土壤金属元素形态分析及其生物有效性与应用离子交换螯合纤维富集海水中稀土元素的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 张天红 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 1998-04-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 单孝全 |
| 关键词 | 土壤金属元素 分级提取 形态分析 生物有效性 耕作方式 海水 稀土元素 分离富集 |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 中文摘要 | 本论文包括三部分，即(1)比较两种分级提取方法在土壤金属元素的形态分析及其生物有效性方面的研究应用；(2)不同耕作方式对土壤金属形态分布及其生物有效性的影响；(3)应用离子交换螯合纤维富集海水中的稀土元素。 (1)研究了以欧洲共同体标准局提出的三步分级提取方法(简称BCR法)取代Tessier分级提取法应用于土壤金属元素形态分析及其生物有效性研究的可能性。本试验采集北京地区大田玉米地的土样和植物样， 比较了BCR分级提取方法和Tessier法在土壤金属(Ca、Fe、Mn、Cu和Zn)形态分析及其生物有效性方面的应用结果。试验结果表明：BCR法在土壤金属元素的形态分析及其生物有效性方面应用的结果与Tessier法相似。首先用这两种方法提取时，各种金属元素在土壤中的形态分布相似， 且用BCR法所提取的各形态金属元素的含量与Tessier法相对应步骤所提取的量之间有显著的正相关关系。其次采用这两种分级提取方法评价土壤中金属元素的生物有效性的结果也是一致的。植物中Ca的含量与土壤碳酸盐结合态的Ca呈显著负相关， 土壤有机态中所含的Mn的量与植物中Mn含量有显著的正相关关系。植物各部分所含Fe、Cu和Zn的含量与土壤中各形态的Fe、Cu和Zn含量无显著相关关系。由于BCR法较Tessier法具有操作步骤简单、提取液盐分低(可直接测定)等优点，故本研究结果表明可用BCR法取代Tessier法应用于土壤金属元素形态分析及其生物有效性研究。 (2)研究了土壤耕作方式对土壤金属形态分布及其生物有效性的影响。本试验采集北京地区旱地和水田两种不同耕作方式0-20 cm的耕层土壤，对其土壤基本性质、Fe、Mn、Cu和Zn的形态分布以及有效态的含量进行了研究。结果表明：不同的耕作方式对土壤性质有一定影响，主要表现为水田因其厌氧条件致使有机质含量比旱地的大大提高，阳离子交换量也随之而有所增加。由于旱地和水田不同的氧化还原条件及土壤性质， 土壤中Fe、Mn、Cu和Zn的形态分布都发生了较大的变化。水田中有效态Fe、Cu和Zn的量都较旱地的有所增大，且与它们在可交换态／ 碳酸盐结合态的含量显著相关。有效态Mn的量未因耕作方式的不同而改变，在旱地和水田中铁锰氧化物结合态Mn都同有效态Mn有显著正相关关系。本研究结果表明土壤耕作方式也是影响土壤金属形态及其生物有效性的一个不可忽略的因素，这一结果有助于今后土壤金属形态及其生物有效性的深入研究。 (3)将一种含硫代羧基-氨基膦酸基的聚丙烯腈的新型离子交换螯合纤维用于富集海水中的稀土元素，并用电感耦合等离子体质谱(ICPMS)进行测定。这种纤维能在分离高盐分基质的同时富集稀土元素(REEs)。本实验对富集的最佳pH、纤维螯合容量、样品流速和体积、洗脱剂及其体积、基体干扰等进行了系统研究，并讨论了大体积富集时吸附效率下降的机理。实验结果表明水溶液中所有的稀土元素在pH3-6的酸性范围内都能被此纤维定量地吸附。被吸附的稀土元素可用0．01mol l。柠檬酸铵定量洗脱。此方法的富集倍数可达200倍。应用该纤维富集中国渤海和黄海的4个海水样中的稀土元素，所测的结果具有较高的准确度和精密度。本方法与以往所报导的海水中稀土元素的富集方法相比除简便、快速和稳定外，主要是还具有以下的优越性：基体分离与稀土元素富集可一步完成；富集可在较宽的酸性范围内进行，无需缓冲溶液控制pH，空白较低。 |
| 公开日期 | 2011-10-19 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/1293]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境化学与生态毒理学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张天红. 土壤金属元素形态分析及其生物有效性与应用离子交换螯合纤维富集海水中稀土元素的研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 1998. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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