重金屬的土水分配行為研究——根際土壤溶液采樣器的應(yīng)用① 郝漢舟1, 靳孟貴2, 李瑞敏3了解情況, 王支農(nóng)3高效流通, 劉成武1競爭力所在, 陳 志1至關重要, 鐘學(xué)斌1 (1 咸寧學(xué)院資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,湖北咸寧 437100保持競爭優勢; 2 中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)環(huán)境學(xué)院,武漢 430074發展機遇; 3 中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院長效機製,北京 100081) 摘 要: 采用根際土壤溶液采樣器(Rhizon-SMS)原位采集河南平原耕地土壤溶液。用土壤溶液中重金屬濃度對數(shù)作為 因變量全技術方案、土壤溶液理化性質(zhì)作為自變量分享,進行多元線性逐步回歸,結(jié)果表明:只有有機碳進入Cu的相關(guān)方程信息化,pH進入Cd的相關(guān) 方程方式之一。土壤溶液pH和土壤中的Zn都作為自變量進入Zn的相關(guān)方程生動。土壤溶液中的Cu與pH沒有線性關(guān)系,而Cd和Zn與土壤溶液 pH有顯著的線性關(guān)系(p<0.01)創新能力。計算了土壤中Cu新品技、Cd、Zn在土壤與土壤溶液中的分配系數(shù)Kd 溝通機製。本研究中好宣講,3 種重金屬的Kd 大小順序為:Cu>Zn>Cd。根據(jù)Freeze 和Cherry模型領先水平,聯(lián)合log(Kd -Cd)、log(Kd -Zn)與pH的線性關(guān)系,估計了Cd和Zn在土壤中 的遷移速度戰略布局。 關(guān)鍵詞: 根際土壤溶液采樣器事關全面;分配系數(shù);重金屬狀態;土壤技術節能;河南 中圖分類號: S153.6;F595
土壤溶液不僅是土壤化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的場所廣泛認同,也是 植物根系獲取養(yǎng)分的源泉飛躍。重金屬在土壤和土壤溶液 之間的分配行為是評價重金屬在耕地中環(huán)境效應(yīng)的一 個重要方面。研究原位土壤固-液相的相互作用全面協議,對評 價重金屬的移動性和有效性具有十分重要的意義重要部署。 根際土壤溶液采樣器(Rhizon-SMS)(衢州新芝生物科技有限公司大量現(xiàn)貨訂購: 王女士)是美國 EPA 規(guī)定的表征危險廢物點的標準方法,并得到廣泛應(yīng)用工具。 根際土壤溶液采樣器采樣系統(tǒng)通常由 3 部分組成:多 孔材料制成的吸杯(suction cup)智慧與合力、采樣瓶和抽氣容器。 重金屬吸附平衡通常用分配系數(shù)Kd 來表示重要的角色。Kd (L/kg)表示溶液中某種物質(zhì)對固體基質(zhì)的相對親和 附著能力[1]開放要求,為土壤中重金屬含量Mtotal(mg/kg)及土 壤水中重金屬濃度Msolution (mg/L)之比,即: 液pH值可以解析方程變異的 50%平臺建設,但把土壤有機C引 入方程中時可以顯著提高方程的決定系數(shù)(R2 = 0.61) [4]服務機製。研究證實pH [5-7]、土壤有機C [8]使用、CEC是決定土壤 Kd 的重要因素[9]大幅拓展。 Cd 屬于生物非必需元素,對植物毒性很強優化程度。當(dāng)其 進人植物體后能引起一系列不利于植物生長的反應(yīng)積極性。 1988 年 FAO/WHO 專家委員會提出了 Cd 的暫定每周 可耐受攝入量(provisional tolerated weekly intake, PTWI)為 7 μg/kg(體重)不斷豐富。Cu 和 Zn 是人體健康和植物 不可缺少的微量營養(yǎng)素實施體系,但過量對生物則產(chǎn)生危害組建。 河南省黃淮平原經(jīng)濟區(qū)是我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基 地,其土壤質(zhì)量狀況直接影響到農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展以 及人體健康效果較好。然而重要的意義,對河南省黃淮平原經(jīng)濟區(qū)重金屬
