文摘

钒(V)是一种天然的微量元素,但在土壤和沉积物中总浓度也依赖于母体材料,可能是受人为活动的影响(例如,钢铁行业)。尽管V的阈值在土壤或沉积物中存在不同的欧洲国家,在比利时,V时不考虑土壤和沉积物环境质量的评价,尽管存在的几个(扩散)来源诉在第一部分的研究中,V冲积土壤的发生在比利时与V含量冲积土壤(泛滥平原土壤)在欧洲。由比利时和欧洲的数据,分析土壤理化特性之间的关系和总V量化,一些地区污染浓度检测。回归方程,V浓度在冲积土壤被表示为一个函数的主要元素成分,提出了比利时和欧洲的数据。此外,单一与CaCl拔牙₂(0.01摩尔L⁻¹)和ammonium-EDTA(0.05摩尔L⁻¹)被用来估计短期和长期的流动性V的冲积土壤。

1。介绍

1.1。钒在土壤和沉积物

钒(V)自然发生在土壤和沉积物中微量元素。土壤的平均浓度估计150左右μg g⁻¹(1),90年μg g⁻¹(2]。V在土壤和沉积物的浓度还依赖于母质和底土V-containing矿石矿物的出现(3]。在火成岩钒浓度高于酸性硅质岩石,而变质的V内容和沉积岩之间的中间的内容基本和酸性火成岩(3]。土壤中,V是主要与铁氧化物(水)、粘土矿物、有机质和它也可以发生在离散矿物阶段如钒钾铀矿(K₂(UO₂)₂(签证官₄)₂h·3₂O)和钒铅矿(Pb₅(签证官₄)₃Cl) [2,4,5]。与原子序数的元素组VB和23的元素周期表,它可以获得几个氧化态(+ 3,+ 4 + V) (2,6]。

自然发生在土壤和沉积物,旁边几个人为来源可能会导致浓缩,甚至污染土壤和沉积物与诉的主要人为来源V是(1)的使用作为催化剂的金属、水泥、电子、纺织工业;(2)某些金属,如铁和铀的生产,与V作为次要产品(2],钒含量高达738毫克/公斤(7)和3505毫克/公斤(1]在矿区已报告;(3)空气排放V从化石燃料的燃烧8]。大多数V的排放到空气被土壤表面,特别是土壤富含有机物质(9]。在佛兰德斯(比利时)、石化和化学工业是主要的人为来源诉其他一些小贡献者V排放是食品工业和non-ferro行业(10]。

大部分粮食作物和其他植物含有微量的V (6因为小V刺激植物生长的浓度和作为催化剂固氮作用[11]。当植物和作物暴露于增强V浓度土壤中,它们通常小于相同的植物种植在noncontaminated土壤(1,2,12]。V沉积物中孔隙水浓度3毫克以上L⁻¹导致重要的植物毒性作用[3]。开赛et al。13)发现,0.1μM钒酸有轻微影响种子发芽、生长、光合作用、呼吸作用和atp酶活性小麦和黑麦草。某些化肥(NH的使用₄)₂阿宝₄,Na₃阿宝₄)增加溶解度,移动性和V的植物(14]。V的氧化态主要是由呃(氧化还原电势)和pH值控制的一个系统。在氧化和碱性条件下,钒在阴离子形式,为钒酸(HVO₄²⁻或H₂签证官₄⁻氧化态+ V),而vanadyl(签证官^{2 +}氧化态+ IV)有阳离子性质和多酸的条件下才出现3]。复合物与氟化、硫酸或草酸可以增加V在氧化条件下的溶解度15]。急性中毒的牛吸收V-containing土壤颗粒粘草已经被McCrindle报道等。16]。

钒的毒性对人类可以相差很大,这取决于它的氧化态。中毒的临床图片(从10毫克每天)显示不同的有毒钒对呼吸的影响,循环系统和中枢神经系统、消化器官,肾脏,和皮肤(17]。在过去,V也被用来治疗糖尿病的治疗。

