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.     

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。     

闽西离子吸附型稀土开采对土壤及地表水的影响

以福建省连城县文坊稀土废弃矿区为研究对象,并以周围未开采区为对照,对其0～100 cm的土壤和地表水体的环境特征进行分析,探讨离子吸附型稀土开采对土壤和水体的影响。结果表明,全氮和有机碳含量偏高,土壤中铵态氮、硝态氮含量远高于未开采区,铵态氮是氮化物的主要存在形式;地表水体的NH⁺₄-N、NO^-₂-N、NO^-₃-N、SO■含量均高于对照区水体,NH⁺₄含量接近国家地表水环境质量标准(GB 3838-2002)中Ⅲ类水限值;矿区土壤铵态氮、全氮和有机碳含量随着土壤加深而减少,硝态氮变化趋势相反。研究认为,虽经过多年淋失,但土壤和地表水体各项环境质量指标仍偏高,存在生态风险,本研究可为离子吸附型稀土废弃矿区环境修复提供参考。     

模拟酸雨对赣南稀土矿淋滤实验研究

采用模拟土柱淋滤实验研究酸雨条件下浸矿土壤和尾矿土壤中氮化物的迁移.选取有机玻璃管为试验柱,模拟酸雨淋滤液pH为5.4~5.6,测量两类土壤中NH₄+-N、NO₃--N、有效氮含量,实验结果表明:稀土土壤对铵态氮有一定截留作用,铵态氮流失是导致矿区土壤及周边水环境污染的主要原因;铵态氮在两类土壤的含量随着淋洗量增加而逐渐减少;硝态氮在两类土壤的含量随着淋洗量增加呈现先减少至最低再有所回升,且受土壤pH和土壤埋深影响;有效氮在两类土壤中的迁移特征与铵态氮相似. 实验研究为有效控制赣南稀土矿土壤污染和水体污染提供理论基础.      

硫酸铵对离子型稀土矿区土壤重金属的释放和形态转化影响

针对离子型稀土矿区浸矿过程导致的土壤氨氮、重金属复合污染问题,研究硫酸铵残留对土壤重金属迁移转化和形态的影响机制。通过土柱淋滤和室内土壤培养考察不同浓度浸矿剂输入土壤后,氨氮、重金属Zn、Cu和Cr的形态和迁移性变化。实验结果表明,与无浸矿剂淋滤对照组相比较,浸矿剂在重金属污染土壤中主要以氨氮形式存在,硝态氮占比低。在培养期间,浸矿剂硫酸铵淋滤降低了土壤pH值和土壤阳离子交换量（CEC）,重金属活性增加,当浸矿剂淋滤浓度为5%时,弱酸态Cr、Cu、Zn比例分别提高8.29%、5.21%、4.53%。研究结果表明：硫酸铵加剧了土壤酸化,提高重金属迁移性,促进重金属形态从生物不可利用态向可利用态转化。     

离子型稀土矿山氨氮污染及其治理研究进展

离子型稀土矿山氨氮污染治理是矿山环境保护的重要组成部分。本文对离子型稀土矿山氨氮污染及其治理现状进行了综述,总结了氨氮对土壤、水体的危害,赋存形式及其去除方法。根据氨氮在土壤及水体的赋存形式,对已经开采的离子型稀土矿山,采取土壤淋洗技术去除氨氮;对正在开采的离子型稀土矿山,重点论述了注液工程与收液工程的优化,无铵化浸矿以及矿山智能监控系统。     

滇牡丹和紫斑牡丹胚乳中氮磷含量的测定

[目的]研究滇牡丹、紫斑牡丹胚乳中氮磷的含量.[方法]分别采用直接吸光光度法、靛酚蓝比色法、过硫酸钾氧化吸光光度法测定了滇牡丹、紫斑牡丹胚乳中氨态氮、硝态氮和总氮的含量,采用硫酸-钼酸铵抗坏血酸还原法测定了滇牡丹、紫斑牡丹胚乳中磷的含量.[结果]滇牡丹和紫宽牡丹胚乳中氮的主要存在形式是氨态氮,硝态氮含量较少;紫斑牡丹胚乳中氨态氮、硝态氮、总氮及磷的含量均高于滇牡丹.[结论]在牡丹组织培养中,该研究结果可为培养基中氮磷的调节与准确定量提供理论依据.     

