茶园土壤不同形态镍的含量及其影响因素

通过自然茶园土壤采样和室内实验分析,探讨浙江、江苏和安徽13个茶园土壤镍的污染状况、形态分布规律以及不同形态镍的含量与土壤镍总量和土壤理化性质的关系。结果表明：部分茶园土壤受到不同程度的镍污染;茶园土壤镍的形态分布有一定差异,按镍的含量多少排序,一般为残渣态＞交换态＞铁锰氧化物结合态＞有机结合态＞碳酸盐结合态;除了交换态以外的所有其他形态的镍含量均随土壤镍含量的增加而显著增加;碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和残渣态镍含量随土壤pH的升高呈显著增加趋势,而交换态镍则呈减少趋势,但不显著;随土壤有机质含量的增加,铁锰氧化物结合态镍显著减少,而其他形态增加或减少的趋势均不显著;碳酸盐结合态、有机结合态和残渣态的镍含量均随阳离子交换量的增加显著增加;随粘粒含量的增加所有形态中的镍呈增加趋势,但除了残渣态外增加趋势均不显著。     

呼和浩特市大气降尘中镉赋存形态分析

采用Tessier连续提取法对呼和浩特市不同区域的9个大气降尘样品中镉的赋存形态进行了研究。结果表明,各形态含量在总镉中所占比例由大到小排列顺序依次是:铁锰氧化物结合态>残渣态>碳酸盐结合态>强有机结合态>可交换态。大气降尘中镉的5种形态占总镉的平均质量分数由大到小为:铁锰氧化物结合态31.80%,残渣态24.42%,碳酸盐结合态19.04%,强有机结合态14.61%,可交换态10.13%;铁锰氧化物结合态是主要存在形态;铁锰氧化物结合态镉、有机结合态镉、残留态镉这三种形态镉生物有效性很低,但当环境改变时可能发生镉释放,应予以关注。汽油和煤的燃烧以及工厂排放镉能加大城市大气降尘中的镉含量。     

北京城区土壤中Hg、Pb、Cd、Cu及Zn化学形态及环境效应

为弄清北京城区土壤中Hg、Pb、Cd、Cu及Zn五种重金属元素的化学形态分布特征,系统采集了126件城区表层土壤样品,采用连续提取法对重金属元素各化学形态含量进行了测定。结果表明:土壤中土壤中Hg、Pb、Cd、Cu、Zn含量差异显著。Hg元素以残渣态和强有机结合态为主,Cd元素离子交换态、碳酸盐结合态、残渣态、铁锰氧化物结合态含量较高,Pb、Cu、Zn元素以残渣态、铁锰氧化物结合态为主。Hg元素的有效态含量最低(不足1%),现情况下不会对环境造成污染;Cd元素的有效态含量最高(40%),生物有效性和潜在生态危害性较大,运用植物修复技术对其治理为经济有效的方法;Pb、Cu、Zn有效态含量较低(约10%),生物有效性和潜在生态危害性均有限。各元素形态与全量之间相关程度虽有差别,但基本呈正相关关系。     

内蒙古拜仁达坝铅锌矿矿集区土壤中成矿元素分布及其赋存形态研究

对拜仁达坝铅锌矿矿集区3个多金属矿区的3个土壤粒级样品中Zn、Pb、Cu、Ag 4种主要成矿元素的7种赋存形式(水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态、有机质结合态、铁锰氧化物结合态、硫化物结合态和残渣态)进行了测定。研究结果表明:1银都矿区土壤中Zn、Pb和Ag浓度最高,而道伦达坝矿区土壤中Cu的浓度最高;2拜仁达坝矿集区土壤中Zn、Pb和Cu主要以残渣态形式赋存,而Ag主要以铁锰氧化物结合态和硫化物结合态形式赋存;3拜仁达坝矿集区Zn、Pb和Cu元素在3个土壤粒级中的各个赋存形式所占的比例略有差别,但总体上大致相同,而Ag元素的赋存状态在3个土壤粒级的差异较大;4 3个矿区土壤中水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态和有机质结合态的Zn和Pb差别不大;铁锰氧化物结合态、硫化物结合态和残渣态的Zn和Pb,以及Cu和Ag的7个赋存状态在3个矿区的差别较大。     

富硒土壤镉的赋存状态

采用7步提取法对某地富硒土壤样品进行镉的形态分析,发现镉质量分数较高,镉平均为0.374 mg/kg,最高为0.943 mg/kg。各形态含量差异较大,基本是残渣态离子交换态铁锰氧化物结合态腐殖酸结合态强有机结合态碳酸盐态水溶态,在7种形态中以残渣态、离子交换态、铁锰氧化物结合态3种形态占主导。     