1.2。冲积土壤,漫滩沉积物,泛滥平原沉积物

达恩利et al。18]做了一个区分根据汇水盆地冲积土壤大小:漫滩和漫滩沉积物是大型和小型冲积平原的冲积土,分别,但都由细粒度(粉质粘土、粘质粉土)沉积物。泛滥平原和漫滩沉积物沉积在低能环境[洪水期间19]。漫滩沉积物被认为是代表采样介质地球化学映射(19]。地区历史的开采和污染,只有一个漫滩沉积物样品的地球化学特征并不总是代表一个大汇水盆地(20.]。德沃斯等。4)评估漫滩沉积物作为地球化学介质的使用映射在发达地区。较低的漫滩沉积物样品(即样品。,samples taken deeper in the overbank sediment profile) reflect the natural, pristine situation, while upper overbank sediments are influenced by anthropogenic chemical contamination. From an environmental point of view, the use of overbank sediments is interesting because background concentrations are an essential reference point to evaluate the pollution status of soils and sediments.

1.3。法律框架对V污染

在佛兰德斯的环境立法和瓦隆(这是两个主要区域在比利时,每个都有一个自己的环境立法),定义阈值钒浓度排放在空气中,地表水和地下水。虽然背景和干预提供的值是弗兰德和瓦龙土壤的法令,Cd,铬、铜、汞、镍、铅、锌、和有机污染物,不提供规范值V .然而,几个欧洲国家建立规范值V在土壤(表1)。

在表的规范值1由于使用不同的模型,不同的软件,和标准对人体毒理学和生态毒理学21]。另外,自然(背景)中微量元素含量土壤和沉积物依赖于土壤和沉积物属性(粘土含量、有机碳含量等)和地质基础,这使得它很难比较这些规范值(23]。此外,总浓度的微量元素不给一个好迹象的流动性和毒性元素(2]。

本研究的目的是(1)评估的V-content冲积土壤(漫滩沉积物,泛滥平原沉积物和疏浚sediment-derived土壤)在比利时和欧洲的河流和比较这些值与规范值建立于其他欧洲国家,(2)建立回归方程,使解释冲积土壤中的V内容基于主要元素组成和/或土壤理化性质如粘土和有机质含量,(3)来评估实际的和潜在的释放(“移动”和“可动员的分数resp) V从这些土壤通过标准化的欧洲与CaCl拔拔牙和浸出试验(单₂和ammonium-EDTA)。这不是本研究的目的提出规范值V(冲积)土壤中,但这一研究获得的回归方程可以建立V浓度是否以冲积土壤可以被视为“正常”。

2。方法

2.1。采样位置和采样

2.1.1。比利时的样品

2006年11月至2009年10月,冲积沉淀物,漫滩沉积物组成的——或者疏浚sediment-derived土壤,沿着三个不同河流采样在比利时(图1)。

在比利时北部,漫滩沉积物,疏浚sediment-derived土壤采样在斯凯尔特河河流域(排水区在比利时= 13336公里²),它分为11 subcatchments,包括Leie和民主党集雨。Leie河(比利时西北部)是一种重要的河斯凯尔特河及其支流流域总面积,三级砂和粘土组成的,大约是3675公里²(比利时)。Leie河洪水特征是一个普通的政权。1976年,河的一部分被直沿着河和疏浚沉积物被存储。dredged-sediment-derived土壤中重金属形态来源于工业和农业活动。目前大多数dredged-sediment-derived土壤作为草地或森林。格罗特的发现(民主党流域,1272公里²底部)河(比利时北部)是glauconite-rich中等粒度的砂(Diestian形成)。有机和含铁丰富的湿地土壤已经开发出沿着这流。河是一个非常曲折的路径和结果几个沿着河洪水区发生,每年都淹没了几次暴雨时期。污染的主要来源是工厂生产磷酸盐肥料的磷酸盐矿石的细化。大多数的冲积土壤沿格罗特发现包括未使用的(即。,not used for living, industry or agriculture) land, situated in a natural reserve.