赣南离子型稀土矿山土壤环境因子垂直分布——以龙南矿区为例

比较了原矿矿山及原位浸析矿山土壤环境因子的垂直分布规律,探索了限制赣南稀土矿山生态重建的土壤环境因子。结果表明,在原位浸析矿山土壤的环境因子中,去灰分干重、总有机碳、铵态氮、硝态氮、总氮均显著高于原矿土壤;pH值、微生物生物量碳、总磷则显著低于原矿土壤;土壤层间各因子浓度也存在显著差异。主成分分析表明,原矿矿山土壤表土的主导环境因子为微生物生物量碳,其他土层(1 m~6 m)的主导环境因子为pH值;原位浸析矿山中表土的主导环境因子为总有机碳,风化土壤(3 m~6 m)的主导环境因子为含水量及总氮。     

氮素在盐碱稻田内的动态变化及潜在环境影响分析

[目的]分析氮素在盐碱稻田内的动态变化及潜在环境影响.[方法]以松嫩平原典型苏打盐碱地水稻田为研究对象,采用田间试验方法研究了该区水稻田中的氮素动态变化及其对环境的潜在影响.[结果]试验区土壤属强碱土,CEC,C/N比值都较高,保肥能力差;2年试验期内,田表水中的盐碱化指标含量波动较大;试验初期总氮和氮氮浓度达到最高值,之后随时间的推移而下降,强降雨对其影响较大;硝态氮浓度出现峰值晚于总氮和氨态氮,之后随时间的推移而下降;试验期间,氨挥发损失占总氮损失的18.9%-28.8%;田面水中总氮浓度均高于国家地表水环境质量Ⅲ类标准;农田退水中的非离子氨浓度较高,对下游查干湖鱼类养殖存在危害.[结论]为盐碱地治理以及水体和渔业资源保护提供了理论依据.     

离子型稀土矿山无铵绿色开采对植物和土壤微生物的影响

南方离子型稀土矿多年来采用以硫酸铵作为浸矿剂的原地浸出工艺开采,氨氮污染问题凸显;近年来开发出以硫酸镁替代硫酸铵作为浸矿剂的绿色无铵开采新工艺。为研究新型无铵开采工艺对环境的影响,本文分别选取全覆式离子型稀土矿块和裸脚式矿块设置测试样方和对照样方,测定典型植被芒萁的叶绿素含量和覆盖度以及土壤微生物的数量。研究表明,受注液影响的样方和周边未受影响的对照点的植物生长情况、叶绿素含量、土壤微生物数量基本相同,没有太大差异,说明无铵绿色开采工艺对不同类型的离子型稀土矿山植被和土壤微生物的影响在可以接受范围内,验证新开采工艺在不同类型稀土矿山的环境可行性。     

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...     

柘皋河流域农田土壤氮磷迁移过程的模拟研究

[目的]研究土壤表层氮、磷迁移变化机理.[方法]选取柘皋河流域为试验区,以流域3种主要土地利用类型为研究对象,采用人工模拟降雨方法,在不同施肥量、降雨强度条件下研究了氮、磷在壤中流、渗漏液的迁移规律.[结果]氨氮在土壤中具有很强的吸附和转化能力,迁移深度较小,主要集中在表面;硝氮在土壤中迁移转化的过程与土壤特性及水力条件有着密切的关系.菜地土壤中流中总磷含量平均为0.52 mg/L,远远超出相邻水体(巢湖)中磷含量的控制要求.壤中流、渗漏液中氨氮、硝氮、总氮、有效磷及总磷含量同降雨强度、施肥量密切相关.[结论]除了控制地表径流传输,如何有效抑制壤中流中的氮磷迁移对该区域水环境污染的治理十分关键.     

土壤中稀土元素总重含量及分布

本文讨论了全国39个土类中(8个高山土除外)的29个土类的稀土元素总量、可溶态稀土含量及其影响因素。结果表明,全国土壤中稀土总量平均为195.7ppm,其中南方246.75ppm,北方169.48ppm,西北137.03ppm。可溶态稀土含量,平均为8.70ppm,其中北方7.1ppm,南方11.6ppm。60%的土壤可溶态稀土含量处于低水平状况,属于缺乏区;30%的土壤处于中等水平,潜伏着缺乏稀土的可能性。土壤中稀土总量主要有成土母质和气候条件所控制。可溶态稀土元素含量则有成土母质中可溶态稀土含量决定,成土过程和土壤理化性质也有一定程度的影响。     

离子型稀土原地浸矿土壤氮素污染研究趋势

随着离子型稀土资源的开发利用,矿体周围氮素引起的土壤及水体污染日趋严重。通过研究离子型稀土原地浸矿氮素污染机理,分析目前国内外关于土壤氮素污染研究现状,提出氮素污染物在离子型稀土原地浸矿土壤中迁移与转化规律、机理以及模型建立和应用,将是国内外今后研究的侧重方向。     

