江汉平原旱地和水田土壤镉的吸附与解吸特征及影响因素          下载免费PDF全文

陈孜涵  汪丙国  赵建芳 《地球科学》2022,47(2):544-555

为揭示旱地和水田土壤镉的吸附解吸特征,以江汉平原黄豆地、棉花地以及水稻田土壤为研究对象,开展土壤镉的吸附动力学实验、等温吸附-解吸实验以及有机质的影响实验.结果表明:江汉平原土壤对镉的吸附是一个较为复杂的吸附动力学过程且以化学吸附为主,研究区土壤镉的初始吸附速率总体上表现为水田土壤大于旱地土壤;旱地土壤对Cd2+具有较低的吸附能力和较高的解吸能力,水田土壤对Cd2+具有较高的吸附能力和较低的解吸能力,这与土壤有机质含量、土壤粘粒含量等因素有关;去除有机质后旱地、水田土壤对镉的吸附量均明显下降,且旱地土壤降幅更为明显,水田土壤去除有机质后对Cd2+的吸附能力依然高于旱地土壤.研究结果可为不同类型农田土壤的镉污染修复提供理论依据.   相似文献   

基于镉污染风险的湖南省龙山县百合种植区安全区划     

许青阳  戴亮亮  肖凯琦  彭志刚  巩浩 《地质论评》2023,69(2):2023020010-2023020010

湖南省龙山县作为我国重要的百合生产基地县之一,其土壤却存在一定程度的镉（Cd）污染风险。同时,百合作为一种食药同源的植物,其食用和药用的质量安全标准不一致。因此,在龙山县提出百合种植区安全区划具有重要意义。笔者等在龙山县耕地采集326件表层土壤样品和70件百合样品（配套根系土样）,在分析土壤及百合中Cd的含量和土壤中氧化物、有机质、pH等指标的基础上,探讨Cd生物有效性的影响因素,并据此建立百合Cd生物富集系数预测模型,结合土地质量地球化学调查数据预测耕地的百合Cd含量,给出百合种植区安全区划及建议。结果表明,研究区土壤存在Cd污染风险,百合具有质量安全问题。研究区Cd的生物有效性受到土壤CaO、S、P、K2O含量和土壤pH的共同影响。与多元线性回归模型相比,随机森林模型能够更好地预测百合Cd生物富集系数。百合种植区安全区划显示,研究区食用百合优先种植区、药用百合优先种植区、药用百合次级种植区、结构调整种植区面积占比分别为1. 49%、92. 71%、2. 88%、2. 92%,建议大力开发药用百合农产品。该研究成果将Cd污染风险耕地的安全利用与食药同源农产品的质量安全有效衔接,完善了受污染耕地安全利用的工作方法,为推动龙山县百合产业发展提供了科学依据。  相似文献   

基于镉污染风险的湖南省龙山县百合种植区安全区划     

许青阳  戴亮亮  肖凯琦  彭志刚  巩浩 《地质论评》2023,69(5):1869-1878

湖南省龙山县作为我国重要的百合生产基地县之一,其土壤却存在一定程度的镉(Cd)污染风险。同时,百合作为一种食药同源的植物,其食用和药用的质量安全标准不一致。因此,在龙山县提出百合种植区安全区划具有重要意义。笔者等在龙山县耕地采集326件表层土壤样品和70件百合样品(配套根系土样),在分析土壤及百合中Cd的含量和土壤中氧化物、有机质、pH等指标的基础上,探讨Cd生物有效性的影响因素,并据此建立百合Cd生物富集系数预测模型,结合土地质量地球化学调查数据预测耕地的百合Cd含量,给出百合种植区安全区划及建议。结果表明,研究区土壤存在Cd污染风险,百合具有质量安全问题。研究区Cd的生物有效性受到土壤CaO、S、P、K₂O含量和土壤pH的共同影响。与多元线性回归模型相比,随机森林模型能够更好地预测百合Cd生物富集系数。百合种植区安全区划显示,研究区食用百合优先种植区、药用百合优先种植区、药用百合次级种植区、结构调整种植区面积占比分别为1.49%、92.71%、2.88%、2.92%,建议大力开发药用百合农产品。该研究成果将Cd污染风险耕地的安全利用与食药同源农产品的质量安全有...  相似文献   

