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太湖北部沉积物中铁硫的地球化学特征研究 被引量：11
1
作者 尹洪斌 范成新 +1 位作者 李宝 蔡永久 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期595-601,共7页
选择太湖北部柱状沉积物为研究对象,对沉积物及间隙水中铁硫的地球化学特征进行了研究。结果显示,间隙水中Fe2+的平均浓度是S2-平均浓度的82倍,其值为9.6～270.5μmol/L。这说明沉积物中是以Fe3+的还原为主,而非SO24-。沉积物中还原性... 选择太湖北部柱状沉积物为研究对象,对沉积物及间隙水中铁硫的地球化学特征进行了研究。结果显示,间隙水中Fe2+的平均浓度是S2-平均浓度的82倍,其值为9.6～270.5μmol/L。这说明沉积物中是以Fe3+的还原为主,而非SO24-。沉积物中还原性无机硫以黄铁矿为主,其次为AVS,最后为单质硫。沉积物中的Fe2+的浓度均高于其他形态的铁,约占总铁含量的30%～40%。活性铁的浓度为109.86～208.16μmol/g,仅占总铁的20%左右。沉积物各层中与硫结合的铁仅占总铁的0.12%～2.35%,占活性铁的0.39%～8.36%。通过分析铁硫之间的关系并结合蓝藻爆发的时间推断,铁硫化合物的生成不是PO34-释放的原因。太湖北部沉积物中Fe-S及P-S之间相互关系较弱。 展开更多
关键词 还原性无机硫 活性铁 硫结合铁 太湖
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黄河口沼泽土壤中三种形态还原性无机硫含量及其影响因素研究 被引量：3
2
作者 杨云斐 杨继松 +6 位作者 刘学 孙丹丹 桑娈 宁凯 王志康 栗云召 于君宝 《湿地科学》 CSCD 北大核心 2022年第2期205-215,共11页
于2020年9月,在黄河北岸由河岸至海岸地带的芦苇(Phragmites australis)淡水沼泽、芦苇盐沼、柽柳(Tamarix chinensis)盐沼、盐地碱蓬(Suaeda salsa)盐沼、互花米草(Spartina alterniflora)盐沼中,采集0~10 cm深度、10~20 cm深度、20~30... 于2020年9月,在黄河北岸由河岸至海岸地带的芦苇(Phragmites australis)淡水沼泽、芦苇盐沼、柽柳(Tamarix chinensis)盐沼、盐地碱蓬(Suaeda salsa)盐沼、互花米草(Spartina alterniflora)盐沼中,采集0~10 cm深度、10~20 cm深度、20~30 cm深度和30~40 cm深度的土壤样品,采用冷扩散三步连续提取法,测定出5处采样地各深度土壤样品的酸可挥发性硫、铬还原性硫和单质硫含量,计算出土壤无机硫还原速率。研究结果表明,在黄河口芦苇淡水沼泽、芦苇盐沼、柽柳盐沼、盐地碱蓬盐沼、互花米草盐沼0~40 cm深度土壤还原性无机硫含量(酸可挥发性硫含量、铬还原性硫含量和单质硫含量)中,互花米草盐沼0~40 cm深度土壤中还原性无机硫含量最大,芦苇盐沼的次之,柽柳盐沼、盐地碱蓬盐沼、芦苇淡水沼泽的相差不大;在芦苇淡水沼泽、芦苇盐沼、柽柳盐沼、盐地碱蓬盐沼和互花米草盐沼0~40 cm深度土壤3种形态硫含量占还原性无机硫含量的比例中,总体上,铬还原性硫含量所占比例(44%~70%)最大,酸可挥发性硫含量所占比例(16%~48%)次之,单质硫含量所占比例(3%~33%)最小,而且互花米草盐沼0~40 cm深度土壤中单质硫含量所占比例只有3%~5%;土壤总有机碳含量、含水量、黏粒含量所占比例和粉粒含量所占比例是还原性无机硫含量的直接影响因素,土壤总有机碳含量、溶解性有机碳含量、全氮含量和黏粒含量所占比例是土壤中无机硫还原速率的直接影响因素。 展开更多
关键词 酸可挥发性硫 铬还原性硫 单质硫 还原性无机硫 还原速率 土壤 沼泽 黄河口
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滨海酸性硫酸盐土壤湿地沉积物中还原性无机硫和活性铁的 耦合特性及环境意义 被引量：1
