热带地区成土母质对水稻土不同粒级组分及其铅吸附形态的影响

论文摘要

为探明热带地区不同成土母质发育的水稻土其各粒级物理组分中理化性质、矿物组成差异以及其对铅形态的影响机制,选取两种不同成土母质（花岗岩与玄武岩）的水稻土,通过湿筛法将未添加铅和添加铅老化土壤分为5个物理组分（2—0.25、0.25—0.05、0.05—0.01、0.01—0.001 mm、<0.001 mm）,测定其理化性质,通过BCR连续提取法测定土壤老化后的铅化学形态,通过XRD与SEM-EDS分析各物理组分的矿物质组成与老化后铅的分子形态。结果表明,玄武岩水稻土中有机质、CEC与游离氧化铁含量分别较花岗岩水稻土高出21%、13.2%与114%,且玄武岩水稻土对重金属铅的吸附量与吸附形态的稳定性均强于花岗岩水稻土;随着粒径的减小,各物理组分中的有机质含量、CEC与游离氧化铁含量显著升高。两种不同成土母质土壤的矿物组成存在巨大差异;随着粒径的减小,各物理组分中的原生矿物减小,粘土矿物增多,硅含量减少,各金属元素增多。土壤加铅老化培养后,两种土壤中铅的主要化学形态均为弱酸提取态与可还原态,共占全量铅的83%（SG）与85%（SB）;随着粒径减小,两种土壤各物理组分中铅各化学形态与吸附量均增加;可还原态铅占比逐渐增加,而弱酸提取态的比例却逐渐下降,在<0.001mm组分中,可还原态铅成为最主要的化学形态,分别占55%（SB）与63%（SG）。XRD数据显示,磷酸铅与硅酸铅为两种土壤中铅的主要分子形态;随着粒径减小,硅酸铁铅、磷酸铁铅、硅酸铝铅与硅酸铅钙等晶体峰开始出现,在0.01—0.001mm与<0.001mm组分中,原有的硅酸铅峰消失。对比两种不同的成土母质发育的水稻土,其成土母质的不同造成的组成性质差异,使玄武岩水稻土对铅的吸附能力强于花岗岩水稻土,且吸附形态更为稳定;粒径较小的土壤物理组分对铅的吸附能力较强,且吸附的形态相比大粒径土壤物理组分而言更为稳定。因此,不同母质发育的土壤因其各物理组分的组成性质差异导致对铅的吸附能力与形态存在显著不同,最终改变着重金属的生态环境行为。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 土壤样品的采集与分级
•     1.1.1 供试土壤
•     1.1.2 土壤样品的分级
•   1.2 土壤物理组分的组成性质分析
•   1.3 土壤的老化与铅吸附形态
•     1.3.1 土壤老化
•     1.3.2 土壤物理组分中铅化学形态
•     1.3.3 土壤物理组分中铅分子形态
•   1.4 实验事项与数据处理
• 2 结果与分析
•   2.1 不同成土母质水稻土各物理组分的组成与性质
•     2.1.1 不同成土母质水稻土各物理组分占比
•     2.1.2 不同成土母质水稻土各物理组分有机质含量
•     2.1.3 不同成土母质水稻土各物理组分阳离子交换量
•     2.1.4 不同成土母质水稻土各物理组分游离氧化铁含量
•     2.1.5 不同成土母质水稻土各物理组分XRD晶体矿物组成
•   2.2 不同成土母质水稻土各物理组分的铅吸附形态
•     2.2.1 不同成土母质水稻土各物理组分铅化学形态
•     2.2.2 不同成土母质水稻土各物理组分铅XRD分子形态
• 3 讨论
•   3.1 不同成土母质水稻土物理组分组成与性质差异
•   3.2 不同母质水稻土物理组分对铅吸附形态影响
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 洪思诚,李建宏,张婧旻,赵庆杰,李伯凌,吴治澎,邱勇

关键词: 成土母质,土壤不同粒级组分,组成,性质,铅形态

来源: 生态环境学报 2019年10期

年度: 2019

分类: 农业科技,工程科技Ⅰ辑

专业: 环境科学与资源利用,农业基础科学,农艺学

单位: 海南大学热带作物学院,泉州师范学院海洋与食品学院/福建省海洋藻类活性物质制备与功能开发重点实验室/福建省海洋藻类活性物质制备与功能开发重点实验室

基金: 国家重点基础研究发展计划项目（2017YFD0202101,2018YFD0800703）,国家自然科学基金项目（21866013）,泉州市科技计划项目(2017Z035)

分类号: S152;X53

DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2019.10.020

页码: 2089-2097

总页数: 9

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