植被恢复对南方红壤侵蚀区稀土迁移及阻控的影响

为阐明在南方花岗岩红壤侵蚀区植被恢复对稀土迁移的影响,探讨稀土迁移的植物阻控效应,本研究以空间序列代替时间序列法选取不同治理年限下的典型样地,深入剖析其稀土含量特征,旨在量化评估生态林草措施下不同治理年限内阻控稀土迁移的生态效应。结果表明,水土流失样地随着生态恢复年限的增加,植被覆盖度的提高,植物种类的丰富,水土流失地土壤环境得到了改善,表层稀土流失也呈现出下降的趋势;土壤-芒萁系统中,稀土元素生态富集系数A_x呈现出先增加后下降的趋势,说明了土壤中稀土含量的增加短期内促进了稀土元素向芒萁植物叶片的迁移。芒萁植物叶片优先富集土壤中的轻稀土元素,充分体现出超累积植物芒萁一定程度上可阻控稀土元素向下游迁移,有可能达到生物调控环境中稀土污染的目的。研究成果可为拓展南方红壤侵蚀区稀土迁移的生物阻控提供科学依据。     

降雨淋溶下稀土矿废弃地土壤溶解态稀土元素的分布特征

以离子型稀土矿废弃地表层土壤为研究对象,并以未开采区为对照,模拟降雨条件下矿区废弃地不同坡位表层土壤渗滤液稀土元素的分布特征,探讨采矿后土壤中溶解态稀土元素分异.结果表明,矿区土壤在淋溶过程中,渗滤液中稀土含量基本呈现相同的变化趋势,随着淋溶次数的增加而递减.开采区中坡位和下坡位土壤渗滤液中所含的溶解态稀土较高,且稀土...     

模拟降雨下离子型稀土矿区坡面产流产沙与稀土迁移规律

通过野外模拟降雨实验,研究离子型稀土矿区坡面产流产沙的基本特征及稀土迁移的内在机制。结果表明:(1)总产流量和总产沙量分别为2971.3×10-3L、14.87×10-3kg,随着降雨历时的延长,产流率和产沙率均呈先增加后减少,再趋于稳定的变化趋势;累计产流量和累计产沙量随着降雨的持续进行先加速递增,后匀速递增,直至降雨结束,两者呈线性关系。(2)各降雨时段内径流和泥沙中的稀土含量分别在5.57 ug·L-1~20.33 ug·L-1、116.2 mg·kg-1~290.7 mg·kg-1范围内,径流和泥沙迁移的单位稀土含量和稀土总量分别为10.91 ug·L-1、32.42 ug,228.23 mg·kg-1、3393.79×10-3mg;在径流中表现为重稀土含量、重稀土迁移量高于轻稀土含量、轻稀土迁移量,而在泥沙中则呈现出相反的规律。(3)随着降雨历时的延长,径流和泥沙的稀土含量及稀土迁移量均呈先增加后减少,再趋于稳定的变化趋势。研究成果为揭示降雨过程中土壤侵蚀与稀土迁移对生态环境的作用机理提供了参考。     

贵州省织金磷块岩风化过程中稀土元素迁移性状探讨

选择贵州织金新华戈仲伍地区磷块岩,研究稀土元素在磷块岩风化过程中的迁移规律.结果表明,稀土元素在磷块岩风化过程中的迁移是一个复杂的过程,轻稀土(除Ce外)被粘土矿物吸附富集在风化残积物中;重稀土、Ce随淋溶液迁移出风化壳.     

稀土微肥对苹果中稀土含量的影响

通过连续三年采集稀土微肥实验田和对照区苹果样本,采用电感耦合等离子质谱法测定样品中稀土元素的含量,通过分析发现施加稀土微肥的样品中各稀土元素的含量要略高于对照区的样品,但从三年的连续测定数据来看,又没有递增的趋势。稀土微肥的配分相比,苹果果皮、果肉、果核中铈的配分降低,而土壤中铈的配分有所增高。结果表明,稀土元素在苹果果皮中富集现象明显,与其它稀土元素相比铈元素经叶-茎-根迁移至土壤的速度更快。     

南方离子型稀土原地浸矿土壤中氮化物垂直分布特征

由于南方离子型稀土在开采中使用大量铵盐作为浸矿剂,导致矿区土壤中氮化物含量严重超标,附近水体严重污染.通过建立土柱实验模型,测定不同时期不同深度稀土土壤中铵态氮、硝态氮和总氮的含量,研究了稀土土壤中氮化物的空间分布特征.实验结果表明,在不同淋洗水量条件下,表层稀土土壤中铵态氮和总氮含量降低明显,而硝态氮含量变化不明显,但深层土壤中铵态氮和总氮含量低且基本保持不变,硝态氮含量也没有明显变化.表明铵根离子的淋失是土壤和地下水污染的主要形式.研究结果为有效控制南方尤其是赣南离子型稀土矿土壤及水体氮化物污染奠定理论与技术基础.     

