Cd生物有效性提升风险,而非消落带区域则需关注畜禽粪便等富碳有机质还田情境下Cd的迁移与形态转化潜力。
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关键词
镉(CD)
吸附
外源溶解性有机质
支流库湾
消落带
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职称材料
猪粪源溶解性有机质对锰矿区耕地土壤中镉迁移的影响
被引量：
2
2
作者
张维
侯孟彬
+1 位作者
伍诗宇
王星敏
《环境科学研究》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期1997-2005,共9页
镉(Cd)是迁移潜力最大的重金属元素之一。土壤中Cd迁移过程及影响因素的研究对于土-水生态系统中Cd的环境风险评估及修复治理有重要意义。为探求外源富碳有机质对金属矿区污染耕地土壤中Cd迁移的影响,开展原状土柱淋洗试验,考察猪粪源...
镉(Cd)是迁移潜力最大的重金属元素之一。土壤中Cd迁移过程及影响因素的研究对于土-水生态系统中Cd的环境风险评估及修复治理有重要意义。为探求外源富碳有机质对金属矿区污染耕地土壤中Cd迁移的影响,开展原状土柱淋洗试验,考察猪粪源溶解性有机质(DOM)的引入(232 mg/L)对胶体结合态Cd(C-Cd)和水溶态Cd(D-Cd)迁移过程的差异及影响机制。结果表明:①猪粪DOM引入前,土壤胶体是Cd迁移的主要载体,胶体浓度是影响总镉(T-Cd)和C-Cd浓度动态变化的主要因素;猪粪DOM引入后,原状土柱淋洗过程中T-Cd和C-Cd的迁移量分别是对照阶段的1.8倍和2.2倍,pH成为影响Cd迁移的关键因素。②猪粪DOM的引入主要通过提升溶液pH,促进土壤胶体的迁移(迁移量较对照阶段增加了68.4%)进而增加C-Cd的迁移量(较对照阶段增加了124.4%)。同时,pH的增加也抑制了Cd^(2+)的解吸,导致D-Cd迁移量较对照阶段减少了41.2%。③猪粪DOM引入后的淋洗过程中,DOM通过提升土壤胶体Cd富集系数(由32.6mg/kg增至43.4mg/kg),进一步提升了土壤胶体对Cd迁移的支配作用,T-Cd中C-Cd的占比高达90.1%。因此,在农用地Cd污染土壤或场地污染土壤修复过程中涉及外源富碳有机质(如畜禽粪便、城市污泥、堆肥/生物质炭)应用时,应重点关注外源DOM促进胶体结合态Cd迁移进入浅层地下水的环境风险。
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关键词
镉(CD)
迁移
溶解性有机质(DOM)
猪粪
土壤胶体
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职称材料
题名
外源溶解性有机质对三峡水库支流库湾消落带和非消落带土壤吸附镉的影响
1
作者
侯孟彬
伍诗宇
刘晋吉
谢海浪
张维
机构
重庆
工商大学
环境与
资源
学院
重庆工商大学土地资源管理系
出处
《环境科学研究》
北大核心
2025年第7期1588-1598,共11页
基金
重庆市自然科学基金项目(No.CSTB2023NSCQ-MSX0106)
重庆市教委科学技术研究项目(No.KJQN202300832)
重庆市研究生科研创新项目(No.CYS23552)。
文摘
三峡水库支流库湾是库区畜禽养殖重点承载区域,也是库区水体富营养化频发区域。为揭示外源(如畜禽粪便、藻类)富碳有机质对库湾土壤重金属环境归趋的潜在影响,以消落带土壤(高程150 m)为对象,对比非消落带土壤(高程180 m),通过批吸附试验,结合紫外-可见光谱和傅里叶红外光谱分析,考察猪粪源溶解性有机质(DOM)、藻源胞内DOM(IOM)和藻源胞外DOM(EOM)对库区土壤镉(Cd)吸附特性的影响。结果表明:①三峡库区消落带土壤对Cd的平衡吸附量(406.01 mg/kg)低于非消落带土壤(426.57 mg/kg),消落带土壤有机质是Cd吸附的重要载体,也是土壤Cd非线性吸附的主要原因。②三种外源DOM均能促进消落带和非消落带土壤对Cd的吸附,对消落带土壤吸附Cd的促进作用更显著,猪粪源DOM、EOM和IOM分别导致消落带土壤对Cd的吸附量增加39.15%、43.68%和32.16%,这种促进效应可归因于消落带土壤中较高的黏粒含量,以及外源DOM输入后对土壤表面负电荷密度和官能团含量的增强作用,从而提高了消落带土壤对Cd的吸附能力。