新疆奎屯农田土壤对砷(Ⅴ)的吸附解吸及迁移转化特征

来源 :新疆农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gellycgy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
砷(As)是一种具有较强毒性和致癌性的元素,对生态环境及人体健康危害极大。原生高砷地下水在我国北方干旱地区广泛分布,利用高砷(≥10μg/L)地下水农业灌溉的现象非常普遍。北方地区降水量少、蒸发量大,土壤中有机质含量低、碱性大、次生盐渍化严重,土壤中As的迁移和转化可能与其他地区不同。本研究以中国大陆第一个地方性砷中毒病区奎屯垦区农田土壤为研究对象,针对干旱区强蒸发的环境背景与农田盐碱土壤的特点,通过吸附解吸的动力学和热力学试验、不同条件(强蒸发、p H、盐分)下的土壤插入离子交换膜结合能谱仪测定的模拟试验,实现As的直接定位,分析As在农田盐碱土壤中的垂直和水平迁移过程,研究As在土壤中的吸附解吸和迁移转化特征,阐明As在土壤中的形态变化及影响因素,为全面揭示As在干旱区盐碱土壤中的迁移转化过程和机理,正确进行土壤As污染防控提供理论和实践指导。主要研究结果如下:(1)在35℃时,奎屯农田土壤对10 mg/L As(Ⅴ)的吸附量为137.75 mg/kg,吸附率为68.88%,均比15℃和25℃时高;解吸量为21.51 mg/kg,解吸率为15.64%,均比15℃和25℃时低。准二级动力学和颗粒内扩散模型均可拟合奎屯农田土壤吸附、解吸As(Ⅴ)的过程,土壤吸附、解吸10 mg/L As(Ⅴ)分为快速膜扩散阶段(5~60 min)、颗粒内扩散阶段(60~480 min)和吸附平衡阶段(>480 min)。土壤在吸附As(Ⅴ)的过程中单层和多层吸附同时发生并以单层吸附为主,且吸附容易进行(Freundlich方程参数n>2)。吸附过程中同时存在物理吸附和化学吸附,受化学吸附的影响更大。土壤吸附解吸As(Ⅴ)主要是在-OH、N-H、C=O、C-H、-SH五种官能团上发生络合,As(Ⅴ)被吸附到了含有C、Si、K、Ca、Na、Mg、Al和Fe这些元素的有机质、金属(氢)氧化物以及粘土矿物等物质上。(2)不同处理下灌溉10次10 mg/L As(Ⅴ)溶液,21 d垂直方向上As的迁移主要发生在10 cm内,水平迁移主要发生在5 cm内。强蒸发条件下,As在土壤中垂直和水平方向上迁移均比室内减少;P3(p H=9.5)处理组比P1(p H=7.5)和P2(p H=8.5)处理组As在土壤垂直方向迁移的距离增加5 cm;T3(TDS=4.5 g/L)处理组比T1(TDS=0.5 g/L)和T2(TDS=1.5 g/L)处理组As在土壤水平方向上多迁移1 cm,垂直方向上多迁移6 cm。土壤Eh下降、p H提高、盐分增加使土壤溶液中的As更易迁移。(3)75%田间持水量的土壤环境中,室外和室内处理组土壤溶液中As(Ⅴ)未向As(Ⅲ)发生转化。不同处理下奎屯农田土壤中As均表现为O-As>Ca-As>Al-As>Fe-As>A-As>H2O-As。蒸发对土壤中As的结合形态影响较小;P3(p H=9.5)处理组土壤有效态As和难溶态As均比P1(p H=7.5)和P2(p H=8.5)处理组显著增加;T3(TDS=4.5 g/L)处理组土壤有效态As和难溶态As均比T1(TDS=0.5 g/L)和T2(TDS=1.5 g/L)处理组显著增加。p H是影响土壤有效态As变化的最主要因素,贡献率达到了66.3%。
其他文献
番茄红素是从番茄、草莓、西瓜等成熟的各类红色的水果及蔬菜中提取的色素,属于类胡萝卜素,颜色暗红,番茄红素可高效消除自由基,有推迟老化,增强对身体的免疫力,防治癌症,控制肿瘤等生物学活性。番茄红素的结构包含脂肪烃和共轭多不饱和结构,这样的结构会使得番茄红素自身性质不稳定更易降解,又因为番茄红素本身属于脂溶性色素难溶于水,将番茄红素制备成O/W型微乳液更有利于番茄红素在食品和药品等行业中的应用。本论文
学位
