2024, 61(5):1349-1359.DOI: 10.11766/trxb202303060092CSTR: 32215.14.trxb202303060092
摘要:云南是我国典型的重金属元素地球化学高背景区,超积累植物能否有效修复镉(Cd)地质高背景土壤,从而实现农产品安全生产,尚鲜见报道。以云南石林、富源和罗平等三地的典型Cd地质高背景农田土壤为对象,开展温室盆栽试验,探究Cd、锌(Zn)超积累植物伴矿景天对土壤Cd的吸取修复效果,及对后茬水稻生长和Cd吸收的作用。结果表明,种植三季伴矿景天使三地土壤全量Cd分别下降24.8%、30.9%和58.8%;伴矿景天在富源玄武岩风化物母质发育的土壤上长势最好,与富源土壤肥力相对最高有关;伴矿景天在罗平石灰岩风化物发育的土壤上重金属吸取修复效果最佳,与罗平土壤呈中性、酸化作用更为明显有关,这些差异由土壤母质、养分与重金属有效性等综合影响所致。经伴矿景天吸取修复三季后,全生育期淹水种稻,其糙米和秸秆Cd浓度均大幅降低,可实现糙米Cd安全生产。未经植物吸取修复,旱作处理下水稻糙米Cd存在超标风险。植物吸取修复后种植水稻,再结合水分管理措施,可进一步降低稻米中Cd浓度,实现稻米安全生产,为Cd地质高背景区土壤的农作物安全生产提供理论依据和技术支撑。
2021, 58(4):968-977.DOI: 10.11766/trxb201911210536
摘要:1,9-癸二醇是由水稻根系分泌物中发现的一种新型生物硝化抑制剂,在农业生产中可提高氮肥利用率,减少氮素损失。为建立一套超声波提取-气相色谱检测土壤中1,9-癸二醇的方法,分别对超声波提取条件(提取剂、提取次数、液料比、超声时间)和气相色谱检测参数(进样口温度、检测器温度、升温程序)进行研究。结果表明,超声波提取土壤1,9-癸二醇的最佳方法为甲醇作为提取剂超声提取1次,液料比40 mL· g-1,超声时间30 min。气相色谱Agilent 8890测定1,9-癸二醇的最佳条件为进样口温度250℃;氢火焰离子化检测器(FID)温度310℃;升温程序:初始柱温60℃,保持2 min,以20℃·min-1的速率升至150℃,然后以3℃·min-1的速率升至180℃,保持2 min,最后以20℃·min-1的速率升至270℃。在最佳提取和测定条件下,不同浓度1,9-癸二醇的加标回收率为90.58%~94.55%。超声提取-气相色谱法检测限低、灵敏度和精密度高,快速高效、重复性好,为今后1,9-癸二醇的实际应用工作奠定了基础。
2019, 56(2):276-287.DOI: 10.11766/trxb201806070306
摘要:化学武器残留的二苯砷酸(Diphenylarsinic acid,DPAA)引起的土壤—水环境砷污染事件近年来受到广泛关注。国内外学者对土壤—水环境中DPAA的分析方法、污染状况、迁移转化和修复技术等的研究已取得一定进展。鉴于DPAA污染问题的严峻性和污染修复的迫切性,本文通过系统调研并结合笔者的研究工作,综述了土壤-水环境中DPAA分析方法、来源及污染状况的研究进展,探讨了DPAA吸附/解吸、迁移、转化过程及其关键影响因素和作用机制,阐述了对其污染的物理/化学、生物学修复机理研究;认为建立DPAA污染数据库,开展宏观及微观尺度上DPAA环境行为特征的研究,并系统构建DPAA污染的修复技术方法体系将是该领域今后研究的重点。同时,展望了未来的研究方向,旨在为促进土壤-水环境中DPAA污染及其修复的深入研究、有效降低DPAA的环境健康风险提供理论参考。
2017, 54(6):1459-1470.DOI: 10.11766/trxb201704190629