东部的比利时和荷兰南部,漫滩沉积物采样Geul河沿岸(图1)。Geul河,默兹河的支流,流在砂岩(上泥盆世)和碳酸盐和页岩(中低Carbonian) [24]。Geul河的流量很大程度上取决于降雨的数量和特点是一个浮华的政权在秋季和冬季的小洪水序列和一些主要的洪水在夏天25]。从中世纪到20世纪初,广泛Zn-Pb Plombieres进行开采和冶炼,炉甘石东部(比利时)。除了重要的浪费量存储在大型矿山尾矿堆、漫滩沉积物沿着附近Geul河流严重污染的锌、铅、和Cd [24]。Geul外流了以农村为主的流域人口密度相对较低。

在每个位置,垂直剖面挖和样品(每个样品的材料1公斤)在每5到20厘米,深度取决于颜色的视觉差异,有机质含量和/或纹理,产生3 - 5样品/地平线。总的来说,206个样本。Leie河沿岸,采集标本在疏浚sediment-derived土壤。沿着Geul概要文件中采样漫滩sediment-derived土壤和沿格罗特发现漫滩沉积物和疏浚sediment-derived土壤取样。

2.1.2。欧洲的样品

“FOREGS地球化学基线映射计划的主要目的是提供高质量、多用途欧洲环境地球化学基线数据。需要这种类型的数据是合理的第一区域地球化学制图工作组1986年切尔诺贝利事故后,立即意识到一个基线时放射性污染和其他元素无法定义”26- - - - - -28]。经过几次尝试编译现有区域地球化学数据库在欧洲,很明显,建立统一的欧洲广泛的地球化学数据库至关重要。欧洲地质调查的董事的论坛(FOREGS)批准了地球化学基线映射计划1996年,并于1997年达成协议的原则和分析方法获得了和现场测试方法,最后导致“FOREGS地球化学手册,”出版于1998年(29日]。在目前的研究中,数据泛滥平原沉积物样品在26个国家参与的FOREGS地球化学基线映射使用计划。

在每个采样点,2公斤的泛滥平原沉积物(采样深度0-25厘米)收集。泛滥平原土壤的抽样程序是战地手册中描述(29日]。

2.2。土壤理化特性

2.2.1。比利时的冲积土壤

物理化学特性
在风干土样分析。测定元素的浓度和有机碳含量、土壤样本的一部分在瓷钵和分类已筛(< 1毫米)。pH值(H₂O)测定土壤/水悬浮(1/2.5)。根据Walkley和黑色有机碳测定方法(30.]。晶粒尺寸是由激光衍射分析(莫尔文Mastersizer年代长床)。总元素浓度(Al,、Ba、Cd、铜、铬、有限公司,钙、铁、钾、镁、锰、镍、铅、V和锌)测定样品,但讨论将主要关注诉一克4毫升盐酸溶解样品_浓缩的2毫升HNO_3浓缩的、高频和2毫升_浓缩的聚四氟乙烯烧杯。混合物轻轻在热板加热到半干,随后reattacked相同数量的三酸和加热,直到完全干燥。残留物被再溶解在20毫升2.5摩尔L⁻¹盐酸和过滤(绘画纸45)。最后,解决方案是用蒸馏水稀释至50毫升。这种破坏方法被选中,是因为我们有很多的经验,这种方法在我们的实验室和它允许比较执行的结果与先前的研究在我们的实验室。浓度的主要元素(铁、铝、钙、K,毫克)与火焰原子吸收光谱法测定(法斯,瓦里安AA6),而一个感应耦合等离子体质谱法(icp,惠普4500系列)是用于,英航,Cd,铜、铬、Co、锰、镍、铅、Vm和锌。三个认证的参考资料,即GBW07411土壤,(中国境内),GBW07411沉积物(中国水系沉积物),蒙大拿和SRM 2710土壤(土壤收集牧场上10厘米的沿着溪和漫滩沉积受污染的沉积物污染)对质量控制进行了分析。总注册V浓度这些材料是由光谱仪和/或中子活化分析,而与3强酸(HCl, HNO解散₃和高频)使用在目前的研究中,测量与icp紧随其后。尽管使用氢氟酸,小残渣(通常少于5%的样品的干燥质量)不溶解。在我们实验室以前的调查显示这渣由石英颗粒和有时也层状硅酸盐组成。这可能解释了为什么测量V认证相比略低浓度(表值2)。然而,使用与强酸溶解和icp测定允许从FOREGS项目更好的对比数据,V已经由王水溶解后icp光谱仪。很明显,过程总元素浓度的测定土壤和沉积物应良好,特别是在大规模研究,因为这是必要的比较不同研究的结果和/或实验室。此外,进行了一式三份的分析一些样品。相对标准偏差一式三份分析(3单独的次级样本)低于5%的所有元素,除了Ca和艾尔(低于10%)。