③对于非消落带土壤,猪粪源DOM对土壤吸附Cd的促进作用最为显著,这与其提高了非消落带土壤中芳香性碳的丰度密切相关,相比之下,在消落带土壤中,EOM则表现出更大的吸附增强效应,主要归因于其对消落带土壤多糖碳丰度的提升。研究显示,外源DOM显著增强了三峡水库支流库湾土壤对Cd的吸附能力,尤其在消落带土壤中更为突出且以EOM的影响最为显著,因而在消落带区域,应重点防控藻源DOM释放诱发的Cd生物有效性提升风险,而非消落带区域则需关注畜禽粪便等富碳有机质还田情境下Cd的迁移与形态转化潜力。
关键词
镉(CD)
吸附
外源溶解性有机质
支流库湾
消落带
Keywords
cadmium
sorption
exogenous dissolved organic matter
tributary backwater
water level fluctuation zone
分类号
X53 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
猪粪源溶解性有机质对锰矿区耕地土壤中镉迁移的影响
被引量：
2
2
作者
张维
侯孟彬
伍诗宇
王星敏
机构
重庆工商大学土地资源管理系
重庆
工商大学
环境与
资源
学院
出处
《环境科学研究》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期1997-2005,共9页
基金
重庆市教委科学技术研究项目(No.KJQN202100807,KJQN202300832)
重庆市自然科学基金项目(NO.CSTB2023NSCQ-MSX0106)。
文摘
镉(Cd)是迁移潜力最大的重金属元素之一。土壤中Cd迁移过程及影响因素的研究对于土-水生态系统中Cd的环境风险评估及修复治理有重要意义。为探求外源富碳有机质对金属矿区污染耕地土壤中Cd迁移的影响,开展原状土柱淋洗试验,考察猪粪源溶解性有机质(DOM)的引入(232 mg/L)对胶体结合态Cd(C-Cd)和水溶态Cd(D-Cd)迁移过程的差异及影响机制。结果表明:①猪粪DOM引入前,土壤胶体是Cd迁移的主要载体,胶体浓度是影响总镉(T-Cd)和C-Cd浓度动态变化的主要因素;猪粪DOM引入后,原状土柱淋洗过程中T-Cd和C-Cd的迁移量分别是对照阶段的1.8倍和2.2倍,pH成为影响Cd迁移的关键因素。②猪粪DOM的引入主要通过提升溶液pH,促进土壤胶体的迁移(迁移量较对照阶段增加了68.4%)进而增加C-Cd的迁移量(较对照阶段增加了124.4%)。同时,pH的增加也抑制了Cd^(2+)的解吸,导致D-Cd迁移量较对照阶段减少了41.2%。③猪粪DOM引入后的淋洗过程中,DOM通过提升土壤胶体Cd富集系数(由32.6mg/kg增至43.4mg/kg),进一步提升了土壤胶体对Cd迁移的支配作用,T-Cd中C-Cd的占比高达90.1%。因此,在农用地Cd污染土壤或场地污染土壤修复过程中涉及外源富碳有机质(如畜禽粪便、城市污泥、堆肥/生物质炭)应用时,应重点关注外源DOM促进胶体结合态Cd迁移进入浅层地下水的环境风险。
关键词
镉(CD)
迁移
溶解性有机质(DOM)
猪粪
土壤胶体
Keywords
cadmium(Cd)
transport
dissolved organic matter(DOM)
pig manure
soil colloid
分类号
X53 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
外源溶解性有机质对三峡水库支流库湾消落带和非消落带土壤吸附镉的影响
侯孟彬
伍诗宇
刘晋吉
谢海浪
张维
《环境科学研究》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
猪粪源溶解性有机质对锰矿区耕地土壤中镉迁移的影响
张维
侯孟彬
伍诗宇
王星敏
《环境科学研究》
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
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