摘要:土壤中的有机物对于斥水性的研究具有重要的作用,但是目前关于内蒙古草原土壤的研究主要集中在有机碳上,而对土壤中有机物种类的研究很少。选取内蒙古锡林浩特市南部的牧草土壤样品,使用溶剂超声萃取的方法,对土壤中的有机物进行了分析。结果发现,石油醚的粗提物最少,异丙醇/氨水(7:3)的粗提物最多。粗提物经紫外、红外和GC-MS测定,结果表明用石油醚、异丙醇和甲醇作为萃取剂,得到的有机物主要为直链或环烃化合物,含量占总提取物的95%以上;氯仿及异丙醇/乙酸(7:3)和异丙醇/氨水(7:3)提取物除了含有直链或环烃化合物外,还含有酯、酰胺和甾类化合物,且甾类化合物在异丙醇/氨水提取物中含量相对最高。采用异丙醇/氨水对所有土壤样品进行萃取,发现NM1和NM7提取物中甾类化合物的含量较高,占总提取物的25%左右。异丙醇/氨水的粗取物用石油醚:乙酸乙酯(4:1)作洗脱剂,经柱层析分离主要得到A、B两部分;经GC-MS测定、质谱图库检索表明A为甾酮类物质,B为不含氧的甾烯类或者甾醇类物质。
2016, 53(6):1357-1370.DOI: 10.11766/trxb201606150183
摘要:作为土壤改良剂和环境污染修复材料,生物质炭在近年来得以广泛应用。生物质炭制备过程中会产生一定量的多环芳烃(PAHs),对其潜在环境负面效应和风险尚缺乏应有的认识。本文总结了生物质炭中PAHs的形成机理、影响因素(包括原材料、裂解温度、裂解升温速率和保留时间等)、总量和生物有效含量及其分析方法,旨在为生物质炭在环境中的安全应用提供理论依据和技术参考。
2015, 52(1):87-94.DOI: 10.11766/trxb201402100062
摘要:准确评价汞(Hg)在土壤中的有效性对预测污染土壤中Hg的潜在生态风险及其环境质量标准的修订具有十分重要的意义。本研究通过稳定同位素202Hg稀释技术及同位素交换动力学方法(IEK)分析红壤和潮土中同位素可交换Hg含量(E值)及同位素可利用态Hg含量(E a ),并与4种单一提取法和1种连续提取法(改进的BCR法)获得的土壤有效态Hg含量进行比较。结果表明,外源稳定同位素202Hg加入土壤后,红壤和潮土的悬浮液中同位素交换均在24 h后达到稳定状态。同位素交换动力学方程对悬浮液中同位素比值及土壤同位素交换态含量Et值的变化有比较理想的拟合效果,红壤三个间段的E值( E1 min、 E1 min-24 h min和 E> 24 h )及所占全量的比例均高于潮土。两种土壤 E a(为 E1 min与 E1 min-24 h min之和)所占全量的比例为38%~60%,显著高于单一提取法中提取率最高的0.03% TGA-1/15 mol L-1 Na2HPO4(10%~15%)及连续提取的∑BCR(20%~27%,为酸可提取态、还原态和氧化态占全量之和),这表明与化学方法相比较,用土壤同位素可利用态Hg含量( E a)作为土壤中有效态Hg含量的表征可能偏高,原因可能与外源同位素被土壤固持及土壤悬浮液的性质有关。
2015, 52(1):95-103.DOI: 10.11766/trxb201404230193
摘要:建立并优化了利用气相色谱-质谱(Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)检测酰基高丝氨酸内酯(Acyl-homoserine lactones,AHLs)的分析方法。通过优化升温程序,采用选择离子检测(m/z 143),可同时检测7种AHLs(C4、C6、C7、C8、C10、C12和C14),检出限分别为1.50、2.00、1.50、2.00、2.00、2.50和2.50 µg l-1,在2.0 mg l-1浓度范围内均呈线性关系(R2>0.997)。