Vanadium in Soils Chemistry and Ecotoxicity



Yüklə 456,72 Kb.
Pdf görüntüsü
səhifə17/17
tarix05.03.2018
ölçüsü456,72 Kb.
#30458
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17

 

54 


 

ISO, International Organization for Standardization (1997). Soil quality - 

Biological methods - Determination of nitrogen mineralization and 

nitrification in soils and the influence of chemicals on these processes. 

ISO 14238. Geneve, Switzerland. 

ISO, International Organization for Standardization (2005). Soil quality - 

Determination of the effects of pollutants on soil flora - Part 2: Effects of 

chemicals on the emergence and growth of higher plants. ISO 11269-2. 

Geneve, Switzerland. 

Kaplan, D.I., Adriano, D.C., Carlson, C.L. & Sajwan, K.S. (1990a). Vanadium - 

toxicity and accumulation by beans. Water Air and Soil Pollution, 49(1-

2), pp. 81-91. 

Kaplan, D.I., Sajwan, K.S., Adriano, D.C. & Gettier, S. (1990b). Phytoavailability 

and toxicity of beryllium and vanadium. Water Air and Soil Pollution

53(3-4), pp. 203-212. 

Kelly, S.D., Hesterberg, D. & Ravel, B. (2008). Analysis of soils and minerals 

using X-ray absorption spectroscopy. In: Ulery, A.L. & Drees, R. (eds) 

Methods of Soil Analysis - Part 5. Mineralogical methods. Soil Science 

Society of America, pp. 387-464. 

Komarova, T.V., Obrezkov, O.N. & Shpigun, O.A. (1991). Ion chromatographic 

behavior of anionic EDTA complexes of vanadium(IV) and vanadium(V). 



Analytica Chimica Acta, 254(1-2), pp. 61-63. 

Liang, C.N. & Tabatabai, M.A. (1977). Effects of trace-elements on nitrogen 

mineralization in soils. Environmental Pollution, 12(2), pp. 141-147. 

Liang, C.N. & Tabatabai, M.A. (1978). Effects of trace elements on nitrification in 

soils. Journal of Environmental Quality, 7(2), pp. 291-293. 

Lu, X.Q., Johnson, W.D. & Hook, J. (1998). Reaction of vanadate with aquatic 

humic substances: An ESR and V-51 NMR study. Environmental Science 

& Technology, 32(15), pp. 2257-2263. 

Mandiwana, K.L., Panichev, N. & Molatlhegi, R. (2005). The leaching of V(V) 

with PO

4

3-



 in the speciation analysis of soil. Analytica Chimica Acta, 

545(2), pp. 239-243. 

Mansour, A.N., Smith, P.H., Baker, W.M., Balasubramanian, M. & McBreen, J. 

(2002). In situ XAS investigation of the oxidation state and local structure 

of vanadium in discharged and charged V2O5 aerogel cathodes. 

Electrochimica Acta, 47(19), pp. 3151-3161. 

Martin, H.W. & Kaplan, D.I. (1998). Temporal changes in cadmium, thallium, and 

vanadium mobility in soil and phytoavailability under field conditions. 

Water Air and Soil Pollution, 101(1-4), pp. 399-410. 

Merckx, R., Brans, K. & Smolders, E. (2001). Decomposition of dissolved organic 

carbon after soil drying and rewetting as an indicator of metal toxicity in 

soils. Soil Biology & Biochemistry, 33(2), pp. 235-240. 

Mikkonen, A. & Tummavuori, J. (1994a). Desorption of phosphate from 3 Finnish 

mineral soil samples during adsorption of vanadate, molybdate and 

tungstate. Agricultural Science in Finland, 3(5), pp. 481-486. 



 

 

55 



 

Mikkonen, A. & Tummavuori, J. (1994b). Retention of vanadium (V) by three 

Finnish mineral soils. European Journal of Soil Science, 45(3), pp. 361-

368. 


Molina, M., Aburto, F., Calderon, R., Cazanga, M. & Escudey, M. (2009). Trace 

element composition of selected fertilizers used in Chile: Phosphorus 

fertilizers as a source of long-term soil contamination. Soil & Sediment 

Contamination, 18(4), pp. 497-511. 

Morrell, B., Lepp, N. & Phipps, D. (1986). Vanadium uptake by higher plants: 

Some recent developments. Environmental Geochemistry and Health

8(1), pp. 14-18. 

Mosser, C., Boudeulle, M., Weber, F. & Pacquet, A. (1996). Ferriferous and 

vanadiferous kaolinites from the hydrothermal alteration halo of the Cigar 

Lake uranium deposit (Canada). Clay Minerals, 31(3), pp. 291-299. 