辽河流域土壤镉有效性的地球化学研究

利用辽宁省辽河流域生态地球化学调查中取得的土壤镉深表层含量及形态分析等测试数据,对土壤镉的存在形态及其影响因素进行了系统对比研究,结果表明：辽河流域土壤镉主要以离子交换态、水溶态、铁锰氧化态、碳酸盐结合态、强有机结合态、腐殖酸结合态及残渣态等七种形态存在,其中离子交换态及水溶态是可被生物吸收利用的有效态,其含量主要受土壤镉全量、pH值、有机质、土壤粘度等因素制约。     

土壤pH对镉存在形态影响的模拟实验研究

通过模拟实验,研究了土壤pH对水稻土、紫色土和黄壤的水溶态、可交换态、碳酸盐态、铁锰氧化态、有机结合态和残渣态Cd含量的影响。结果表明:在中碱性条件下,水溶态Cd质量分数比值小于3%,但pH<6.5时,水溶态Cd含量随着pH 减小迅速增加, pH 为4. 57 时,水稻土水溶态Cd 质量分数比值最高达48 39%;可交换态Cd含量在碱性条件下,随着土壤pH值增大迅速下降,在酸性区域内,可交换态Cd含量随pH增加呈上升趋势;碳酸盐态和铁锰氧化态Cd含量随土壤pH增大而增加;有机结合态Cd含量随土壤pH增加而增大,但变化幅度不大。对Cd污染的土壤进行治理时,控制土壤pH大于6.5以及增施有机肥等是减少Cd对生态系统危害的关键。     

红壤中稀土元素结合形态的分布及分配

红壤剖面中稀土元素结合形态的分布研究表明,稀土元素的各种结合形态中以残渣态为主,其次为铁锰氧化物结合态,大部分稀土元素的可交换态、碳酸盐结合态、有机质结合态及酸溶态含量较为接近。稀土元素结合形态在剖面层中的分布大致可分为两类,一类以表层含量较高,如有机质结合态;另一类以深层含量较高,如可交换态、碳酸盐结合态、残渣态（大部分稀土元素表现为C层＞A层＞B层）和酸溶态（主要表现为C层＞B层＞A层）,而铁锰氧化物结合态变化较复杂,但主要集中在深层。不同母质对不同稀土元素各种结合形态的分布有一定的制约作用．表现为某些稀土元素的一些结合形态在一种或几种母质的红壤中占主导地位。稀土元素结合形态的分配研究表明,元素Pr、Tb、Tm、Yb、Lu的分异普遍比较显著,在不同结合形态中呈现富集或亏损,而Ce、Sm、Eu等元素则主要在某一种结合形态中发生分异。从稀土元素的各种结合形态与红壤的硅酸盐成分及其有机质含量、pH值间的相关分析认识到结合形态与红壤本身成分间的密切关系。     

桂林典型岩溶区和非岩溶区土壤剖面钙镁形态迁移对比

文章以桂林典型岩溶区和非岩溶区土壤剖面为研究对象,采用改进的Tessier元素形态连续提取法,测定岩溶区和非岩溶区土壤钙（Ca）和镁（Mg）元素离子交换态（包括水溶态）、碳酸盐结合态、腐殖酸结合态、铁锰氧化物结合态、强有机质结合态（包括部分硫化物）和残渣态等形态,探讨岩溶区和非岩溶区土壤Ca、Mg形态在土壤剖面中的迁移变化特征。结果表明:（1）岩溶区石灰土剖面中,随剖面深度加深,pH值增大,而土壤有机质、全氮（N）、全磷（P）含量减少,Ca元素主要以交换态存在且在各土壤剖面中含量相近,Mg元素主要是以残渣态赋存在土壤剖面中,随着土壤剖面深度腐殖酸结合态百分比减少,存在累积现象;（2）在非岩溶地区酸性土壤中,土壤总钙较低。在土壤剖面0~60 cm以强有机结合态为主,深层剖面（大于60 cm）以残渣态为主;Mg元素有效态含量较低,非岩溶区土壤Mg元素以腐殖酸结合态和残渣态为主,与岩溶区土壤类似,非岩溶区Mg元素在土壤中也存在一定累积。      