平欧杂种榛(C.heterophylla Fisch.×C.avellana L.)又称大果榛子或杂交榛,是新疆调整林果树种结构、困难立地造林、南北疆广泛种植的新亮点干果树种。审定的良种已在南北疆40余个县市栽种。鉴于新疆生态环境差异大,受气象及土壤等环境因子影响,不同区域种植的平欧杂种榛坚果经济性状、产量和品质存在差异。为有效提高平欧杂种榛在新疆不同生态区域规模种植效益,选取南北疆不同区域绿洲经
学位
荒漠化是一个动态过程,在林业工程建设背景下其时空分布是脆弱的生态环境恢复与重建的重要信息,本文以阿克苏地区为研究区域,基于“3S”技术,从气候、植被、土壤等方面选取指标构建荒漠化程度评价体系,分析荒漠化类型与程度的时空演变特征;结合地理探测器与相关性分析探究各驱动因素与荒漠化之间的关系,进一步预测阿克苏地区荒漠化未来发展趋势;针对性地提出适宜阿克苏地区的荒漠化防治的建议,为荒漠化防治工程的建设提供
学位
随着全球化的日益深入和中国国际地位的提高,旅游业呈现出繁荣发展的态势。导游口译作为一种跨文化交际活动,也发挥着越来越重要的作用。但是由于不同国家不同文化方面的差异,在口译活动当中,译者可能遇到各种障碍与困难。但是如果运用恰当的翻译策略,这些障碍是可以被克服的。成都川菜博物馆因其美味的川菜和悠久的川菜文化以及传统民俗吸引着众多国内外游客前往参观和品尝。在游览过程中,由于大多数外国游客不懂汉语以及对中
学位
为有效防治煤矿采空塌陷区地质灾害,文章运用概率积分法对山西保利平山煤矿煤层采动引起的地表变形进行了科学预测。结果表明,通过对采空区地表变形进行合理预测和科学评价,有效保证了采空区的建设安全,减少了不必要的损失,在一定程度上为类似地质灾害防治提供了参考。
期刊
农业科技园区是农业科技高度聚集的地方,肩负着农业技术开发、推广、转化的重任,国家农业科技园区经过二十多年的发展,已经能起到不错的技术服务和示范作用,对农业产业化转型升级尤为重要。目前新疆国家农业科技园区在国家各项政策的支持和乡村振兴的背景下,更加重视自身创新能力的提高,进而带动地区的创行能力提升,为新疆的农业现代化进程和农民增收提供动力,为新疆建成中亚区域创新中心不懈努力。本文通过整理农业科技园区
学位
杏属于典型的呼吸跃变型果实,采收季节较集中且杏主产区离消费市场运距较远,鲜杏到消费终端需要较长时间运输振动,在不适宜温度下运贮极易诱导杏果实自身代谢紊乱、被病原微生物所侵染,导致贮藏品质与商品价值受到严重影响。因此,本文以新疆‘赛买提杏’果实为试材,通过在不同温度条件下进行模拟汽车运输振动胁迫试验,探究不同温度运输振动后对杏果实贮藏期间品质的影响,从冷藏品质、细胞膜脂过氧化、细胞壁代谢和货架期品质
学位
习近平同志2017年10月18日在党的十九大报告中提出乡村振兴战略。报告指出,三农问题是关系国计民生的根本。我国是农业大国,“三农”事业是党和人民长期需要坚持的工作。随着经济发展社会进步,城市化水平提高,农村人口大规模进城,乡土的熟人社会关系逐渐淡化,乡村优秀传统文化受到冲击,乡村生态环境被破坏,村落特色逐渐消失。因此,本文研究的村落共同体指在具体的一个区域内,以所在区域的经济、社会、文化、生态等
学位
动物肠道菌群与宿主的生长发育、代谢、免疫以及健康与疾病发生关系密切。然而,以放牧为主的新疆著名肉羊品种阿勒泰羊及其断奶羔羊消化道菌群组成结构的差异及其功能与宿主的生长发育和消化吸收功能的关系尚不清楚。本文拟对阿勒泰羊断奶羔羊的消化道菌群组成结构与差异特点进行研究,探索断奶羔羊肠道菌群与宿主生长和消化功能的相关性。以期为通过调节肠道菌群促进阿勒泰断奶羔羊消化吸收和生长发育的技术研发提供科学基础。本文
学位
新疆南疆盆地作为我国核桃主产地之一,临靠塔克拉玛干沙漠,风沙浮尘天气频发。春季沙尘天气频发是新疆最为严重的生态问题之一。阿克苏、喀什、和田作为南疆核桃主要种植地区,因其地理位置差异,风沙浮尘天气的发生存在明显不同,不同降尘强度对核桃生殖过程的危害程度还没有明确的定论。因此,本研究以无尘套袋处理为对照,以阿克苏(W1)、喀什(W2)、和田(W3)实测降尘量为控制变量,进行模拟实验。通过测定核桃雌雄花
学位