不同降雨条件下城市路尘中稀土元素流失特征

通过对包头市路尘中14种稀土元素(rare earth elements,REEs)含量的测定分析以及小型人工降雨冲刷模拟,对稀土元素在路尘中的赋存特征及在其降雨径流中的流失特征进行了分析和探讨。结果表明,(1)路尘中的稀土元素随降雨过程发生迁移并在径流产生"流失浓缩"效应,浓缩强度随雨强增加而增强;相同雨强下,水泥下垫面的聚集效应高于沥青混凝土下垫面。(2)径流中水相稀土元素含量随降雨时间下降。(3)径流流失过程中,固相颗粒态中稀土元素的配分模式与路尘样品基本一致,呈现轻稀土富集的特征,轻重稀土之间的分馏程度较高;而水相中稀土元素的配分模式与原始路尘样品中有一定差异,轻重稀土之间的分馏程度降低。     

降雨条件下植物修复分层尾矿土壤重金属迁移的模拟分析

为探究分层土壤中重金属铜迁移对地下水的污染规律,通过土柱淋滤试验方法模拟表层植被、不同降雨强度、不同淋滤液pH条件下分层修复尾矿土壤中重金属铜的纵向迁移规律。结果表明,重金属铜会因为淋滤作用在分层土壤中纵向迁移,各土柱出水口淋出液的重金属铜浓度从上到下呈增加趋势,淋出液中重金属铜浓度随土壤中重金属铜浓度的增加而增加;当淋滤液pH<7时,各土柱出水口淋出液的pH值从上到下呈增加趋势;表层植被、降雨强度及淋滤液pH对淋出液中重金属铜的浓度有影响;在适宜降雨强度范围内,淋出液重金属铜的浓度随淋滤强度增大而增大;表层覆有植被的土柱降雨淋滤后各出水口（除溢流口外）的淋出液重金属浓度较大;当淋滤液pH<7时,各出水口淋出液的重金属浓度随淋滤液pH值的减小而增大,酸性淋滤液会在一定程度上促进淋出液重金属的析出。研究结果为控制实际尾矿库土壤污染和地下水污染提供理论基础。      

基于GIS的离子型稀土堆浸尾矿区稀土分布研究

以赣县风化壳淋积型稀土堆浸尾矿为研究对象,研究尾矿区土壤中稀土元素的含量及分布状况。采用地统计分析方法研究土壤中稀土含量分布空间变异性,并用克里金法(Kriging)进行空间插值作图。实验结果表明,土壤中稀土含量变异系数都属于中等变异强度以上,其中La元素的变异强度最大,变异系数为170%。空间分布上,Yb的空间相关性较强,La元素的空间相关性最差,其他稀土元素属于居中程度。插值结果显示,土壤中La质量由北到南成阶梯状逐渐减少,其余稀土元素分布情况大致相似,由西北方向到东南方向逐渐增加。     

赣南稀土矿区农田土壤环境有效态稀土的分布

以赣南离子型稀土矿区农田土壤环境受稀土金属污染为调查研究对象,采用矿区土壤采样分析测试的研究方法,对受稀土资源开发活动影响的矿区农田土壤环境的有效态稀土分布进行调查研究。结果表明：在稀土资源开发活动的影响下,稀土金属在农田土壤中累积效应显著;相较对照区土壤,矿区轻重稀土比显著增大;矿区稀土形态分布呈紧结有机态﹥可交换态﹥铁锰氧化物态﹥松结有机态﹥专性吸附与碳酸盐态﹥水溶态;矿区中,有效态稀土、轻稀土、重稀土沿土壤层自上而下呈A (淋溶层)﹥B(淀积层)﹥C(母质层)分布;矿区土壤稀土可交换态、松结有机态、专性吸附与碳酸盐态和紧结有机态呈A>B>C分布,水溶态和铁锰氧化物态呈B>A>C分布。     

