火山灰土壌におけるマンガン/鉄酸化物と重金属動態

火山灰土壤中锰/铁氧化物和重金属动态

基本信息

批准号：
11J00444
负责人：
須田碧海
金额：
$ 0.83万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J00444/
关键词：
土壌重金属 Mn酸化物 Fe酸化物逐次抽出法火山灰土壌

项目摘要

平成23年度では、既存のMn酸化物中重金属の選択的抽出法(Chao法)の日本土壌への適用性について検討を行ない、日本に広く分布する火山灰土壌では、Mn酸化物の溶解性が非常に低く、適用不可能であることを示した(Geodema.第163巻,pp.291-295に掲載済)。この結果を踏まえ、今年度はChao法よりもMn酸化物に対する溶解力が大きく(特に火山灰土壌)、かつMn酸化物への選択性がChao法と同程度である改良法を開発した。Chao法と同様に、抽出中の再吸着や沈殿などの問題がなくCd, Co, Ni, Znを抽出可能である。また、主に平成23年度に得られたデータから、世界的に広く用いられる0.5mol L^<-1>NH_2OH-HCl(pH1.5)を用いたMn/Fe酸化物溶解法(Modified BCR化学形態別逐次抽出法の一画分;Mn/Fe酸化物中の重金属を抽出する方法)は、火山灰土壌ではFe酸化物のごく一部しか溶解できないため不適当であること、およびFe酸化物の溶解率は、活性Al(短周期型Al鉱物やAl-腐植複合体)の含量と強い負の相関が認められ、火山灰土壌に豊富に含まれるこれらの成分が、酸化物の還元溶解を阻害していることを示した論文が受理・掲載された(Soil Science and Plant Nutrition.第58巻,pp.684-695)。また、平成23年度には、世界的に広く用いられる0,04molL^<-1>NH_2OH-HCl(25%酢酸中)を用いたMn/Fe酸化物溶解法(Tessier(1979)の化学形態別逐次抽出法の一画分)では、火山灰土壌を含む日本の土壌中のFe酸化物の溶解が不十分であることを示し、溶解力を大幅に改善しつつ、原法と同程度の高い溶解選択性を維持した改良法を開発した。今年度は、この方法にさらに改良を重ね、成果を国際誌Soil Science and Plant Nutritionに投稿した。このように、研究実施計画にあるMn酸化物選択溶解法およびMn/Fe酸化物溶解法の改良は達成された。また、それらの成果は国際誌に掲載済み、または投稿・審査中であるなど、研究に大きな進展があった。これらの方法を組み込んだ逐次抽出法の提示は、今後の課題として残された。

2011财年，我们研究了现有的氧化锰中重金属选择性提取方法（Chao法）对日本土壤的适用性，发现氧化锰在日本广泛分布的火山灰土壤中极易溶解（发表于： Geodema。第 163 卷，第 291-295 页）。基于这些结果，今年我们开发了一种改进的方法，它对锰氧化物的溶解能力比Chao法更强（特别是在火山灰土壤中），并且对Mn氧化物具有与Chao法相同的选择性。与 Chao 法类似，Cd、Co、Ni 和 Zn 都可以被萃取，而不会出现萃取过程中的再吸附或沉淀等问题。此外，基于2011财年主要获得的数据，我们还研究了Mn/Fe氧化物溶解法（Modified一小部分BCR化学形态序贯提取法（提取Mn/Fe氧化物中重金属的方法）不适用于火山灰土壤，因为只能溶解一小部分Fe氧化物，而Fe氧化物质的溶解率为活动A与l（短周期铝矿物和铝腐殖质复合物）含量呈强负相关，表明火山灰土壤中丰富的这些成分抑制氧化物的还原溶解。（土壤科学与植物营养。第 58 卷，第 684-695 页）。此外，2011财年，基于Tessier（1979）的化学形式，开发了在世界范围内广泛使用的使用0.04molL^<-1>NH_2OH-HCl（在25％乙酸中）的Mn/Fe氧化物溶解方法）。顺序提取法（一级）显示日本土壤（包括火山灰土壤）中铁氧化物的溶解不充分，并且表明日本土壤（包括火山灰土壤）中铁氧化物的溶解不充分，并且溶解率一样高与原始方法一样，同时显着提高溶解能力，开发了一种保持选择性的改进方法。今年，他们对这种方法进行了进一步改进，并将结果提交给国际期刊《土壤科学与植物营养》。从而实现了研究实施方案中对Mn氧化物选择性溶解法和Mn/Fe氧化物溶解法的改进。此外，研究也取得了重大进展，成果已发表在国际期刊上或正在提交和审查中。结合这些方法的顺序提取方法的提出仍然是未来的挑战。