加标回收率实验表明,采用乙酸乙酯萃取,水中7种AHLs的回收率均在54%~97%之间;不同比例的土水体系中,砖红壤和黄棕壤提取液中AHLs的回收率均在56%~108%之间。不同介质中AHLs回收率与其LogP值(P:AHLs在正丁醇和水溶液中的 分配比)及水溶解度对数均显著相关,表明采用乙酸乙酯萃取水和土壤提取液中的AHLs时,回收率主要与AHLs的LogP值和水溶解度有关。采用该方法对土壤提取液中AHLs进行测定发现砖红壤和黄棕壤提取液中7种AHLs的浓度分别为3.8~8.7 µg l-1和4.2~9.8 µg l-1。因此,不仅对于水溶液,土壤提取液等复杂介质中的AHLs也可以采用乙酸乙酯萃取后GC-MS进行分析测定。
2015, 52(2):321-328.DOI: 10.11766/trxb201405280254
摘要:通过土柱出流实验研究锑在我国南方的红壤和棕色石灰土中的迁移行为,对实验结束后的土柱进行分级提取,得出土壤中不同形态锑的百分比。为分析氧化还原电位对锑迁移的影响,探讨了不同pH条件下锑在覆铁石英砂中的迁移行为。实验结果表明,锑在棕色石灰土中迁移时穿透曲线的峰值(C/C0=0.88)比在红壤(C/C0=0.26) 中的高,出流所需时间短;在红壤中迁移时穿透曲线的“拖尾”现象较明显。第二次出流的情况正好相反,锑在红壤中的穿透曲线峰值明显升高C/C0达到0.58,而锑在棕色石灰土中的穿透曲线峰值较第一次明显降低(C/C0=0.70),说明红壤第一次淋洗不彻底,棕色石灰土第一次淋洗比较彻底。土柱实验结束后的土壤中锑主要以铁铝氧化物结合态存在,非专性吸附态、专性吸附态和残渣态含量很少,棕色石灰土中的弱结合态锑含量较红壤中多。不同pH条件下锑在覆铁石英砂中迁移特征为,当pH 为4时锑在覆铁石英砂中的穿透曲线对称性较好,“拖尾”现象不明显,随着pH变大穿透曲线对称性变差,“拖尾”现象变明显。
2014, 51(2):278-285.DOI: 10.11766/trxb201307130335
摘要:研究我国南方两类典型土壤(红壤和棕色石灰土)对五价锑[Sb(V)]的等温吸附、动力学吸附-解吸过程,比较常用动力学方程对吸附动态曲线的拟合效果,采用分级提取方法分析锑在土壤中的结合形态。试验结果表明,酸性红壤对Sb(V)的吸附量(13.8 μmol g-1)和吸附速度(0.58 μmol g-1 h-1)均大于棕色石灰土(9.19 μmol g-1; 0.38 μmol g-1 h-1),Sb(V)在红壤表面吸附是一个快速不可逆过程。锑主要以结合较强的Fe、Al氧化物结合态和残渣态存留在两种土壤中,专性和非专性吸附形态含量很低,也说明锑在土壤中以不可逆吸持为主。比较4种动力学吸附方程对实验结果的拟合程度发现,对于红壤而言,浓度较高的情况下Elovich方程(R2=0.96)的拟合性较好,浓度较低的情况下拟二阶动力学方程(R2=0.97、1.00)的拟合性较好;而对于棕色石灰土,在3种浓度下,双常数方程(R2=0.96、0.94、0.93)的拟合性均较好。
2011, 48(1):78-82.DOI: 10.11766/trxb200903210116
摘要:采用温和溶剂提取方法对不同老化时间土壤中的菲进行提取,研究了正丁醇、二氯甲烷、2-羟丙基-β-环糊精(2-Hydroxypropyl-beta cyclodextrin,HPCD)提取量与生物吸收之间的相关性。结果表明,温和有机溶剂(二氯甲烷、正丁醇)提取与温和HPCD提取法对菲的提取量与蚯蚓蓄积量有很好的相关性(p < 0.05)。与其他温和试剂提取相比,温和正丁醇提取可以更好地预测菲在土壤中的生物有效性。