Motz, H. & Geiseler, J. (2001). Products of steel slags an opportunity to save 

natural resources. Waste Management, 21(3), pp. 285-293. 

Naeem, A., Westerhoff, P. & Mustafa, S. (2007). Vanadium removal by metal 

(hydr)oxide adsorbents. Water Research41(7), pp. 1596-1602. 

Nehrenheim, E. & Gustafsson, J.P. (2008). Kinetic sorption modelling of Cu, Ni, 

Zn, Pb and Cr ions to pine bark and blast furnace slag by using batch 

experiments. Bioresource Technology, 99(6), pp. 1571-1577. 

OECD, Organisation for Economic Co-operation and Development (2000). Test 

No. 217: Soil Microorganisms: Carbon Transformation Test. OECD 



Guidelines for the Testing of Chemicals. Paris, France: OECD Publishing. 

Ona-Nguema, G., Morin, G., Juillot, F., Calas, G. & Brown, G.E. (2005). EXAFS 

analysis of arsenite adsorption onto two-line ferrihydrite, hematite, 

goethite, and lepidocrocite. Environmental Science & Technology, 39(23), 

pp. 9147-9155. 

Pacyna, J.M. & Pacyna, E.G. (2001). An assessment of global and regional 

emissions of trace metals to the atmosphere from anthropogenic sources 

worldwide. Environmental Reviews, 9(4), pp. 269-298. 

Peacock, C.L. & Sherman, D.M. (2004). Vanadium(V) adsorption onto goethite 

(alpha-FeOOH) at pH 1.5 to 12: A surface complexation model based on 

ab initio molecular geometries and EXAFS spectroscopy. Geochimica et 

Cosmochimica Acta, 68(8), pp. 1723-1733. 

Peacock, C.L. & Sherman, D.M. (2004). Copper(II) sorption onto goethite, 

hematite, and lepidocrocite: A surface complexation model based on ab 

initio molecular geometries and EXAFS spectroscopy. Geochimica et 



Cosmochimica Acta, 68(12), pp. 2623-2637. 

Perlin, D.S. & Spanswick, R.M. (1981). Characterization of ATPase Activity 

Associated with Corn Leaf Plasma Membranes. Plant Physiology, 68(3), 

pp. 521-526. 

Poledniok, J. & Buhl, F. (2003). Speciation of vanadium in soil. Talanta, 59(1), pp. 

1-8. 



 

56 


 

Prietzel, J., Thieme, J. & Paterson, D. (2010). Phosphorus speciation of forest-soil 

organic surface layers using P K-edge XANES spectroscopy. Journal of 

Plant Nutrition and Soil Science, 173(6), pp. 805-807. 

Proctor, D.M., Fehling, K.A., Shay, E.C., Wittenborn, J.L., Green, J.J., Avent, C., 

Bigham, R.D., Connolly, M., Lee, B., Shepker, T.O. & Zak, M.A. (2000). 

Physical and chemical characteristics of blast furnace, basic oxygen 

furnace, and electric arc furnace steel industry slags. Environmental 

Science & Technology, 34(8), pp. 1576-1582. 

Pyrzynska, K. & Wierzbicki, T. (2004a). Determination of vanadium species in 

environmental samples. Talanta, 64(4), pp. 823-829. 

Pyrzynska, K. & Wierzbicki, T. (2004b). Solid-phase extraction for 

preconcentration and separation of vanadium species in natural waters. 

Microchimica Acta, 147(1-2), pp. 59-64. 

Ravel, B. & Newville, M. (2005). ATHENA, ARTEMIS, HEPHAESTUS: data 

analysis for X-ray absorption spectroscopy using IFEFFIT. Journal of 

Synchrotron Radiation, 12, pp. 537-541. 

Rossignol, C. & Ouvrard, G. (2001). General behavior upon cycling of LiNiVO4 

as battery electrode. Journal of Power Sources97–98(0), pp. 491-493. 

Ruyters, S., Mertens, J., Vassilieva, E., Dehandschutter, B., Poffijn, A. & 

Smolders, E. (2011). The red mud accident in Ajka (Hungary): Plant 

toxicity and trace metal bioavailability in red mud contaminated soil. 



Environmental Science & Technology, 45(4), pp. 1616-1622. 

Scheinost, A.C., Abend, S., Pandya, K.I. & Sparks, D.L. (2001). Kinetic controls 

on Cu and Pb sorption by ferrihydrite. Environmental Science & 

Technology, 35(6), pp. 1090-1096. 