单拔牙
单一的抽取,进行65个样本的冲积土壤Leie和格罗特发现河流。为CaCl₂和ammonium-EDTA提取、SMT的协议(标准测量和测试)项目(31日)之后。20毫升0.01摩尔的L⁻¹CaCl₂或20毫升0.05摩尔的L⁻¹ammonium-EDTA解决方案,分别是风干的沉积物中添加2 g离心管。暂停3 h或1 h,动摇了,分别在相应的振动器,离心机(3500 rpm, 10分钟),倾析,过滤(0.45μ米)。经过测量的pH值,CaCl₂提取与集中HNO酸化₃将pH < 2。ammonium-EDTA提取未酸化前分析,防止沉淀的EDTA盐以非常低的博士一个参考资料483 (CRM) ammonium-EDTA和CaCl认证₂——可抽出的Cd的内容,锌,铜,铅也包括在内。没有认证的值为V,但在这项研究中获得的数据表3为了让未来的比较与其他研究。标准偏差之间的一式三份的抽取,不到5%。ammonium-EDTA提取的数据介绍了毫克/公斤干物质,因为EDTA-extractable元素浓度往往比总元素浓度。V CaCl浓度₂提取物中表达μg L⁻¹为了便于比较,例如,孔隙水浓度的V。

2.2.2。从FOREGS冲积土壤数据库

详细的分析方法)提供了et al。32:总浓度分别,P₂O₅K₂啊,曹,TiO₂c、V、铬、MnO,英航,洛杉矶,和Ce使用能量色散极化x射线荧光光谱法测定。在河滩上土壤样本,V王水破坏后也由icp。因为在这两个数据集的数据并不总是在相同的顺序和数据有时会失踪,比较两种方法得到的数据并没有执行。在目前的研究中,主要将使用光谱仪的数据分析。

2.3。统计分析

执行统计分析软件包SPSS 16.0的窗户。

描述性统计(平均值、中位数、最小、最大、标准差和方差)计算为每个变量。第90百分位的元素浓度noncontaminated上部土层的土壤通常被认为是代表在土壤背景值22,33]。因为我们的数据集包含污染和noncontaminated样本,没有试图提出背景值。通过平均数和中位数比较值,土壤与浓缩在V可以检测到33]。

检查变量的正态分布通过Kolmogorof-Smirnov(钴)测试和变量之间的相关性进行了测试,计算双尾皮尔逊相关系数的对数转换值。方差分析(方差分析)应用于比较平均流域之间的变量。根据逐步多元线性回归方法进行推断可能的变量之间的因果关系。主要是注意的可能性预测沉积物中微量元素浓度基于主要元素组成、pH值、粘土和有机质含量。不同的假设的线性回归(de残留的常态,自相关,quasi-multicollinearity (QMC)和异方差性)进行了测试。

统计分析,韦伯斯特的建议34,35](报告平均值与标准错误,进行线性回归,等等)考虑在内。

3所示。结果与讨论

3.1。V在泛滥平原土壤的总浓度

平均总V浓度3比利时集雨和在欧洲FOREGS数据库在45 - 87毫克公斤⁻¹。V的平均浓度高的冲积土壤格罗特发现排水主要是由于异常值与V浓度之间的189和301毫克公斤⁻¹。Geul河冲积土壤的特点是浓度显著降低V Leie相比,格罗特发现河流。V浓度在文学泛滥平原土壤很少报道。Peh和巫女36V)测量平均浓度的70毫克公斤⁻¹在克罗地亚,这是符合报告的值。伊万诺夫和卡申37后]记录(AAS-measurement王水毁灭)平均V 110毫克公斤浓度⁻¹在冲积矿床Transbaikalia(俄罗斯)和安打和价格(38]发现(ICP-OES王水后决心毁灭)浓度之间的8 - 17毫克公斤⁻¹在河口湾(英国)泛滥平原土壤。2010年10月4日,红泥悬挂被释放从Ajkai Timfoldgyar Zrt氧化铝工厂。其他微量元素,泥浆样本源包含重要V浓度(> 1000毫克公斤⁻¹),泛滥平原沉积物下游显著影响赤泥(39]。

