六價鉻在土壤中之移動及土壤吸附

The migration and sorption of Cr(VI) in soil

    鉻是相當罕見的重金屬，它以三價及六價形態存在於土壤環、天然水、地質和生物系統中。它是常污染土壤的一種重金屬陰離子，它的六價鉻酸分子會因酸鹼性的不同而改變其形態，也會經由氧化還原反應轉變價數，甚至會與其它重金屬陽離子形成不易溶解的鹽類，如鉻酸鉛。在酸性條件下若存在還原性物質，如有機物、二價鐵、硫化氫，它會發生還原作用，產生三價鉻再發生吸附反應，或形成Cr(OH)₃沉澱，甚至在錳氧化物存在下也可能將三價鉻氧化為六價鉻，這種活潑的化性雖然有助於我們控制毒性強的六價鉻，但是若管理不善亦會隱藏著危機，因此在土壤管理的基礎上，有必要針對它的化學性質加以研究。

　　磷在土壤環境中也是以陰離子形態存在，因此，磷與鉻在土壤中是否有競爭吸附的效應存在，也是令人頗感興趣。研究目的是利用桃園的氧化鐵土壤來探討鉻及磷的競爭吸附。

放射性鍶 及銫在土壤中之移動及受污染土壤之復育技術研究

Movement of Radiocesium and Radiostrontium in the Soils and Using Remediation Technique in Contaminated Soils

          本研究在考量黏土和台灣六種主要土壤土類當做核廢料包埋在岩層中做為襯裡(liner)之可能性，以選取黏土及台灣佔大部分的沖積土及紅壤為主，測定其所有物理化學性質以及礦物組成，先把樣品調成糊狀(知其田間容水量)放入針筒中小心避免有氣泡存在。然後放調節成0.1或0.3大氣壓之加壓之加壓抽吸器內保持48小時。取出後，每支用lunger推出少許樣品用刀切平之。然後再推出約2mm於表面加1滴(少於10入)之Carrier-free之⁸⁵Sr或¹³⁴Cs量。所測得的放射量是為A_o。隨即將針筒之樣品出一定刻度(X₁)用刀片切去，再放到原來位置測定，如此連續測得Ax_1, Ax₂, Ax₃---Ax_n約5-6次測定，最後推出全部樣品測其空白加以校正，並以Fick 之定律測其擴散係數。另一種擴散的研究設計可根據張顧齡1988年在清華大學原子科學系碩士論文所設計的管柱裝置圖來做¹³⁴Cs和85Sr擴散及在管柱中之移動。其擴散係數與黏土及土壤之陽離子交換容量(CEC)、pH、水分含量、管柱之裝填密度，以及核種的濃度非常有關係。也是研究的目標。這一部分，可以以普通CsCl和SrCl₂鹽類來做先前之土柱淋洗及土壤擴散實驗。

在以往等溫附模式有Linear, Langmuir和Freundlich 三種方程式，而linear模式S=KC較適用於低溶質(或核種)濃度，高濃度溶質(或核種)之傳輸則不適用，最近本研究室選用MT3DMS程式以由突破曲線及retarding factor來描述高電解質溶質之傳輸，有非常好的成果，此程式是否可應用於高濃度核種之傳輸則有待驗證。

我國東部長濱、池上，及石雨傘的黑土以及澎湖玄武岩所化育的蒙特石質土壤均含有大量的蒙特石，均預期可當做研究材料。此計劃完成後可了解，我國低放射量核廢棄物的包埋技術以及使用廉價的土壤(如東部黑土及澎湖玄武岩化育土壤)做liner，應會有所貢獻。由於過本研究室研究人員及學生對溶質的傳輸均是根據批次法，而核種的傳輸也是一種很重要的研究工具，此研究對低放射量核廢棄物的埋藏及固化技術會有幫助。

農田土壤重金屬調查研究

Heavy Metals Survey in Agricultural Soils

        本省灌溉水受污染的主要來源包括四大項：工業廢水、社區及家庭污水、農業廢水固體廢棄物等，而這些廢水大多在未經處理的情況下，直接由生產事業排放至附近的河川、溪流甚至灌溉渠道中。工業廢水係指在各種工業製程中所產生之廢水，其中含有許多懸浮固體、BOD、COD與無機鹽類包括Cl^-、SO₄^2-、Na⁺、 NH₄⁺ 、 NO₃^-及其它重金屬離子，當這些污染質排入灌溉水中時，導致水質改變，若農田灌溉受污染水源後，將直接對農作物造成影響，並改變土壤物理化學性質。 ∼六個人污染量；養豬之事業廢沝的污染量，約相當於四千多萬人之污染量，即台灣地區部人口產生之污染的一倍以上。自來水水源遭受豬糞尿的污染，使飲用的自來水帶有臭味。豬糞尿中含大量有機物及重金屬，會消耗水中溶氧，造成水體的優養化 ，過量氮素及重金屬使作物生長畸形或減產。本計畫主要目的為實驗室及田間現場研究氮素及重金屬物質之物理化學行為，預測該氮素及重金屬污染物質在土壤中之動態，並評估灌溉水對土壤污染之程度及污染地下水之可能性。