高汞背景土壤中Hg在NaCl型融雪剂作用下迁移规律研究
Study on Hg Migration in Soil with High Mercury Background under the Action of NaCl Type Snowmelt Agent
DOI: 10.12677/AEP.2021.116141, PDF,   
作者: 王艳娇:贵州省分析测试研究院,贵州 贵阳;杨鸿波:贵州医科大学,贵州 贵阳
关键词: 土壤迁移规律氯化钠Soil Mercury Migration Patterns NaCl
摘要: 冬季下雪天气,为保证交通畅达,使用融雪速度快、不必运输和处理积雪、交通恢复快等优点的融雪剂。综合考虑价格低廉、不易受环境温度影响、低温融雪效率较高等特点后氯盐型融雪剂被广泛应用。融雪剂的大量施用致使土壤结构破坏和肥力下降,形成盐碱化;土壤微生物种群和酶活性降低,土壤活力降低;增加和活化土壤重金属,造成重金属污染。通过汞在土壤中的迁移试验,研究了融雪剂对高背景汞地区土壤中汞的迁移规律。结果表明:土壤在NaCl作用下,以Langmuir方程求得的土壤对重金属吸附作用强弱的指标参数k1值由0.3降至0.03,说明Hg2+在土壤中的吸附能力降低。由淋溶实验数据得出,在NaCl作用下,流出液检测到汞离子的时间相差30小时,说明NaCl的加入使汞迁移提前。而土柱实验得出,Hg2+主要集中在土壤表层,随着土壤深度的增加其含量逐渐减小,随着淋滤液的增加,离子的浓度峰向土壤深处移动,并且在NaCl的作用下,离子迁移的速率加快,向下迁移能力增强。通过研究氯化钠对土壤中汞的迁移行为影响,对揭示在极端气候公路铺洒氯化钠型融雪剂对汞的迁移行为有重要意义。
Abstract: In winter rain and snow weather, in order to ensure smooth traffic, the use of snow melting agent has the advantages of fast snow melting speed, no need to transport and deal with snow, and fast traffic recovery. In consideration of the characteristics of low price, not easy to be affected by ambient temperature and high low-temperature snow melting efficiency, chlorine salt type snow melting agent has been widely used. The large amount of application of snow melt agent results in the destruction of soil structure, the decline of soil fertility and the formation of salinization. Soil microbial population and enzyme activities decreased, and soil vitality decreased. Increase and activate soil heavy metals result in heavy metal pollution. The migration of mercury in soil by snowmelt agent in high background mercury area was studied. The results showed that under NaCl, the index parameter K1, which was calculated by Langmuir equation, decreased from 0.3 to 0.03, indicating that the adsorption capacity of Hg2+ in soil decreased. According to the data of leaching experiment, under the action of NaCl, the time difference between mercury ions detected in the outflow liquid was 30 hours, indicating that the addition of NaCl made mercury migration advance. The soil column experiment showed that Hg2+ was mainly concentrated in the soil surface, and its content gradually decreased with the increase of soil depth. With the increase of leachate, the concentration peak of ions moved to the depth of soil. Moreover, under the action of NaCl, the rate of ion migration was accelerated, and the downward migration ability was enhanced. The study of the effect of sodium chloride on mercury migration in soil is of great significance to reveal the effect of sodium chloride snowmelt on mercury migration in extreme weather highway.
文章引用:王艳娇, 杨鸿波. 高汞背景土壤中Hg在NaCl型融雪剂作用下迁移规律研究[J]. 环境保护前沿, 2021, 11(6): 1170-1178. https://doi.org/10.12677/AEP.2021.116141

参考文献

[1] 冯守中, 冒卫星, 刘立湘, 等. 融雪剂对环境的影响和评价[J]. 辽宁化工, 2018, 47(9): 947-950.
[2] 吴玉辉. 浅谈公路融雪技术[J]. 北方交通, 2010(3): 9-11.
[3] 张丽岩, 许洪涛, 张怀强. 吉林省固态融雪剂撒布成本定额分析[J]. 吉林交通科技, 2010(1): 25.
[4] 程刚, 韩萍, 杜素军. 融雪剂概况及存在问题[J]. 山西交通科技, 2004(5): 45-46.
[5] 骆虹, 罗立斌, 张晶. 融雪剂对环境的影响及对策[J]. 中国环境监测, 2004, 20(1): 55-57.
[6] 李华芳. 环保型融雪剂的研究新进展[J]. 中国科技信息, 2008(14): 27-28.
[7] 王小光. 高效环保型融雪剂的研制[D]: [硕士学位论文]. 郑州: 郑州大学, 2007.
[8] 洪乃丰. 再议“盐害”与融雪剂[J]. 城市与减灾, 2003(1): 29-32.
[9] 韩志斌. 中国道路融冰除雪技术发展现状及未来趋势[J]. 公路与汽运, 2013(6): 142-143.