珠江三角洲不同成土母质发育水稻土镉活动性差异及其影响因素     

王佳鑫  侯青叶  叶丹君  杨忠芳  余涛 《现代地质》2023,37(1):197-207

随着我国经济社会的快速发展,土壤重金属的超标问题越来越突出,尤其是Cd。土壤Cd活动性受到各种因素的影响,但成土母质对土壤Cd活动性影响的研究成果还鲜有报道。以珠江三角洲为研究区,系统采集了由第四纪沉积物、酸性侵入岩和陆源碎屑岩3种不同成土母质发育形成的水稻土样品235件,查明了土壤理化特征,探讨了Cd全量及其活动态的影响因素。结果表明：不同成土母质发育形成的水稻土理化性质、Cd全量及其活动态的影响因素存在差异。第四纪沉积物发育形成的水稻土CaO、K₂O、Na₂O、TFe₂O₃、阳离子交换量(CEC)、pH、有机质、黏粒平均含量显著高于酸性侵入岩和陆源碎屑岩,Cd超标最为严重,不同方法提取的Cd活动态含量也最高;陆源碎屑岩发育形成的水稻土中Cd全量与土壤理化指标的相关性均强于其他两类成土母质;酸性侵入岩发育形成的水稻土中Cd全量与土壤理化指标的相关性较弱。Cd全量对其活动态含量有重要影响,此外,第四纪沉积物发育的水稻土中Cd活动态含量与pH、有机质和TFe₂O₃  相似文献   

电容去离子化去除地下水中镉的影响因素     

董军  李文德  陈建隆  吴玥  鹿豪杰 《吉林大学学报(地球科学版)》2019,49(4):1129-1136

以高比表面积活性炭作为吸附剂制备电容电极，研究电容去离子化（CDI）对地下水中镉的吸附性能。分别探讨了镉初始质量浓度、体系供电电压、地下水中常见阳离子种类对CDI去除镉的影响。结果表明，CDI吸附镉符合准二级吸附动力学、满足Langmuir等温吸附方程，CDI对镉的吸附为单分子层吸附。吸附量随镉初始质量浓度的升高而增加；在低质量浓度时，较高的供电电压会提高初始阶段的吸附速率，但对电极的最终吸附量无显著影响；地下水中主要阳离子的存在增加了体系的电导率，从而促进了CDI对镉的吸附，提高了镉的吸附速率和去除率。  相似文献   

不同超富集、富集植物-玉米间作模式对玉米中镉吸收、转运的影响研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

霍文敏  赵中秋  王丽  邹茸  范洪黎 《地学前缘》2019,26(6):118-127

为了研究Cd污染条件下，玉米分别与苋菜、黑麦草、龙葵间作对重金属Cd吸收和转运的特点，从而选择适宜与玉米间作的富集植物，同时达到修复重金属Cd污染土壤的目的。该文以镉(Cd)污染的河南棕壤黏土为供试土壤，通过盆栽试验，基于玉米各器官中Cd含量、富集系数、转运系数、土壤有效态Cd含量的变化，研究了间作苋菜、黑麦草、龙葵对玉米各器官Cd的积累特性的影响及其迁移转运机制。结果表明：(1)龙葵、苋菜、黑麦草间作使得玉米地上部Cd含量显著性降低(P<0.05)，其中以籽粒中Cd含量的下降最为显著。间作苋菜、黑麦草、龙葵，玉米籽粒中Cd含量分别下降了67.6%、75.7%和79.9%。(2)间作苋菜、黑麦草、龙葵使得玉米的富集系数较单作处理下玉米的富集系数分别下降了49.3%、39.7%和68.5%，且差异达到显著水平。(3)与苋菜、黑麦草间作相比，间作龙葵的玉米转运系数分别下降了27.5%、24.2%，且差异均达到显著水平。通过对人体每天摄入Cd量的安全值计算得出间作后土壤中Cd全量应低于2.26 mg·kg-1，土壤有效态Cd含量低于0.88 mg·kg-1。该污染农田在间作模式下，食用玉米Cd暴露对居民健康不存在风险。间作苋菜、黑麦草、龙葵能够抑制玉米对Cd的吸收，同时阻控玉米地上部Cd向地上部的转移，尤其是向籽粒转移。通过间作苋菜、黑麦草、龙葵，不仅降低了主栽作物玉米的Cd累积量，实现玉米安全、优质种植，同时也达到了修复污染土壤的目的。  相似文献   

动能歧视模式ICP-MS测定地球化学样品中14种痕量元素   总被引：5，自引：4，他引：1  

徐进力  邢夏  唐瑞玲  胡梦颖  张鹏鹏  白金峰  张勤 《岩矿测试》2019,38(4):394-402

应用传统ICP-MS法测定勘查地球化学样品中Ag、Cd等痕量元素,基体效应和多原子离子干扰严重,准确测定的难度较大。本文基于当前ICP-MS消除干扰技术,分析了ICP-MS标准模式(STD)及动能歧视模式(KED)测定地球化学样品中Ag、Cd等14种痕量元素的有效性,通过比较这两种模式的测定效果,在此基础上确定了各元素的有效测定模式。结果表明:在KED模式下,基体元素如Zr、Nb氧化物的产率降低,基本上消除了Zr、Nb氧化物对痕量元素Ag、Cd的多原子离子干扰。KED模式提高了信噪比,降低了方法检出限,如Ag、Cd的检出限分别为0. 004mg/kg、0. 005mg/kg,其他12种元素的检出限也低于多目标地球化学调查76种元素分析方案中的检出限。测定痕量元素的准确度显著优于STD模式。实验中采用简单的硝酸-氢氟酸-高氯酸消解样品,残渣用王水复溶,结合KED模式下优选出干扰较小的同位素作为测定同位素,以Rh作为内标校正仪器产生的信号漂移,将样品溶液稀释至1000倍,基体效应降低至最小。本方法经国家一级标准物质的验证,测定结果与认定值相符,可为勘查地球化学提供高质量数据。  相似文献   