从FOREGS数据库总V浓度在泛滥平原土壤在图表示2。由于数据呈现在图2特点是正确的峰度,因此不是正态分布,浓度在地图上代表深受本地增强V浓度(40]。比利时集雨数据并不呈现在地图上,由于数据来自3个不同的位置,只在比利时覆盖面积有限。

数据观测撒谎超过1.5四分位范围低于第一四分位数或1.5四分位范围高于第三四分位数被认为是一个异类。V,在比利时数据异常值观察7,189 - 301毫克公斤⁻¹,所有来自格罗特的冲积土壤样本的样本发现。德•格罗特发现V也以最高平均浓度和平均数和中位数的一个重要区别值V,这表明V的人为来源(33]。在这个区域,磷酸盐矿石加工的工厂排放废水直接排入河流。V称为二次磷酸生产的产品(8]。按照,V和冲积土壤中P之间的相关系数也很高在格罗特样本发现河。

当V相比,这些样品浓度与规范值表1,11个样品的格罗特发现冲积平原超过“不可接受风险”的值在居民区建立在芬兰,立陶宛,俄罗斯(150毫克公斤⁻¹),而3样品超过荷兰“微不足道的风险”的价值250毫克公斤⁻¹。样品从Leie河的流域重金属污染,往往以粘土和有机质含量升高。只有一个样本Leie河冲积平原的特点是V含量超过150毫克公斤⁻¹(总V浓度是161毫克公斤⁻¹)。

Geul-catchment样本,最后,以相对较低的总浓度V(平均45毫克公斤⁻¹、表4)。V的平均浓度的冲积土壤Geul河低于欧洲数据集的第90个百分位,这可能被认为是背景值(33),以及V在欧洲冲积土壤浓度低于平均水平。最大V浓度是57毫克公斤⁻¹(表4),因此下面所有阈值表1,除了“微不足道的风险”的值从荷兰(42毫克公斤⁻¹)。沿着Geul V的平均浓度土壤非常接近中值浓度,这表明V不是人为的33]。的底土Geul排水由沙子和页岩和其他的研究还表明,V总浓度土壤中开发页岩相比更低更clay-rich基质(41]。

在欧洲FOREGS数据集,“V的空间分布显然与基岩地质和矿化,尤其是镁铁质、超镁铁的岩性,并clay-rich土壤高₂O₃内容”(15]。最高的V浓度发现矿化奥斯陆(266毫克公斤的裂痕⁻¹)。在英国和德国,V(224毫克公斤浓度升高⁻¹)分别是由于工业污染,燃烧煤和石油15]。

3.2。V与其他元素的关系

3.2.1之上。相关性

因为大多数的数据(微量元素和主要元素浓度)显示正确的峰度和重要的钴测试,数据日志转换。关于FOREGS数据,相关系数表5与光谱仪测定的数据计算,因为更多的元素与本文相关的测量法相比,王水法。不幸的是,它是不可能合并的结果王水和光谱仪测定成一个表,因为数据没有在同一个订单,有几个失踪样本的方法。这不便FOREGS数据库也被提到的(40]。

一般来说,Mg、Cr和Al与V(表显示最相关5)。在微量元素中,铬的特点是强正相关与V样本的格罗特发现()。其他的研究也证明了Cr和V之间有高度的相关性在土壤和沉积物23,42]。Cr和V可以互相代替粘土矿物的晶体结构和土壤中钒酸和铬酸盐表现出类似的行为。

排水的格罗特发现,高铁浓度普遍发现,铁最大浓度的7.66%,这可以解释为含砂的发生和砂岩以及海绿石的底土(43]。

铁和铝也表现出正相关,这通常是在土壤和沉积物中(例如,[15,42,44- - - - - -46])。

粘土和有机碳含量数据只用于Leie的泛滥平原土壤。钒显示与粘土含量显著正相关(0.713),这是按照正相关与半岛和其他clay-associated元素和有机碳含量(0.657)。尽管V的协会与有机材料也显示在其他研究[2,46],一些作者[42报告一个V和有机质含量之间存在显著负相关。Połedniok和镶嵌细工5]得出的V绑定到有机材料在工业领域相比,农村地区低。