[10] 王萌, 李晓林, 杜丹超. 一种有机无机复合环保融雪剂的制备及性能研究[J]. 现代化工, 2014, 34(12): 66-67.
[11] 郭城. 复合吸附层对天安门融雪剂次生盐害土壤的修复研究[D]: [硕士学位论文]. 北京: 北京林业大学, 2012.
[12] 王艳春, 白雪薇, 李芳. 氯盐融雪剂对城市道路绿化带土壤性状的影响[J]. 环境科学与技术, 2011, 34(11): 59-63.
[13] 蔺晓娟. 融雪剂可能造成的环境污染及对策[J]. 资源节约与环保, 2015(1): 174.
[14] 赵莹莹. 化学融雪剂的环境影响探讨研究[D]: [硕士学位论文]. 长春: 东北师范大学, 2006.
[15] 李明峰. 三种融雪剂对高速公路边坡土壤基本特性的影响[D]: [硕士学位论文]. 北京: 北京林业大学, 2017.
[16] 张营. 城市土壤-植物系统中融雪剂的污染行为及其生态学效应[D]: [博士学位论文]. 长沙: 湖南农业大学, 2013.
[17] 孙婷婷. 化学融雪剂对高速公路路旁土壤中水溶性盐离子含量及氮素转化的影响[D]: [硕士学位论文]. 沈阳: 辽宁大学, 2013.
[18] 邹笛, 赵天宇, 温亚梅, 等. 氯化钠和醋酸钙镁两种融雪剂对土壤中典型重金属结合态的影响[J]. 吉林大学学报(理学版), 2019, 57(2): 445-453.
[19] 赵菲. 醋酸钙镁融雪剂对土壤中重金属形态和地表水中溶解氧含量的影响[D]: [硕士学位论文]. 长春: 吉林大学, 2012.
[20] Norrström, A.C. (2005) Metal Mobility by De-Icing Salt from an Infiltration Trench for Highway Runoff. Applied Geochemistry: Journal of the International Association of Geochemistry and Cosmochemistry, 20, 1907-1919. [Google Scholar] [CrossRef
[21] 李根, 黄占斌, 杨凤至, 等. 融雪剂施用对道路环境的影响研究[J]. 绿色科技, 2020(14): 169-172, 175.
[22] 邵学新, 吴明, 蒋科毅. 土壤重金属污染来源及其解析研究进展[J]. 广东微量元素科学, 2007, 14(4): 1-6.
[23] 于瑞莲, 胡恭任. 土壤中重金属污染源解析研究进展[J]. 有色金属, 2008, 60(4): 158-165.
[24] 许超, 夏北成, 秦建桥, 等. 广东大宝山矿山下游地区稻田土壤的重金属污染状况的分析与评价[J]. 农业环境科学学报, 2007(s2): 549-553.
[25] 陈岩, 季宏兵, 朱先芳, 等. 北京市得田沟金矿和崎峰茶金矿周边土壤重金属形态分析和潜在风险评价[J]. 农业环境科学学报, 2012, 31(11): 2142-2151.
[26] 刘鹏, 吴攀, 陶秀珍. 贵州丹寨汞矿土壤汞含量的变化趋势[J]. 环境科学与技术, 2005, 28(B12): 9-10.
[27] 林齐维, 李庆新, 瞿丽雅, 等. 丹寨汞矿冶炼厂土壤汞污染的初步研究[J]. 贵州环保科技, 1998, 4(2): 23-31.
[28] 刘荣相, 张朝辉. 贵州东南部喀斯特汞金矿带苔藓植物及其重金属富集特征[J]. 中国岩溶, 2010, 29(1): 41-47.
[29] 郑顺安, 周玮, 薛颖昊, 等. 模拟降雨条件下典型土壤汞淋溶风险研究[J]. 中国环境科学, 2017, 37(9): 3489-3496.
[30] 郑顺安, 习斌, 吴泽嬴, 等. 污灌区盐分累积对污染土壤汞释放通量的影响[J]. 中国环境科学, 2018, 38(3): 1047-1053.
[31] 李楚娴, 孙荣国, 王定勇, 等. 三峡水库消落区土壤、植物汞释放及其在斑马鱼体的富集特征[J]. 环境科学, 2014, 35(7): 2721-2727.
[32] 杨华锋. 北京地区污水灌溉农田若干特征研究[D]: [硕士学位论文]. 北京: 中国农业大学, 2005.
[33] 齐志明. 清、污水灌溉对重金属分布及作物生长影响的实验研究[D]: [硕士学位论文]. 北京: 中国农业大学, 2003.
[34] Basta, N.T. and Tabatabai, M.A. (1992) Ef-fect of Cropping Systems on Adsorption of Metals by Soils: I. Single-Metal Adsorption. Soil Science, 153, 108-114. [Google Scholar] [CrossRef
[35] 陶春军. 合肥市郊水稻土中重金属的吸附淋溶特性研究[D]: [硕士学位论文]. 合肥: 合肥工业大学, 2007.