稀土尾矿库周边植物碱蓬对稀土元素的吸收与生物富集作用

为研究稀土尾矿库周边植物碱蓬对4种稀土元素(La、Ce、Pr、Nd)的吸收和富集特征,以广泛分布于稀土尾矿库周边的碱蓬及其根区土壤为研究对象,用ICP-MS法分析土壤中La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd的含量和碱蓬各器官中La、Ce、Pr、Nd的含量,并对土壤进行了污染评价。结果表明,土壤中6种稀土元素的平均含量顺序为:CeLaNdPrSmGd,其数值分别为7826.9 mg/kg、4117.8 mg/kg、2251.0 mg/kg、1393.3 mg/kg、240.1 mg/kg、217.0 mg/kg,且稀土尾矿库周边土壤受到了严重的稀土元素复合污染;碱蓬对La、Ce、Pr、Nd的吸收没有特别的选择性;碱蓬对La、Ce、Pr、Nd的转移能力和耐受力较强,且碱蓬植物体内积累了较多的稀土元素,所以碱蓬在一定意义上可用于该地区稀土元素污染土壤的修复;在采样点GW-1～GW-11中,碱蓬各器官中La、Ce、Pr、Nd的含量水平为根叶茎;在采样点GW-12～GW-18中,碱蓬各器官中La、Ce、Pr、Nd的含量水平为根茎叶,即La、Ce、Pr、Nd主要分布于碱蓬根部;相关性分析表明,碱蓬各器官中的稀土元素大部分来源于其根区土壤;在采样点GW-1～GW-18中,碱蓬对La、Ce、Pr、Nd转移系数的平均值分别为0.976、1.013、0.897、0.944,说明稀土尾矿库周边的碱蓬对稀土元素的转移能力顺序为:CeLaNdPr;碱蓬对La、Ce、Pr、Nd富集系数的平均值分别为0.117、0.153、0.108、0.149,说明稀土尾矿库周边的碱蓬对稀土元素富集能力顺序为:CeNdLaPr。     

离子型稀土矿区土壤中铵态氮迁移规律研究

离子型稀土开采以硫酸铵为浸矿剂进行原地浸矿,由于防渗等技术措施不够完善,造成矿区及周边区域土壤和水体中氮化物污染严重。以赣州龙南足洞矿区为研究对象,采用土柱模拟实验,研究了浸矿剂的p H值、浓度以及浸液速度对土壤中铵态氮迁移规律的影响。结果表明,交换态铵为土壤铵态氮污染的主要形态;中性条件能够促进铵态氮的迁移;浸矿剂浓度对土壤的最大吸附量有一定影响,但对铵态氮的迁移速率影响不大;淋滤速度越大,土壤对铵态氮吸附饱和时间越短,迁移速率越快。研究结论为离子型稀土矿区土壤和水体中氮化物污染控制奠定一定理论基础。     

南方离子型稀土原地溶浸土壤氮化物分布特征

由于南方离子型稀土在开采中使用大量铵盐作为浸矿剂,导致矿区土壤中氮化物含量严重超标,附近水体严重污染。通过建立土柱实验模型,测定不同时间、不同深度稀土采区表层土壤中铵态氮、硝态氮和总氮的含量,研究了稀土采区土壤中氮化物的时间分布特征。实验结果表明,在不同淋洗水量条件下,稀土采区土壤中铵态氮和总氮含量降低明显,而硝态氮含量变化不明显,但在深层土壤中则反之。该发现为有效控制南方尤其是赣南离子型稀土矿土壤及水体氮化物污染奠定理论与技术基础。     

南方离子型稀土矿区芒萁的稀土提取能力

为探讨南方稀土矿区芒萁对土壤稀土元素的提取能力,三洲桐坝(SZ,5a治理地)、下坑(XK,8a治理地)、牛屎塘(NS,10a治理地)、龙颈(LJ,对照地)为实验样地,研究芒萁的生长特征(株高、密度、生物量)、稀土元素富集能力及稀土元素提取能力。研究发现,各样地间株高、密度、地上生物量和总生物量均显著差异(P0.05),而地下生物量则差异不显著。地上部分对稀土元素的积累量以LJ最高,分别是SZ、XK及NS的5.45、3.51、2.33倍;而地下部分积累量以NS最高,分别是SZ、XK及LJ的5.24、6.36、3.96倍。芒萁地上部分轻稀土元素含量和稀土元素总量在各样地间差异显著(P0.05),LJ≈NSXK≈SZ,且芒萁地上部分主要是累积轻稀土元素。通过芒萁净化矿区稀土元素,通过计算分别需要58年、36年、20年芒萁提取,才能将中度污染的NS、轻度污染的SZ、XK的稀土矿区表层土壤(0～10 cm)中稀土元素含量降低到全国土壤稀土元素含量的平均水平(186.76 mg·kg~(-1))。     