从FOREGS数据库XRF-data,钒在欧洲泛滥平原土壤样本与铁和钛强烈正相关,并在较小程度上。

这些积极的相关性可以用这一事实来解释(水)氧化物铁、钛和铝是好吸附器V的离子(47,48),因为这些元素在粘土矿物的发生。此外,原子半径的V离子类似于铁和铝的半径(2,15]。

3.2.2。回归方程来预测V含量冲积土壤

进行了多元线性回归与铁、镁、钙、钾、铝、磷、和粘土(< 2μm分数)和有机质含量作为独立的变量。粘土和有机物包括因为他们已经标准化的背景值用于重金属在土壤和沉积物49]。铁是铁氧化物(水)的重要组成部分,也是组成的硅酸盐。在土壤和沉积物中,钙和镁主要表中硅酸盐Mg-rich母体材料时(例如,超基性岩)和碳酸盐矿物(如CaCO₃)nonacidic土壤。

根据逐步回归方程构造方法(50]。为了只包括最重要的独立变量。除了土壤的格罗特发现,表中所有的回归方程6具有一个或多个异常值。疏忽导致的异常值数据集更适合回归方程(表6)。此外,QMC,方差齐性,正常独立残留的残留在大部分的情况下改善。

一般来说,总V浓度可以很好地预测自变量,铁,镁(表6)。实测值和预测值的一个合适的值呈现在图3的冲积土壤Leie。

为比利时的数据集,是一个重要的解释变量,以及铁、镁、和/或P(表3)。特别是格罗特发现冲积土壤,P是一个解释变量的回归方程V,可与排放的磷酸盐矿石加工厂。

尽管主要的元素,如铁、和Mg也表硅酸盐的一个组成部分,他们也是职责的主要组件。铁(水)氧化物和碳酸盐。此外,归因的术语“粘土分数”< 2μm分数有时误导。粘土矿物旁边,Fe-rich矿物质如Fe-oxi /氢氧化物和层状硅酸盐往往集中在粘土分数(< 2μ米)(51]。使用保守的总浓度元素地球化学的方法可用于克服这些困难(例如,52])。在处理数据集之前,潜在的人为输入元素和在沉积物成岩过程可能改变其浓度应该检查(53]。欧洲数据,铁、铝、和Mg(表最重要的解释变量6)。

3.3。单拔牙

3.3.1。“移动”的金属浓度的预测

土壤孔隙水的成分很重要,从环境的角度来看,因为它给出了一个实际流动的指示重金属和微量元素的吸收,植物通过孔隙水发生。此外,孔隙水也地下水元素的载体。

CaCl的构成₂提取通常被认为是代表孔隙水组成。污染物在土壤孔隙水可以搬到更深的层次或地下水渗透水。在目前的研究中,平均CaCl₂可推断出的V浓度2μg L⁻¹对于样本Leie和4μg L⁻¹样本的格罗特发现(表7),它的价值远低于3毫克L⁻¹爱德华兹等人提出的,它是。3),会导致显著的毒性植物。

金属分区模型可以量化土壤孔隙水的金属浓度作为金属绑定的函数描述固体阶段如Fe - Al -氧化物(水),有机质、粘土和土壤特性的函数影响重金属的分区,如博士总金属含量的比值绑定到土壤相对于其浓度往往是由土壤中的解决方案K_d系数。然而,这样一个模型假定材料的吸附能力是独立的土壤属性(有机质含量、pH值、粘粒含量等)。因此,单身K_d值是不合适的预测土壤中金属溶解度。因此,可以预测一些作者指出,金属溶解度从土壤性质。例如,Houba et al。54)观察到一个重要的分配系数之间的关系(K_d)的Cd在土壤和CaCl的pH值₂提取。根据麦克布莱德et al。55]大多数土壤中金属溶解度的变化是由pH值、有机质含量和总金属浓度。

semimechanistic方法是由索维et al。56)是基于假设交换金属和质子soil-exchange网站上的竞争吸附。在这个模型中,pH值、总金属含量、土壤有机质是用来预测溶解金属浓度。

在目前的研究中,这种竞争吸附模型的修改版本,因为ammonium-EDTA-extractable金属浓度是用来代替总浓度。EDTA萃取通常被用来估计金属的潜在的“可用池”(即。,the pool that can deliver metals from the solid phase of the soil to the soil solution in a relatively short time period). Stepwise multiple linear regressions was performed with pH(CaCl₂)、有机碳含量、粘土含量,CaCl₂可推断出的V P浓度、溶解有机碳(DOC) CaCl内容₂提取,ammonium-EDTA-extractable V P浓度。磷是包括因为磷酸会影响V从土壤的释放7,13,57]。

