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复合污染黄土异位柱淋洗淋溶组分的光谱特性研究
  • ISSN号:1000-0593
  • 期刊名称:《光谱学与光谱分析》
  • 时间:0
  • 分类:X53[环境科学与工程—环境工程] O647[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]陕西科技大学资源与环境学院,陕西西安710021, [2]清华大学环境学院,北京100084
  • 相关基金:中国博士后基金面上项目(2012M511968); 陕西省教育厅科研项目(12JK0474); 国家自然科学基金项目(21107065)资助
中文摘要:

土壤污染已成为威胁全球人类生存的重大战略性问题。据统计,中国至少有1/5的耕地受到重金属污染,总面积达2 000万ha。由土壤污染引发的食品安全问题、人类健康问题、生态环境问题愈演愈烈,污染程度有逐年加重的趋势。及时有效地治理污染土壤已成为学者们关注的重点。化学淋洗法是较为有效的污染土壤修复方法,但土壤淋洗过程组分流失现象不可忽视,因为这可能在去除土壤污染物的同时,导致土壤肥力下降、理化属性改变或土壤生态功能的彻底丧失。土壤淋洗过程淋溶组分的光谱特性研究,可以为污染场地修复工程提供决策参考,对于恢复土壤生态功能具有重要的指导意义,但目前来看这方面的研究还略显欠缺。本研究以乙二胺四乙酸(EDTA)为淋洗液,通过异位柱淋洗实验研究铅/镉复合污染黄土淋洗过程中的组分淋失特性,主要包括黄土盐基离子、黄土养分、粘土矿物和有机质。借助X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析淋洗过程对黄土粘土矿物的影响,同时跟踪识别淋洗液中可溶性有机质(DOM)的三维荧光光谱(3D-EEM)特性。研究表明:EDTA对污染黄土的淋洗过程能够造成组分淋失。淋洗过程结束的240min时,EDTA对铅和镉最终淋洗率分别为49.86%和62.25%。盐基离子中的Na离子和黄土养分中的硝态氮最易淋失,淋洗过程对黄土粘土矿物的影响基本可以忽略。反应前期(10min)淋洗液中最先出现的是类富里酸类物质(Eex/em=240~250/320~340,Eex/em=260~290/450~470);到淋洗中期(60min)类胡敏酸类物质荧光峰(Eex/em=290~320/430~490)开始出现,同时类富里酸荧光峰(Eex/em=240/320)有减弱趋势;反应后期(120和240min)荧光峰强度均明显降低,这反映了淋洗液中荧光组分组成特性差异。光谱联用技术可以有效表征污染黄土淋洗过程淋失组分特性差异。

英文摘要:

Soil contamination is regarded as one of the most serious issues to humanity all over the world. It is statistically be- lieved that over one-fifth of the farmland, that is 20 million ha, is found to be contaminated by heavy metals in China. And the related issues, caused by soil contamination, of food safety, human health and eco-environmental quality attract much attention by public with more serious contamination than before. The technological approach for soil remediation is widely investigated. The technology of soil washing is effective for contaminants removal, while the treatment procedure might lead to component leaching from soil system, harmful for soil fertility, physicochemieal properties and ecological functions. The study of spectral characteristics on leaching component is significant for decision-making of contaminated sites remediation and ecological function recovery, while the related investigation seems weaker nowadays. The paper mainly revealed the leaching characteristics of com- ponent from Pb/Cd contaminated loess in the washing process with Ethylene Diamine Tetraacetic Acid (EDTA) in reaction col- umn, and the research objectives included base cations, loess nutrients, clay minerals and organic matter. The variation of clay minerals was analyzed by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM), and 3D-EEM fluorescence spec- trum was used for the identification of dissolved organic matter (IX)M). The experimental results showed: the leaching compo- nent from loess.is detected in the washing reaction. The final removal efficiency (240 min) of Pb and CA from loess are 49.86% and 62. 25%, respectively. The sodium ions and nitrate nitrogen are the most easily leaching component, and little difference of clay minerals is identified before and after washing reaction. The fulvic acid-like (FA-like) material was firstly (10 min) detected around Eex/em =240~250/320~340 and Eex/em =260~290/450~470 in 3D-EEM fluorescence spectrum, and the humin acid-l

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期刊信息
  • 《光谱学与光谱分析》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会
  • 主编:高松
  • 地址:北京海淀区魏公村学院南路76号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:chngpxygpfx@vip.sina.com
  • 电话:010-62181070
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0593
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2200/O4
  • 邮发代号:82-68
  • 获奖情况:
  • 1992年北京出版局编辑质量奖,1996年中国科协优秀科技期刊奖,1997-2000获中国科协择优支持基础性高科技学术期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40642