3
作者 陈波 覃子东 +2 位作者 王锋 蔡平雄 张生银 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期45-55,共11页
滨海酸性硫酸盐土成土母质中富含还原性硫化物(reducing inorganic sulfur,RIS)和活性铁等生源要素,耦合制约着铁、硫以及重金属元素的环境地球化学行为。为了揭示滨海酸性硫酸盐土壤湿地沉积物中RIS和活性铁的耦合机制及环境意义,文章... 滨海酸性硫酸盐土成土母质中富含还原性硫化物(reducing inorganic sulfur,RIS)和活性铁等生源要素,耦合制约着铁、硫以及重金属元素的环境地球化学行为。为了揭示滨海酸性硫酸盐土壤湿地沉积物中RIS和活性铁的耦合机制及环境意义,文章通过在钦江河口滨海酸性硫酸盐土壤湿地采集深约40cm的沉积柱状样,在垂向上对酸性可挥发硫(acid volatile sulfide,AVS)、黄铁矿硫(chromium reducible sulfur,CRS)、元素硫(elemental sulfur,ES)和活性铁[Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)]的含量和分布规律进行了厘定,并结合沉积物的理化性质进行探讨分析。结果表明:钦江河口酸性硫酸土中的活性铁中以Fe(Ⅲ)为主,活性铁中的Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)在环境容易发生相互转换,氧化还原电位(Eh)越低、有机质(organic matter,OM)含量越高越利于Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ);还原性无机硫以CRS为主,其次为AVS以及少量ES,成岩过程中还原性无机硫会相互转化,其过程主要受到活性铁和OM控制,但研究区还原性无机硫形成的限制因素并非活性铁,而是OM的含量及活性;较高的OM和Fe(Ⅱ)易造成AVS富集,较高的Fe(Ⅲ)和Eh值利于ES生成,CRS除受OM和活性铁的控制,还受到AVS转化率的影响;研究区大部分样点的CRS/AVS比值较低,表明AVS不能有效的转化为CRS,硫化物活性与生物有效性较高。因此应尽量避免外源OM引入和人为活动扰动,以免造成还原性无机硫氧化释放出H+形成酸害,同时降低吸附或共沉淀在还原性无机硫上的重金属等污染物的浸出,以减少环境破坏。 展开更多
关键词 酸性硫酸盐土湿地 还原性无机硫 活性铁 矿化度
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快速连续提取沉积物中还原性无机硫的实验方法与应用
4
作者 茅昌平 杜苏明 +3 位作者 贾志敏 于刚 王耀 饶文波 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期576-586,共11页
还原性无机硫是沉积物硫中最活跃的部分,其含量变化控制沉积物中铁、磷及重金属等元素的地球化学行为,在地质过程和环境污染方面都具有至关重要的影响。化学连续提取法是目前沉积物中硫形态提取基本方法,但常用的冷扩散法处理单个样品... 还原性无机硫是沉积物硫中最活跃的部分,其含量变化控制沉积物中铁、磷及重金属等元素的地球化学行为,在地质过程和环境污染方面都具有至关重要的影响。化学连续提取法是目前沉积物中硫形态提取基本方法,但常用的冷扩散法处理单个样品耗时长,难以实现对大批量样品的快速连续提取。为实现快速、准确地测定沉积物样品各形态还原性无机硫的含量,本文采用热蒸馏法,改进基于前人的三步提取过程,通过优化实验装置预先制备实验所需的二氯化铬溶液,实现了样品还原性无机硫形态的快速连续提取;以过氧化氢为氧化剂,将提取的各形态硫氧化为SO2-4后采用离子色谱进行检测。选取三峡库区沉积物样品进行重复实验检验,得到提取酸挥发性硫、黄铁矿硫、元素硫的标准偏差(RSD,n=3)分别为5.26%、1.22%和3.09%,重复性较好。进一步对酸挥发性硫、黄铁矿硫、元素硫的加标回收率进行测定,得到这三种硫形态的回收率分别为92.8%、93.6%、94.1%。本实验方法采用的热蒸馏法对单个硫形态提取时间为1.5h,用时较短,玻璃装置连接便捷、操作简单,分析检测准确度好,实现了一套装置对沉积物还原性无机硫形态的连续提取,可适用于大批量样品的硫形态快速提取与检测。 展开更多