牛角塘伴生型镉矿床特殊的成矿环境     

谷团 《吉林大学学报(地球科学版)》2017,47(2)

牛角塘伴生型镉矿床镉的富集程度高,比克拉克值高4~5个数量级,比工业品位高十几倍至上百倍。早寒武世清虚洞期牛角塘地区处于台缘滩丘环境,在清虚洞组中上部形成了藻丘建造,发育了含藻类、藻球粒、藻鲕粒、核形石和生物碎屑的白云岩,是该矿床最主要的容矿岩性单元。矿体普遍呈似层状、透镜状和脉状产出,矿体产状与容矿围岩的产状基本一致,矿体的分布受清虚洞组藻丘建造以及有利岩性组合的联合控制,具明显的层控、相控、岩控的特点。藻丘建造还可能提供了部分矿源。镉的超常富集、成矿与麻江古油藏的成藏演化具有一定的关系:一是牛角塘矿床成矿年龄为433~510 Ma,即加里东运动的中晚期,而加里东运动中晚期是麻江古油藏的油气活动时期,麻江古油藏的早期演化阶段与牛角塘镉矿的成矿期大体是重合的,成藏应略早于成矿,成矿是在古油藏液态烃仍然存在的情况下进行的,且成矿期有可能一直延伸至油藏被破坏以后;二是油藏流体为成矿提供具还原性质的成矿流体和部分硫源。特殊的岩相古地理环境和古油藏为牛角塘矿床镉的富集和成矿提供了有利条件。  相似文献   

承德市富硒土壤区镉的地球化学特征及生态风险评价          下载免费PDF全文

杨帆  王京彬  王晨昇  何泽新  贾凤超  黄行凯  张晓敏  刘卫  崔晓英 《水文地质工程地质》2020,47(6):163-172

硒是人体必需的生命元素，开发富硒农产品是提升人体硒摄入的安全有效途径，富硒土地资源是开发富硒农产品的基础。然而，近年来全国开展的多目标地球化学调查发现，富硒土壤中重金属元素镉通常较高，不利于富硒土地开发利用，因此，研究富硒土壤区镉的地球化学特征和生态风险状况对于富硒土地开发具有重要的指导意义。文章对承德市富硒土壤区表层土壤中主要的重金属元素镉的地球化学特征及生态风险进行评价，旨在为承德市富硒土地开发利用提供科学依据。采用“七步提取法”研究了表层土壤镉的形态特征。同时，配套分析了苹果、玉米样品中的重金属元素镉的含量，以了解其生物有效性。结果显示:承德市富硒土壤区表层土壤镉在全区均较富集，在新积土和中性粗骨土、水田中显著富集。研究区圈定了4处镉轻度污染土壤，均在表层土壤镉的高值区。表层土壤镉形态平均含量大小顺序为:水溶态 < 离子交换态 < 强有机结合态 < 腐殖酸结合态 < 铁锰氧化物结合态 < 碳酸盐结合态 < 残渣态，生态风险相对较低。表层土壤镉未对苹果和玉米样品产生影响，苹果和玉米中镉均不超标。承德市富硒土壤区表层土壤镉的生态风险较低，暂不影响承德市富硒土地开发利用。  相似文献   

海洋表层沉积物中金属镉的来源解析     

谭赛章  杨涛  可愚  刘材材  张昊飞 《海洋通报》2019,38(6):683-689

利用2015年8月份对长江口及其邻近海域表层沉积物的监测数据,基于主成分分析/绝对主成分分数(PCA/APCS)受体模型定量解析了重金属元素镉(Cd)的可能来源,并结合地统计学插值了Cd的源贡献量的空间分布状况,结果表明沉积物中镉污染主要存在3个可能来源,源头及贡献率分别为工业污染(18.8%)、陆地径流输入(66.0%)、生物活动等自然因素(13.6%),并且各个源头贡献量具有不同的空间分布状况,其中工业污染的高值区主要集中在靠近陆地区域,陆地径流输入的分布呈现由近岸向外海逐减降低的特征,生物活动等自然因素的高值区主要集中在远离陆地的外海区域。  相似文献