Schosseler, P.M. & Gehring, A.U. (1996). Transition metals in Llano vermiculite 

samples: An EPR study. Clays and Clay Minerals, 44(4), pp. 470-478. 

Schwertmann, U. & Cornell, R.M. (2000). Iron oxides in the laboratory: 

preparation and characterization, 2

nd

 edition, Weinheim: Wiley -VCH 



Verlag GmbH. 

Seargeant, L.E. & Stinson, R.A. (1979). Inhibition of human alkaline phosphatases 

by vanadate. Biochem. J., 181(1), pp. 247-250. 

Shen, H. & Forssberg, E. (2003). An overview of recovery of metals from slags. 



Waste Management, 23(10), pp. 933-949. 

Smith, P.G., Boutin, C. & Knopper, L. (2013). Vanadium Pentoxide Phytotoxicity: 

Effects of Species Selection and Nutrient Concentration. Archives of 

Environmental Contamination and Toxicology, 64(1), pp. 87-96. 

Smolders, E., Oorts, K., van Sprang, P., Schoeters, I., Janssen, C.R., McGrath, S.P. 

& McLaughlin, M.J. (2009). Toxicity of trace metals in soil as affected by 

soil type and aging after contamination: using calibrated bioavailability 

models to set ecological soil standards. Environmental Toxicology and 

Chemistry, 28(8), pp. 1633-1642. 

Soldi, T., Pesavento, M. & Alberti, G. (1996). Separation of vanadium(V) and -

(IV) by sorption on an iminodiacetic chelating resin. Analytica Chimica 

Acta, 323(1-3), pp. 27-37. 



 

 

57 



 

Su, T.Z., Guan, X.H., Gu, G.W. & Wang, J.M. (2008). Adsorption characteristics 

of As(V), Se(IV), and V(V) onto activated alumina: Effects of pH, surface 

loading, and ionic strength. Journal of Colloid and Interface Science, 

326(2), pp. 347-353. 

Sutton, S.R., Karner, J., Papike, J., Delaney, J.S., Shearer, C., Newville, M., Eng, 

P., Rivers, M. & Dyar, M.D. (2005). Vanadium K edge XANES of 

synthetic and natural basaltic glasses and application to microscale 

oxygen barometry. Geochimica et Cosmochimica Acta, 69(9), pp. 2333-

2348. 


Swedlund, P.J. & Webster, J.G. (1999). Adsorption and polymerisation of silicic 

acid on ferrihydrite, and its effect on arsenic adsorption. Water Research, 

33(16), pp. 3413-3422. 

Teng, Y.G., Yang, J., Wang, J.S. & Song, L.T. (2011). Bioavailability of vanadium 

extracted by EDTA, HCl, HOAC, and NaNO

3

 in topsoil in the Panzhihua 



urban park, located in southwest China. Biological Trace Element 

Research, 144(1-3), pp. 1394-1404. 

Thompson, A., Attwood, D., Gullikson, E., Howells, M., Kim, K.-J., Kirz, J., 

Kortright, J., Lindau, I., Liu, Y., Pianetta, P., Robinson, A., Scofield, J., 

Underwood, J., Williams, G. & Winick, H. (2009). X-ray Data Booklet

Berkely, California 94720: Lawrence Berkely National Laboratory, 

University of California. 

Tiberg, C., Sjostedt, C., Persson, I. & Gustafsson, J.P. (2013). Phosphate effects on 

copper(II) and lead(II) sorption to ferrihydrite. Geochimica et 



Cosmochimica Acta, 120, pp. 140-157. 

Tyler, G. (1976). Influence of vanadium on soil phosphatase-activity. Journal of 



Environmental Quality, 5(2), pp. 216-217. 

Tyler, G. (2004). Vertical distribution of major, minor, and rare elements in a 

Haplic Podzol. Geoderma, 119(3–4), pp. 277-290. 

Urdaneta, C., Parra, L.M.M., Matute, S., Garaboto, M.A., Barros, H. & Vazquez, 

C. (2008). Evaluation of vermicompost as bioadsorbent substrate of Pb, 

Ni, V and Cr for waste waters remediation using total reflection X-ray 

fluorescence. Spectrochimica Acta Part B-Atomic Spectroscopy63(12), 

pp. 1455-1460. 

Wang, D. & Sanudo-Wilhelmy, S.A. (2008). Development of an analytical 

protocol for the determination of V (IV) and V (V) in seawater: 

Application to coastal environments. Marine Chemistry, 112(1-2), pp. 72-

80. 