元素的分布之间的液体和固体阶段很大程度上取决于所选元素的物种形成。因为钒是发生在多个氧化态,实际分布的氧化态首次使用物种形成代码VisualMinteQ计算。根据这些计算,主要钒物种CaCl中遇到的₂提取是HVO₄²⁻发生,这意味着V作为阴离子,眠当pH值上升的趋势。

格罗特的发现泛滥平原土壤,只有CaCl的pH值₂提取和ammonium-EDTA-extractable V浓度被保留在最后的回归模型,作为其他变量不为一个改进的回归方程。格罗特的发现河流域,“移动”V浓度在泛滥平原土壤可以使用以下拟合预测方程: 与= V CaCl浓度₂提取(毫克升⁻¹),= V的“可用池”(毫克公斤⁻¹)。

沿着Leie泛滥平原的土壤,CaCl的pH值₂提取、EDTA-extractable V-concentrations和有机碳含量是保留在最后的回归模型,导致回归方程如下: 与= V CaCl浓度₂提取(毫克升⁻¹),= P的“可用池”(毫克公斤⁻¹),=有机碳含量(%),粘土的粘土含量(%)。

3.3.2。“潜在的可用性”的V

Ammonium-EDTA也被用来估计可动员的“金属浓度。乙二胺四乙酸是一种非选择性试剂,表现出强烈的复杂金属的能力。EDTA是碳酸盐溶解,从而动员阻挡元素(58]。Borggaard [59)表明,EDTA提取无定形Fe-oxides,但这种解散非常缓慢的其他metal-chelate复合物60]。它也能够形成有机金属配合物,与土壤中有机质。此外,复合物的EDTA等重金属Cd,铜、铅、镍、锌和V和EDTA之间更稳定的复合物,从而导致更低的ammonium-EDTA-extractable V的分数在前面提到的重金属存在高浓度(61年]。EDTA-extractable V平均浓度的泛滥平原土壤Leie是2.46毫克公斤⁻¹(表7)相比较,平均EDTA-extractable V(3.40毫克公斤浓度⁻¹)报道加布勒et al。61年]。在格罗特样本发现河,ammonium-EDTA-extractable V的平均浓度为11.2毫克/公斤。泛滥平原土壤样本沿着格罗特发现V和显示高污染的浓度,这也可以解释为更高的潜在移动V-content在这些土壤。相对浓度,然而,只有3.5%和9.8%的总V内容的泛滥平原土壤样本,分别Leie和格罗特发现提取ammonium-EDTA,指出这样一个事实,大多数的V样本的特点是一个非常低的流动性。高度污染的样本的格罗特发现,更详细的研究V移动不过可能有助于阐明V在不断变化的环境条件下的潜在释放(pH值的变化,呃,等等)。

4所示。结论

平均浓度V比利时冲积土壤(69毫克公斤⁻¹)一般比较平均V内容在欧洲冲积土壤(56-59毫克公斤⁻¹)。河的集雨在这项研究中,分析了冲积土壤的污染,来自一个磷酸盐矿石加工工厂,被检测到。比利时和欧洲的数据分析,主要元素的浓度之间的关系和V是量化。铁、铝、和Mg是最重要的变量,可以预测总V含量冲积土壤和获得的回归方程可以用来预测V含量冲积土壤。的冲积土壤污染排放的磷酸盐矿石处理工厂,P也一个解释变量。“移动”V浓度估计的V发布了一个与CaCl提取₂0.01摩尔L⁻¹较低,即使在最受污染的土壤样本。尽管V的实际流动性低,不过,它可能是一个有用的研究不断变化的环境条件的影响,如土壤酸化和波动的氧化还原条件(例如,洪水泛滥平原的土壤)。这将是后续研究的主题,为了获得一个更好的洞察力在土壤和沉积物中V的地球化学。

最后,很明显,过程总元素浓度的测定土壤和沉积物应良好,特别是在大规模研究,因为这是必要的比较不同研究的结果和/或实验室。