关键词 还原性无机硫 热蒸馏法 硫形态提取 沉积物 离子色谱法
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巢湖沉积物磷铁硫形态记录及其环境变化指示 被引量：4
5
作者 陈茜 宁成武 +2 位作者 汪杰 黄涛 孙庆业 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期2853-2861,共9页
分析了巢湖表层和柱状沉积物中磷(P)、铁(Fe)和硫(S)元素的形态组成、分布、相互关系及其指示的湖泊环境变化.西半湖S3采样点位柱状沉积物总磷(TP)记录表明,巢湖西半湖区自20世纪60年代开始受人类活动影响逐步明显,其中钙磷(Ca-P)指示... 分析了巢湖表层和柱状沉积物中磷(P)、铁(Fe)和硫(S)元素的形态组成、分布、相互关系及其指示的湖泊环境变化.西半湖S3采样点位柱状沉积物总磷(TP)记录表明,巢湖西半湖区自20世纪60年代开始受人类活动影响逐步明显,其中钙磷(Ca-P)指示的流域径流输入增加早于铁铝磷(Fe/Al-P)指示的居民生活污水输入;西半湖区沉积物15~0cm有机质埋藏持续增加伴随着pH值的逐步升高,指示了水体富营养化导致藻类生产力(光合作用)提高并显著影响pH值;而东半湖S7采样点位柱状沉积物磷形态则记录了东半湖区不同的环境变化特征.巢湖沉积物活性铁组分以Fe(Ⅱ)为主,S3和S7沉积剖面Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)值整体均呈上升趋势且与Fe(Ⅲ)同步变化,表明其比值由Fe(Ⅲ)变化驱动;Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)指示沉积物上层为弱氧化性,其余层位为还原性环境.沉积物还原性无机硫(RIS)以酸可挥发性硫(AVS)为主,沉积物高有机质含量、低元素硫和还原条件降低了AVS向黄铁矿硫(CRS)的转化.巢湖沉积物中与P,S结合的Fe占比很小,高Fe/P和Fe/S比值会抑制沉积物磷的释放,导致柱状剖面P,Fe和S之间的相互作用关系整体上并不显著. 展开更多
关键词 磷形态 活性铁 还原性无机硫 沉积物 富营养化
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九龙江流域丰水期表层沉积物还原性无机硫分布特征及其水库驱动机制
6
作者 李松 余居华 +5 位作者 王丽 王煌平 郑祥洲 王利民 丁洪 张玉树 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期125-133,共9页
还原性无机硫(Reduced inorganic sulfur,RIS)是沉积物硫最活跃的组分,对水生态系统铁、磷以及重金属等元素的地球化学循环具有控制作用,目前氧化还原环境梯度变化明显的筑坝河流沉积物硫分布格局及其机理研究仍很缺乏.结合野外原位采... 还原性无机硫(Reduced inorganic sulfur,RIS)是沉积物硫最活跃的组分,对水生态系统铁、磷以及重金属等元素的地球化学循环具有控制作用,目前氧化还原环境梯度变化明显的筑坝河流沉积物硫分布格局及其机理研究仍很缺乏.结合野外原位采样和室内连续分级提取,在九龙江流域梯级水库作用下,探究表层沉积物RIS赋存形态、含量及其空间分布格局.结果表明:九龙江表层沉积物RIS各组分含量从高到低排序为:黄铁矿硫(Pyrite-S)>酸可挥发性硫化物(AVS)>单质硫(ES),其中以Pyrite-S为主要赋存形态,在RIS中的占比为83%~90%.九龙江流域不同类型水体沉积物RIS含量大小顺序为:水库>支流>干流,其中北溪、西溪表层沉积物RIS分布与水库的空间布局高度匹配,大致呈现水库斑块化热点分布,而南溪沉积物RIS沿水流方向从上游至下游却呈逐渐增加趋势,表明梯级水库的拦截效应增强了RIS在水库沉积物的累积强度.该结果增强了水库建设运行在流域尺度上对表层沉积物硫生物地化循环的影响认识,对九龙江流域的水环境保护与管理策略具有重要的理论和现实意义. 展开更多