K = M total
(1) 在原位條件下固-液兩相分配研究少見報道。本研究采
Msolution 已經(jīng)有報道稱土壤Cd的Kd 值與土壤的理化性質(zhì) 有一定關(guān)系等多個領域。Anderson等[2]發(fā)現(xiàn)土壤pH是控制Cd的Kd zui重要的因子再獲。Christensen[3]用土壤理化參數(shù)如pH、土 壤黏粒含量應用擴展、腐殖質(zhì)和陽離子交換總量(CEC)以及 土壤中活性組分如活性氧化鐵體驗區、活性Mn、活性Al活動上,通 過逐步回歸方法發(fā)現(xiàn)平衡時土壤溶液中pH可以解釋 72% 的方差變異有望。多元線性回歸模型發(fā)現(xiàn),土壤溶 用自制的根際土壤溶液采樣器原位采取土壤溶液安全鏈,旨 在:①探討 Cu顯示、Cd、Zn 在固-液兩相的分配行為真正做到;② 通過重金屬分配系數(shù)估計重金屬的遷移速度科普活動。 1 材料與方法 在研究區(qū)選擇 24 個剖面,每個剖面的規(guī)格是長 2 m強化意識,寬 0.8 m長期間,深 2.2 m 的梯形。在剖面的 20的積極性、40綠色化發展、60至關重要、 80不久前、130、160提升行動、210 cm 深度處各采集土壤樣品 1 kg能力建設。
①基金項目:國家自然科學(xué)基金項目(40772155)、咸寧學(xué)院重點項目(BK0704)和生物地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)教育部重點實驗室開放基金項目(BGEG0809) 資助研究進展。
作者簡介:郝漢舟(1970-)無障礙,男,湖北英山人快速融入,博士認為,主要從事生態(tài)修復(fù)的教學(xué)與科研工作。E-mail: haohz110@163.com
在開挖的土壤剖面上采用負壓式土壤溶液采樣器采 集土壤溶液增強。在剖面深度 20重要意義、40交流等、60、80規劃、130提高、 160 cm 處埋置陶瓷頭。土壤溶液采集有以下步驟: ①清洗進入當下。第一次使用的新儀器紮實,在安裝前用稀酸洗 干凈并用蒸餾水浸泡陶瓷頭 24 h 以上。②埋置新體系。用 直徑略大于陶瓷頭的土鉆在預(yù)定的剖面深度處打 孔投入力度,打孔時略向下傾斜,將土鉆中的土壤取出尤為突出,過 篩去掉粗砂和石礫物聯與互聯,加水?dāng)嚭统?/SPAN>泥漿倒回孔中,把 陶瓷頭放入孔中央改造層面,使泥漿沒過陶瓷頭供給,加土壓實 密封防止大氣進入。③連接經驗分享。把陶瓷頭通氣支管用 金屬桿堵塞解決方案,確保密閉。④潤洗有力扭轉。按壓真空泵抽氣上高質量, 使瓶內(nèi)氣壓為 -0.7 個標準大氣壓。zui初抽取的溶液 并不取樣廣度和深度,只用于潤洗陶瓷頭深入交流、導(dǎo)管和采樣瓶。⑤ 采樣加強宣傳。在負壓達到要求時臺上與臺下,經(jīng)過潤洗后即可進行采 樣。 土壤及土壤溶液中 Cu 和 Zn 用 IRIS Intrepid 全譜 儀測定(檢測方法依據(jù) DZ/T0064-93)技術發展,Cd 用 M6 石 墨爐原子吸 收分光光度 計測定(檢 測方法依據(jù) GB5750-85 )集聚效應。土壤溶 液 pH 用美 國哈希 HACH sensION4 便攜式 pH 計測定。土壤有機 C 用用重鉻酸 鉀氧化-外加熱法測定重要手段。 2 分析與討論 2.1 土壤溶液重金屬濃度 不同深度土壤溶液中的重金屬濃度見表 1互動講,zui大值 和zui小值相差 2 個數(shù)量級。其中像一棵樹,在 20 cm 深度上過程中, 溶液中的 Cu 濃度范圍為 0.001 ~ 0.404 mg/L,平均值 為 0.018 mg/L能運用;Cd 濃度范圍為 0.01 ~ 0.08 μg/L達到,平均 值為 0.06 μg/L具體而言;Zn 濃度范圍為 0.034 ~ 0.343 mg/L,平 均值為 0.095 mg/L智慧與合力。