陕西省石头河一带土壤及植物富硒特征

土壤硒的丰缺与人类和动物的健康密切相关,依据李家熙的土壤硒含量划分标准,石头河地区存在中硒土壤(0.2~0.4×10-6)和富硒土壤(0.4×10-6)。小麦籽实分析均为富硒小麦,与富硒土壤关系密切。硒形态分析表明土壤中硒的强/弱有机结合态、水溶态、残渣态、铁锰结合态、碳酸盐结合态含量变化均为:水稻土水系沉积物褐土。硒的全量及形态含量受pH值影响较大,在酸性土壤中施加一定量的CaCO3,可提高土壤的pH值,增加硒的溶解度,有利于提高植物对土壤硒的吸收。     

宁沪高速公路句容段两侧土壤磁化率异常与重金属元素的关系研究

高速公路两侧土壤的磁化率从路中央向两侧具有逐渐降低的特征,相对应的样品中的重金属Cu、Pb、Zn、N i、Cr、Fe等元素的含量也具有从路中心向两侧逐渐降低的现象。相关分析表明,土壤磁化率与土壤中的Cu、Pb、Zn、N i、Cr、Fe的相关性显著,因而可以利用磁化率异常来指示高速公路两侧土壤的重金属污染状况。元素的赋存形态分析表明铁锰氧化物态与残渣态是Cu、Pb、Zn、N i、Cr、Fe的主要赋存形式;各元素的形态分析结果与土壤磁化率的相关统计分析表明,高速公路两侧土壤的磁化率与可交换态中的Cu、Pb、Zn、铁锰氧化物态中的Fe、Pb、Zn、有机还原态中的Cu、Cr、Fe、Zn和残渣态中的Cu、Pb、Zn、Cr、Co、N i具有明显的相关性。     

北京城近郊区土壤中Cd的释放、形态转化与演变趋势

在对北京城近郊区主要类型土壤(潮土和褐土)中Cd形态分析的基础上,研究pH与土壤中Cd的释放量及其形态转化的关系。结果表明:潮土和褐土中Cd的释放量曲线都呈下凹的弧形,在pH=6～7之间释放量最低。pH对土壤中Cd释放的影响,其本质是土壤中Cd的化学形态发生了变化,各形态间的转化以水溶态为中介体。所有的形态转化中,pH对交换态和碳酸盐结合态影响最大,且这两者之间的转化对生物有效量起决定性作用。进而根据北京城近郊区土壤中生物有效Cd的分布状况,结合北京市近12年监测的大气pH值,对北京城近郊区土壤Cd污染进行预警。     

岩溶区典型石灰土Cd形态指示意义及风险评价——以桂林毛村为例

为了了解岩溶区石灰土中重金属Cd形态分配特征及富集情况,在桂林毛村采集了3种处于不同发育阶段的黑色、棕色和红色石灰土进行研究。通过原子光谱仪测试了Cd质量分数,运用改进的Tessier分析法测定了3种石灰土中Cd的可交换态(EXC)、碳酸盐结合态(CAB)、铁锰氧化物结合态(OXI)、有机结合态(ORG)、残渣态(RES)5种形态,并对其指示意义及风险进行了分析与评价,结果表明,3种石灰土中Cd质量分数从大到小依次为早期黑色石灰土、中期棕色石灰土、晚期红色石灰土。形态测试结果表明:黑色石灰土和棕色石灰土中Cd形态以铁锰氧化态和残渣态为主,占土壤Cd质量分数的63%以上,且5种形态质量分数从大到小顺序均为铁锰氧化态、残渣态、可交换态、碳酸盐结合态、有机结合态;红色石灰土Cd形态以残渣态为主,占土壤Cd质量分数的76%,形态分配特征从大到小为残渣态、铁锰氧化态、可交换态、碳酸盐结合态、有机结合态。Cd稳定度和富集程度评价结果表明:在黑色石灰土、棕色石灰土和红色石灰土中Cd稳定度逐渐减小,环境二次释放风险逐渐降低;富集程度从大到小依次为黑色石灰土、棕色石灰土、红色石灰土,其中Cd在黑色石灰土中呈显著富集状态,在棕色石灰土中呈中度富集状态,在红色石灰土中呈轻微富集状态。潜在生态风险评价和健康风险评价结果表明,由早期黑色石灰土到中期棕色石灰土和晚期红色石灰土,土壤中Cd的生态风险和健康风险均逐渐降低。研究结果可为岩溶区土壤重金属Cd污染修复与治理提供基础数据。     