关键词 沉积物 还原性无机硫 赋存形态 丰水期 水库 九龙江
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烟台夹河口外柱状沉积物还原性无机硫、活性铁的变化特征及其相互关系 被引量：3
7
作者 姜明 赵国强 +1 位作者 李兆冉 盛彦清 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期90-97,共8页
海洋沉积物中还原性无机硫和活性铁的地球化学过程与沉积物环境质量演变密切相关。本研究利用改进的冷扩散法和盐酸萃取法分别对烟台夹河口北部海域深约4 m的柱状沉积物中的酸性可挥发硫(AVS)、黄铁矿硫(CRS)、元素硫(ES)和活性铁(FeⅡ... 海洋沉积物中还原性无机硫和活性铁的地球化学过程与沉积物环境质量演变密切相关。本研究利用改进的冷扩散法和盐酸萃取法分别对烟台夹河口北部海域深约4 m的柱状沉积物中的酸性可挥发硫(AVS)、黄铁矿硫(CRS)、元素硫(ES)和活性铁(FeⅡ和FeⅢ)进行了测定,并从地球化学机理方面探讨了硫与铁的分布特征及其耦合机制。结果表明,烟台夹河口北部近海深层柱状沉积物中还原性无机硫以CRS为主,其次是AVS和ES,其中AVS含量垂向分布较均匀,而CRS和ES含量在垂向上呈表层和底层高,中间层低的趋势;活性铁以Fe(Ⅱ)为主,其随深度增加而增加,Fe(Ⅲ)随深度逐渐降低,大部分Fe(Ⅲ)被还原为溶解态的Fe(Ⅱ),并且与硫酸盐还原产生的H_2S相结合生成CRS和ES,导致CRS和ES在柱状沉积物底部积累;同时研究表明,较低的硫化度和矿化度,活性铁不是还原性无机硫累积的限制因子。 展开更多
关键词 还原性无机硫 活性铁 深层柱状沉积物 硫化度 矿化度
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三峡库区沉积物还原性无机硫形态的分布特征、控制因素及对内源磷释放的影响 被引量：2
8
作者 王耀 茅昌平 +2 位作者 贾志敏 王帅 饶文波 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期460-472,I0004,共14页
还原性无机硫(RIS)包括硫酸盐还原产物和活性铁(FeHR)形成的酸可挥发性硫(AVS)、硫的中间产物元素硫(S0)及沉积物中硫铁元素的最终积累物质黄铁矿硫(Spy),RIS不仅可以影响沉积物重金属的生物有效性,还控制铁还原及内源磷的释放等生源要... 还原性无机硫(RIS)包括硫酸盐还原产物和活性铁(FeHR)形成的酸可挥发性硫(AVS)、硫的中间产物元素硫(S0)及沉积物中硫铁元素的最终积累物质黄铁矿硫(Spy),RIS不仅可以影响沉积物重金属的生物有效性,还控制铁还原及内源磷的释放等生源要素的地球化学行为。为了研究三峡库区沉积物中RIS分布特征及其环境意义,于2017年7—8月和12月采集三峡库区云阳至秭归段17个点的表层沉积物样品并测定其RIS含量。结果表明:与其他湖泊、河流相比,三峡库区表层沉积物RIS含量较低,其中,AVS的含量为0.06~0.65μmol/g,S0为0.50~1.66μmol/g,Spy为0.96~17.54μmol/g.AVS和S0含量夏季高于冬季,云阳至秭归段RIS变化趋势大致为先降低后增加再降低,有较明显的季节和地域差异。相关性分析、主成分分析和聚类分析表明,研究区沉积物生物可利用磷(BAP)、FeHR及上覆水体SO42-含量为沉积物RIS的主要限制因子。库区冬季RIS与有机磷(Org-P)和可交换态磷(Ex-P)呈显著相关性,当硫化物含量增加时,会促进Org-P的矿化分解和Ex-P向上覆水体迁移,增加释磷风险。同时,本研究从硫驱动富营养化的角度评估了三峡库区存在污染风险的水域。除库区内已发生过典型水华的重点支流外,长滩河和九畹溪也存在富营养化问题。 展开更多
关键词 三峡库区 表层沉积物 还原性无机硫形态 影响因素 硫铁磷耦合关系
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