稻田土壤镉的表面络合模型及其生物有效性验证

论文摘要

中国南方分布的稻田土壤以酸性可变电荷土壤为主（pH <6.5）.重金属Cd作为重要污染物,其生物有效性在酸性条件下相对较高,因此,研究可变电荷稻田土壤中Cd的吸附特征并建立模型准确评价Cd的生物有效性具有重要意义.本研究通过测试不同p H下的稻田土壤Cd吸附曲线,建立了表面络合模型（SCM）,模拟Cd的吸附行为;并且采用田间实验的稻米Cd累积量,对SCM预测的有效态Cd进行验证. Cd的吸附实验表明,随pH升高Cd的吸附量升高,至pH 5.5时Cd以吸附态为主.利用电位滴定实验和不同pH下Cd的吸附实验,建立了Cd吸附的1-site/2-p K表面络合模型,该模型能够很好地拟合Cd在可变电荷土壤中随p H变化的吸附特征.水稻田间实验数据表明,酸性（pH <5.5）稻田土壤pH与水稻籽粒Cd呈显著负相关（P <0.05）,因为p H决定的吸附平衡是影响有效态Cd含量的关键;采用连续提取法获得的Cd形态（1 mol L-1MgCl2提取的可交换态和1 mol L-1NaOAc/HOAc提取的碳酸盐结合态）与水稻籽粒Cd含量无显著相关（P> 0.05）;而采用模型预测的溶解态Cd与水稻籽粒Cd含量极显著相关（P <0.01）,说明本模型预测的有效态Cd明显优于连续提取法.因此,应用SCM模型,可以更为准确地预测稻田土壤有效态Cd及其Cd在土壤-水界面的形态分配,为Cd的生物有效性评估提供新的思路.

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 杨阳,彭叶棉,王莹,李芳柏,刘同旭

关键词: 稻田土壤,吸附,生物有效性,表面络合模型

来源: 科学通报 2019年33期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 环境科学与资源利用

单位: 广东省生态环境技术研究所广东省农业环境综合治理重点实验室,中国科学院广州地球化学研究所,中国科学院大学

基金: 广东省科学院实施创新驱动发展能力建设专项(2017GDASCX-0106,2018GDASCX-0927),国家重点研发计划(2016YFD0800404),佛山市科技创新项目(2016AG101561),广东省科技计划(2017B030314092)资助

分类号: X53

页码: 3449-3457

总页数: 9

文件大小: 1531K

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