Geochemistry of metals in sediments from the mainstem of the Yellow River, China

Sediment samples at 10 locations in the mainstem of the Yellow River were taken in 1994. Five forms (exchangeable, carbonate, organic, Fe/Mn oxide and residual) of metals were extracted by the Tessier method. The total contents and contents of the five forms of 16 metal elements (Li, Na, K, Ca, Sr, Ba, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, and Al) were determined by ICP-AES. In sediments of the Yellow River, except for Na, mobile elements (such as K, Ca) do not show a negative correlation with the immobile elements. Alkaline metals (Li, Na, and K), Ti, and Al exist mainly in the residual form. The exchangeable forms of alkaline-earth elements (Ca, Sr, and Ba) are the highest, and their residual forms go up with the increase of the period in the periodic table of elements. Half of Mn exists in the residual form, and its non-residual forms exist mainly in carbonate and oxide forms. Except Mn, the iron group elements (Fe, Co, Ni, V, Cr) mainly exist in the residual and oxide forms. High carbonate content of Ca does not cause high contents of other elements in carbonate form, showing that chemical weathering is not strong in the area.     

断陷盆地区不同土地利用方式土壤钙形态分布特征

选择云南省蒙自市西北勒乡碧色寨村具有典型岩溶地貌特征的草地、人工林地、玉米地（由草地开垦种植玉米2年）和火龙果地（由草地开垦种植火龙果5年）作为研究对象,采用连续浸提（BCR）提取方法测定不同形态钙含量,以探讨岩溶区不同土地利用方式下石灰性土壤钙形态特征及其影响因素。结果表明:土地利用方式显著影响了土壤全钙含量及其形态分布;草地土壤全钙和各形态钙含量均高于其他土地利用类型,玉米地最低;４种土地利用方式土壤钙的赋存形态主要为交换态（占总量的59.4%~74.8%）,有机结合态钙含量最低（占总量的0.5%~1.0%）;全钙和各形态钙与有机碳、全氮、全镁、阳离子交换量（CEC）、pH呈显著正相关,说明全钙和各形态钙与土壤物理化学性质是互相影响的。      

土壤粒级中重金属元素的形态分析与环境风险评价

研究评价不同粒级组分中重金属的活性和潜在环境风险,对3个地区土壤颗粒的分析表明,重金属在土壤中分布并不均匀,随着颗粒粒径的减小,重金属Cu、Cd元素及有机质的浓度有不断增高的趋势。线性分析显示,Cu、Cd元素浓度与有机质的浓度显著相关。形态分析表明,Cd主要以环境高活性的形态存在,其次以低活性的形态存在,环境惰性的形态仅占极小部分,Cu主要以低环境活性和环境惰性的形态存在,高环境活性的形态只占小量,Cu在土壤中的存在形态可能与土壤性质有关。     

Selective chemical extraction of heavy metals in tailings and soils contaminated by mining activity: Environmental implications

Total concentrations of chemical elements in soils may not be enough to understand the mobility and bioavailability of the elements. It is important to characterise the degree of association of chemical elements in different physical and chemical phases of soil. Another geochemical characterisation methodology is to apply sequential selective chemical extraction techniques. A seven-step sequential extraction procedure was used to investigate the mobility and retention behaviour of Al, Fe, Mn, Cu, Zn, Pb, Cr, Co, Ni, Mo, Cd, Bi, Sn, W, Ag, As and U in specific physical–chemical and mineral phases in mine tailings and soils in the surroundings of the abandoned Ervedosa mine. The soil geochemical data show anomalies associated with mineralised veins or influenced by mining. Beyond the tailings, the highest recorded concentrations for most elements are in soils situated in mineralised areas or under the influence of tailings. The application of principal components analysis allowed recognition of (a) element associations according to their geochemical behaviour and (b) distinction between samples representing local geochemical background and samples representing contamination. Some metal cations (Mn, Cd, Cu, Zn, Co, Cr, Ni) showed important enrichment in the most mobilisable and bioavailable (i.e., water-soluble and exchangeable) fractions due likely to the acidic conditions in the area. In contrast, oxy-anions such as Mo and As showed lower mobility because of adsorption to Fe oxy-hydroxides. The residual fraction comprised largest proportions of Sn and Al and to a lesser extent Zn, Pb, Ni, Cr, Bi, W, and Ag, which are also present at low concentrations in the bioavailable fractions. The elements in secondary mineral phases (mainly Fe, Mn, Cu, Zn, Cd, Pb, W, Bi, Mo, Cr, Ni, Co, As and U) as well as in organic matter and sulphides are temporarily withheld, suggesting that they may be released to the environment by changes in physico-chemical conditions.