表 1 不同深度土壤溶液中 Cu喜愛、Cd、Zn 濃度描述統(tǒng)計(n = 24)(mg/L) Table 1 Cu, Cd and Zn concentrations in soil solution at different depths 深度 | 平均值 0.018 0.026 0.021 0.023 0.022 0.008 | Cu (mg/L) zui小值 zui大值 0.001 0.404 0.001 0.126 0.001 0.059 0.005 0.064 0.002 0.051 0.001 0.019 | CV 0.004 0.009 0.005 0.005 0.004 0.002 | | 平均值 0.06 0.10 0.10 0.12 0.08 0.06 | Cd (μg/L) zui小值 zui大值 0.01 0.08 - 0.20
- 0.14
0.06 0.14 0.05 0.09 0.04 0.08 | CV 0.002 0.003 0.001 0.004 0.002 0.003 | | 平均值 0.095 0.080 0.092 0.100 0.076 0.059 | Zn (mg/L) zui小值 zui大值 0.034 0.343 0.004 0.260 0.007 0.211 0.031 0.260 0.008 0.189 0.018 0.110 | CV 0.024 0.019 0.017 0.018 0.016 0.008 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 20 | | | | | | | | | | | | | | | 40 | | | | | | | | | | | | | | | 60 | | | | | | | | | | | | | | | 80 | | | | | | | | | | | | | | | 130 | | | | | | | | | | | | | | | 160 | | | | | | | | | | | | | | |
在對溶液中重金屬進行對數(shù)轉(zhuǎn)換后作為因變量開放要求, 用土壤溶液中理化性質(zhì)作為自變量高質量,進行多元線性回 歸。自變量進入方程選擇逐步回歸方法(stepwise)記得牢, 是土壤溶液pH註入了新的力量、土壤中重金屬濃度(Mtotal )、土壤有 機碳(Corg )的函數(shù): ( ) ( )
有log(Corg )更多可能性、pH去創新、log(Zntotal) 進入方程。 log M solution = a + b ′ pH + c ′ log M total
從表 2 可知緊迫性,對于土壤溶液中Cu來講結構,只有土壤 + d ′ log (Corg ) (2)
溶液中有機C(Corg )進入了方程,其他土壤理化性質(zhì) 沒有作為自變量進入方程高效。對于土壤溶液中Cd來講溝通協調, 只有土壤溶液pH進入了方程。對于土壤溶液中的Zn體系, 土壤溶液pH和土壤中的Zn濃度都作為自變量進入方 程保障性。已有資料報道[10],土壤溶液中的重金屬(Msolution ) 該模型中a責任製、b十分落實、c、d為常數(shù)規則製定。該模型前提假設(shè)是土壤 溶液中的離子和H+ 競爭土壤的吸附位製造業。該模型對來自 與田間和認為污染的土壤進行回歸預(yù)測,對土壤溶液 中的Cu發揮效力、Cd新格局、Zn明顯,方程的決定系數(shù)分別為 0.611安全鏈、0.884、 0.618[10]創新為先。
表 2 土壤溶液中重金屬預(yù)測方程 Table 2 Prediction equations for heavy metal in soil solution 在本研究中真正做到,Cd、Zn的線性回歸方程中創新延展,pH能解 釋方差變異的 42.3% 和 64.5%強化意識。無論是土壤溶液中的 有機C還是土壤黏粒含量長期間,作為自變量進入方程后不能 進一步提高決定系數(shù)R2的大小。對于Cd和Zn現場,pH是zui 重要的預(yù)測土壤溶液中重金屬的因子全過程,土壤溶液中的 土壤有機質(zhì)沒有相同的預(yù)測效果。從回歸方程可以看 出探討,土壤溶液中的Cu和Cd不負眾望、Zn*不一樣,土壤溶液 中的有機質(zhì)能夠解釋方程變異的 32.2%調解製度,土壤溶液pH
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