稀土在春小麦上的十年定位试验

阐述了稀土在春小麦上十年定位试验研究。结果表明:在同一地块上长期对春小麦施用稀土,增产效果稳定;土壤中未见稀土元素的明显积累,小麦籽实中稀土元素含量未见异常,说明长期施用稀土是安全的。     

离子型稀土原地浸矿废弃地中残存稀土分布规律及配分特征

以定南县某原地浸矿废弃地为研究对象,采集不同空间位置、不同深度的土壤样品,分析了废弃地中残存稀土元素的垂直分布规律及稀土配分特征。研究结果显示,废弃地中残存稀土及其配分在矿体内部的空间变异性及空间分布差异性很大,废弃地的腐殖层和残坡积层稀土元素丰度较高,局部区域浓度达1821.54 mg/kg,全风化层稀土丰度受成土母岩与矿层风化程度共同耦合作用影响。对废弃地稀土配分研究分析,发现浸取后残存稀土配分整体上仍呈现分馏效应,且Ce的配分值较未开采原生矿床出现显著增加。对某采样点样品与原生矿床样品对比分析,发现重稀土配分随着深度的增加,在整体上呈现下降的趋势。     

稀土微肥对辣椒品质的影响及其中稀土含量的ICP-MS法测定

施用适量稀土微肥,可以显著促进辣椒果实中Ｖｃ和氨基酸含量的增加,但高浓度稀土会使促进作用减弱;喷施稀土微肥使辣椒中稀土元素含量有所增加但增幅不大,当稀土微肥浓度超过６００ｍｇ·Ｌ－１后,辣椒果实中稀土元素含量接近饱和状态,约为１．０μｇ·ｇ－１。     

稀土对B级船板钢冲击韧性的影响

利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS),研究了不同稀土含量对B级船板钢热轧板断口形貌及对钢中夹杂物形成的影响。研究发现,在B级船板钢中加入稀土后,稀土元素La、Ce能够与钢中的As相互作用形成复合相;稀土在钢中起到变质夹杂物的作用,从而提高了钢的低温冲击韧性;在本实验中,稀土的最佳含量为0.019%。     

稀土对船板钢组织及低温韧性的影响

测定了稀土对船板的低温韧性的影响,并通过观察不同稀土含量时钢的组织及夹杂物的形貌,研究了稀土对船板钢热轧板断口形貌及对钢中夹杂物形成的影响。研究发现,加入稀土后,钢中的铁素体含量有所增加,而对其晶粒度没有明显的影响;而加入适量的稀土后(RE:0.018%~0.027%),常温下的冲击韧性下降,但在低温情况下的冲击功高于未加稀土的钢样,此时主要存在的稀土夹杂相是:RE-O-S-Ca和RE-S-Ca,而稀土元素与As形成的复合相主要出现在稀土含量较高的样品中,而当钢中稀土含量过高时会形成数量较多、颗粒较大的以氧、硫为核心的稀土、砷复合夹杂,反而会恶化钢的冲击性能。     

包钢尾矿坝下风位土壤外源稀土累积及地球化学特征

包钢尾矿坝中含有大量稀土的尾矿在风的作用下扬起并沉降在下风位一定区域内,必然造成土壤外源稀土的累积.为了探求尾矿坝对下风位土壤生态系统的影响,采用ICP-MS法测定了尾矿坝东南一定区域内土壤中的稀土含量.结果显示,尾矿坝下风位8km～10km范围内土壤稀土累积明显,混合稀土及La、Ce、Nd和Pr的含量均高于我国地带性主要土类的平均含量;距离尾矿坝越近累积越严重,外源稀土主要来源于尾矿坝;稀土元素分布模式为轻稀土富集型,Eu表现为负异常,不同样地稀土元素的分馏程度差异明显.研究区土壤外源稀土的累积必然带来土壤生态系统的变化和无法预料的生态风险,甚至通过食物链威胁周边居民的健康,应当采取有效措施进行预防与修复.