中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊
中国科技核心期刊
环境科学领域高质量科技期刊分级目录T2级期刊
RCCSE中国核心学术期刊
美国化学文摘社(CAS)数据库 收录期刊
日本JST China 收录期刊
世界期刊影响力指数(WJCI)报告 收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

改性纳米TiO2对污染土壤砷形态及土壤性质的影响

李海燕 强瑀 呼艳姣 刘静 秦樊鑫

李海燕, 强瑀, 呼艳姣, 刘静, 秦樊鑫. 改性纳米TiO2对污染土壤砷形态及土壤性质的影响[J]. 环境工程, 2022, 40(8): 136-142. doi: 10.13205/j.hjgc.202208019
引用本文: 李海燕, 强瑀, 呼艳姣, 刘静, 秦樊鑫. 改性纳米TiO2对污染土壤砷形态及土壤性质的影响[J]. 环境工程, 2022, 40(8): 136-142. doi: 10.13205/j.hjgc.202208019
LI Haiyan, QIANG Yu, HU Yanjiao, LIU Jing, QIN Fanxin. EFFECT OF MODIFIED NANO-TIO2 ON ARSENIC SPECIES AND ENZYME ACTIVITY IN ARSENIC CONTAMINATED SOIL[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2022, 40(8): 136-142. doi: 10.13205/j.hjgc.202208019
Citation: LI Haiyan, QIANG Yu, HU Yanjiao, LIU Jing, QIN Fanxin. EFFECT OF MODIFIED NANO-TIO2 ON ARSENIC SPECIES AND ENZYME ACTIVITY IN ARSENIC CONTAMINATED SOIL[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2022, 40(8): 136-142. doi: 10.13205/j.hjgc.202208019

改性纳米TiO2对污染土壤砷形态及土壤性质的影响

doi: 10.13205/j.hjgc.202208019
基金项目: 

国家自然科学基金(21467005)

详细信息
    作者简介:

    李海燕(1995-),女,硕士研究生,主要研究方向为环境分析化学。1335716465@qq.com

    通讯作者:

    秦樊鑫(1978-),男,博士,教授,主要研究方向为环境污染控制与修复。qinfanxin@gznu.edu.cn

EFFECT OF MODIFIED NANO-TIO2 ON ARSENIC SPECIES AND ENZYME ACTIVITY IN ARSENIC CONTAMINATED SOIL

  • 摘要: 基于纳米TiO2对土壤砷的稳定效果,以自制的改性纳米TiO2(活性炭负载纳米二氧化钛TiO2/AC和铁改性活性炭负载纳米二氧化钛 Fe-TiO2/AC)为试验材料,通过室内模拟试验,研究改性纳米TiO2对土壤砷形态、土壤pH、土壤养分及土壤酶活性的影响。结果表明:在2种改性纳米TiO2的作用下,土壤中砷活性较强的非专性和专性吸附态均降低,惰性的砷无定形和弱结晶水合铁铝氧化物结合态和残渣态均升高。土壤pH随改性纳米TiO2施用量的增加而升高,速效钾含量均增加,而土壤有效氮减少。在TiO2/AC和Fe-TiO2/AC作用下,土壤pH分别为7.07~7.21、7.28~7.43。施加TiO2/AC和Fe-TiO2/AC,速效钾的增幅分别为17.2%~32.2%和28.7%~29.5%,有效氮含量降幅分别为25.1%~37.8%和23.5%~44.6%。2种改性纳米TiO2对土壤中性、碱性磷酸酶的活性均有激活作用;TiO2/AC对土壤过氧化氢酶和脲酶活性具有一定的抑制作用,但铁改性后的Fe-TiO2/AC抑制作用减弱,且在施加量为0.3%土壤过氧化氢酶活性比对照提高了19.5%;施加TiO2/AC后土壤脲酶活性下降范围为63.0%~76.6%,但在0.4%Fe-TiO2/AC作用下,土壤脲酶活性较对照上升了5.8%。可见,改性纳米TiO2可以使土壤中砷由活性态向惰性态转化,对土壤性质的影响可通过铁改性来进行控制。
  • [1] 许文泽,杨春风,李静,等.二氧化钛光催化氧化阿散酸[J].环境科学,2016,37(1):193-197.
    [2] 周雄,张金洋,王定勇,等.纳米TiO2吸附HgCl2水溶液中Hg(Ⅱ)[J].环境科学,2016(1):220-227.
    [3] 段雅楠,张兴惠,李梦.TiO2/活性碳纤维膜光催化降解甲醛的研究[J].化工新型材料,2018,46(2):127-130.
    [4] 赵顶.纳米TiO(2-x)的制备及其对砷离子吸附特性的研究[D].昆明:昆明理工大学,2019.
    [5] 赵红艳,陈爽,石中亮.纳米Fe2O3/TiO2复合材料用于吸附与氧化除As(Ⅲ)[J].沈阳化工大学学报,2019,33(1):46-53.
    [6] 王阿楠,骆永明.纳米二氧化钛光催化修复二苯砷酸污染土壤的研究[J].土壤,2015,47(1):107-112.
    [7] 陈美凤,李新丽,杨沛林,等.改性纳米TiO2对砷污染土壤的稳定化试验[J].环境工程,2020,38(10):222-227.
    [8] 范峰华,郑荣波,郭雪莲,等.二氧化钛纳米颗粒对湖滨沼泽土壤氮矿化的影响[J].环境科学学报,2020,40(6):2220-2228.
    [9] 叶兴银,张卫,龙精华,等.人工纳米颗粒输入对稻田土壤Cd形态转化及生物有效性的影响[J].环境工程学报,2018,12(12):3426-3432.
    [10] DU W C,SUN Y Y,JI R,et al.TiO2 and ZnO nanoparticles negatively affect wheat growth and soil enzyme activities in agricultural soil[J].Journal of Environmental Monitoring,2011,13(4):822-828.
    [11] 刘启明,李瑶,葛健,等.纳米TiO2和ZnO颗粒对红壤理化性质的影响[J].地球与环境,2019,47(3):380-384.
    [12] XU C,PENG C,SUN L J,et al.Distinctive effects of TiO2 and CuO nanoparticles on soil microbes and their community structures in flooded paddy soil[J].Soil Biology and Biochemistry,2015,86(86):24-33.
    [13] 李琳慧.纳米TiO2对土壤氮转化相关微生物和酶的影响[D].长春:吉林大学,2015.
    [14] 孙影,李琳慧,郭平,等.纳米 TiO2对土壤中氮转化相关细菌活性的影响[J].科学技术与工程,2016,16(20):295-300.
    [15] 张金洋,王定勇,梁丽,等.纳米TiO2对土壤重金属释放及形态变化的影响[J].环境科学,2016,37(5):1946-1952.
    [16] GIL-DÍAZ M,ALONSO J,RODRÍGUEZ-VALDÉSE,et al.Comparing different commercial zero valent iron nanoparticles to immobilize As and Hg in brownfield soil[J].Science of the Total Environment,2017(584/585):1324-1332.
    [17] YANG P L,QIN F X,DAI G C,et al.Reducing the leachability and bioaccessibility of arsenic in soils using supported nano titanium dioxide[J].Soil and Sediment Contamination:An International Journal,2019,28(4):347-359.
    [18] WENZEL W W,KIRCHBAUMER N,PROHASKA T,et al.Arsenic fractionation in soils using an improved sequential extraction procedure[J].Analytica Chimica Acta,2001,436(2):309-323.
    [19] 国家质量监督检验检疫总局,国家标准化管理委员会.土壤质量总汞、总砷、总铅的测定原子荧光法第2部分:土壤中总砷的测定:GB/T 22105.2—2008[S].北京:中国标准出版社,2008.
    [20] 鲍士旦.土壤农化分析[M].3版.北京:中国农业出版社,2000.
    [21] 关松荫.土壤酶及其研究法[M].北京:农业出版社,1986.
    [22] SUNDARAY S K,NAYAK B B,LIN S,et al.Geochemical speciation and risk assessment of heavy metals in the river estuarine sediments—A case study:mahanadi basin,India[J].Journal of Hazardous Materials,2011,186(2/3):1837-1846.
    [23] 窦韦强,安毅,秦莉,等.土壤pH对镉形态影响的研究进展[J].土壤,2020,52(3):439-444.
    [24] 宋宜,王华伟,吴雅静,等.三价铁促进生物氧化锰稳定土壤砷的效果和机制[J].环境科学学报,2020,40(4):1460-1466.
    [25] MOORE T J,RIGHTMIRE C M,VEMPATI R K.Ferrous iron treatment of soils contaminated with arsenic-containing wood-preserving solution[J].Journal of Soil Contamination,2000,9 (4):375-405.
    [26] XU W Q,JIN Y,REN Y S,et al.Synergy mechanism for TiO2/activated carbon composite material:photocatalytic degradation of methylene blue solution[J].The Canadian Journal of Chemical Engineering,2022,100(2):276-290.
    [27] KOMAREK M,VANEK A,ETTLER V.Chemical stabilization of metals and arsenic in contaminated soils using oxides-a review[J].Environmental Pollution,2013,172:9-22.
    [28] 刘启明,吴泽恩,曹英兰,等.纳米TiO2对耕作红壤土壤微生物活性的影响[J].生态环境学报,2014,23 (5):859-863.
    [29] 黄志博,石艳,吴晓辉.蒙脱土有机改性研究进展[J].高分子通报,2021(10):1-10.
    [30] MALANDRINO M,ABOLLINO O,BUOSO S,et al.Accumulation of heavy metals from contaminated soil to plants and evaluation of soil remediation by vermiculite[J].Chemosphere,2011,82(2):169-178.
    [31] ASADISHAD B,CHAHAL S,AKBARI A,et al.Amendment of agricultural soil with metal nanoparticles:effects on soil enzyme activity and microbial community composition[J].Environmental Science & Technology,2018,52(4):1908-1918.
    [32] 尹勇.三种金属氧化物纳米材料对水稻幼苗生长及根际微生物群落结构的影响[D].桂林:广西师范大学,2019.
    [33] 方国东,司友斌.纳米Fe3O4对红壤微生物数量、酶活性及2,4-D降解的影响[J].中国农业科学,2011,44(6):1165-1172.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  121
  • HTML全文浏览量:  8
  • PDF下载量:  5
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2021-07-13
  • 刊出日期:  2022-11-08

目录

    /

    返回文章
    返回