白洋淀沿湖农田施氮量对冬小麦产量和土壤硝态氮累积的影响

[目的]研究白洋淀沿湖农田施氮量对冬小麦产量及土壤中硝态氮累积的影响.[方法]选择2块具有代表性的农田进行田问小区试验,研究不同施氮量对该地区小麦产量构成因素、氮肥利用率及土壤硝态氮累积量的影响.[结果]适宜施氮量可显著提高小麦的穗粒数、千粒重等产量构成因素及氮肥利用率.土壤硝态氮主要集中在0～30 cm土层,其含量随施氯量的增加而增加.随着小麦生育期的推移,0～90 cm土体中硝态氮累积量呈下降趋势.成熟期,当施氮量分别高于其适宜施氮量时,土体中硝态氮累积量随施氮量增加而显著增加,从而增加了硝态氮下移的风险.[结论]综合考虑产量和环境效益,在该试验条件下,马堡和张六试验点冬小麦的适宜施氮量分别为225、90 kg/hm2.     

蚯蚓与EM菌协同作用处理猪粪的研究

[目的]研究蚯蚓与EM菌协同作用处理猪粪的效果,为合理有效地利用和处理畜禽粪便提供新思路.[方法]以猪粪为培养基,将试验分为4组,分别为空白(CK)组、接种EM菌(EM)组、接种蚯蚓(EAM)组以及同时接种蚯蚓和EM菌(EAM+EM)组,试验时间为60 d.分剐在0、15、30、45和60 d时收集猪粪样品,测定总有机碳(TOC)、全氮(TKN)、铵态氮和硝态氮含量.[结果]与对照组相比,60d后EAM+EM组产物中总有机碳降低了42.8%,全氮提高了13.6%,碳氮比下降了49.5%;铵态氮的转化率达98.1%,硝态氮增加了96倍,硝态氮与铵态氮的比值达到61;水溶性碳下降了58.9%.[结论]蚯蚓和EM菌的协同作用能够加快猪粪的腐熟,提高产物的矿化程度和稳定程度.     

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。     

某离子型稀土矿浸出试验

以中国南方地区某离子型稀土矿为研究对象,采用搅拌浸出和柱浸的方式,研究不同条件下矿样中稀土及杂质元素的浸出情况,为离子型稀土矿产资源的绿色高效开采提供参考。结果表明,浸出液固比对离子相稀土浸出率影响较大,浸出时间影响较小,离子相稀土浸出过程时间短,反应迅速;柱浸过程中离子相稀土流出速率最快,达到平衡时间短,杂质元素前期浸出浓度高,后续拖尾严重;离子相稀土浸出率随着样品深度的增加不断降低,符合南方离子型稀土成矿规律;硫酸铵浸出过程中铵根离子损失量较大,最低损失率超过11.31%,硫酸根不参与金属离子的交换反应过程,回收率最高可达99.22%。     

离子吸附型稀土矿区土壤与水环境氨氮污染及防治技术研究进展

离子型稀土在国家经济、战略中意义重大,而由矿山开采而产生的环境污染问题也引起了广泛关注。针对现有的文献资料报道进行了整理,分析了当前离子吸附型稀土矿区污染产生的原因,土壤和水体环境的污染现状,总结了当前已开发的针对矿区土壤和水体氨氮污染的防治技术,并对各领域还存在的研究空间或不足之处提出了合理化建议。旨在为离子吸附型稀土矿区的相关研究领域提供概览性的认识,为未来研究提供方向性建议。     

模拟降雨淋溶下离子型稀土矿区稀土的纵向迁移

为探讨土壤中稀土迁移对地下水污染的可能性,本研究通过土柱淋溶实验模拟降雨淋溶下土壤中稀土的纵向迁移。实验结果表明,淋溶前后各土层稀土分配模式未发生变化;土壤淋出液稀土含量在实验前期呈波动式下降,中后期表现出低值稳定的状态;淋溶实验后土层第一、二层土壤中的稀土含量变化显著,第三、四层土壤的稀土含量均有所降低,第五层土壤中的稀土含量基本一致。研究发现,稀土元素会因为淋溶作用在表层土壤中纵向迁移,但随着土层深度的增加迁移能力下降,短期降雨淋溶不会造成地下水的污染,但研究区内存在长期降雨淋溶后稀土元素被析出,并随雨水下渗污染地下水的潜在威胁。