Wang, J.F. & Liu, Z. (1999). Effect of vanadium on the growth of soybean 

seedlings. Plant and Soil, 216(1-2), pp. 47-51. 

Wanty, R.B. & Goldhaber, M.B. (1992). Thermodynamics and kinetics of 

reactions involving vanadium in natural systems: Accumulation of 

vanadium in sedimentary rocks. Geochimica et Cosmochimica Acta, 

56(4), pp. 1471-1483. 




 

58 


 

Wehrli, B. & Stumm, W. (1989). Vanadyl in natural waters: Adsorption and 

hydrolysis promote oxygenation. Geochimica et Cosmochimica Acta, 

53(1), pp. 69-77. 

Wilke, B.M. (1989). Long-term effects of different inorganic pollutants on nitrogen 

transformations in a sandy cambisol. Biology and Fertility of Soils, 7(3), 

pp. 254-258. 

Wong, J., Lytle, F.W., Messmer, R.P. & Maylotte, D.H. (1984). K-edge absorption 

spectra of selected vanadium compounds. Physical Review B30(10), pp. 

5596-5610. 

Wällstedt, T., Bjorkvald, L. & Gustafsson, J.P. (2010). Increasing concentrations 

of arsenic and vanadium in (southern) Swedish streams. Applied 



Geochemistry, 25(8), pp. 1162-1175. 

Yang, J., Teng, Y.G., Wang, J.S. & Li, J. (2011). Vanadium uptake by alfalfa 

grown in V-Cd-contaminated soil by pot experiment. Biological Trace 

Element Research, 142(3), pp. 787-795. 

 



 

 

59 



 

Acknowledgements

This PhD project was funded by LKAB, Merox, 

Ruukki and

 Vanitec, for which 

I am very grateful. The synchrotron radiation sources, SSRL (Stanford, USA) 

and  MAX-Lab  (Lund,  Sweden),  are  also  gratefully  acknowledged  for 

providing beam time. 

The first person that I would like to thank is my main supervisor Jon Petter 

Gustafsson  for  his  support  during  these  years.  I  am  very  grateful  for  his 

knowledge, patience and unerring ability to keep me on the right track. 

Great thanks to my co-supervisors: Erik Smolders, for welcoming me to his 

lab  in  Leuven  and  sharing  his  broad  knowledge  within  ecotoxicity;  Ingrid 



Öborn,  for  valuable  comments,  discussions  and  encouragement  when  most 

needed; and Dan Berggren Kleja, for critical discussions and support. 

Thanks  also  to  my  co-authors  and  co-workers;  Ingmar  Persson,  for  his 

enthusiasm  and  for  happily  sharing  his  knowledge  of  XAS;  Stijn  Baken,  for 

working together with me on the toxicity experiments and for helping me settle 

down  in  Leuven;  and  Francesco  Cubadda,  Marilena  D’Amato  and  Andrea 



Raggi  at  Istituto  Superiore  di  Sanità  for  agreeing  to  cooperate  and  for  taking 

care of me in Rome. 

The data presented in this work would not have been processed without the 

help of laboratory staff at the Department of Soil and Environment, SLU and at 

KU Leuven. A special thank you to Lena Ek and Mirsada Kulenovic. I would 

also  like  to  express  my  sincere  gratitude  to  Bengt  Nihlgård  and  Anders 



Jonshagen  for helping  me with soil  sampling  and background information on 

the Ringamåla field trial. 

Thanks  to  Anna  Mårtensson  and  Johan  Arvidsson  for  commenting  on  this 

thesis and Mary McAfee for language editing.  

I  would  also  like  to  acknowledge  my  fellow  PhD  students  during  these 

years,  I  have  had  a  great  time!  A  special  thank  you  to  Carin,  Lotta,  Anki



CarinaVeeraMartinStefan and Jian


 

60 


 

 

My  colleagues  at  the  Department  of  Soil  and  Environment,  I  have  really 



appreciated  the  scientific  discussions  and  the  friendly  working  environment. 

Furthermore,  I  would  like  to  acknowledge  my  colleagues  at  KU  Leuven  for 

nice chats and Friday visits to the pub. 

Till  sist,  min  älskade  familj:  Far,  Mina,  Alma,  Viktor,  Jabil,  Esther  och 



Eva;  ”La  famiglia  italiana”,  Nonna  Rina,  Patrizia  e  Riccardo;  Francesco,  ti 

voglio bene! Och min dotter Anna, för att du är så härlig precis som du är. 



 

Yüklə 456,72 Kb.

Dostları ilə paylaş:
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə