冻融作用对旱地土壤中不同吸附形态铵根离子的影响(英文)

[目的]探讨冻融作用对土壤中不同吸附形式铵根离子的影响。[方法]通过室内模拟试验,研究了冻融作用对三江平原旱地土壤吸附铵根离子总量(水浸提)、强吸附态量(0.01mol/LKCl溶液浸提)的影响。[结果]冻融处理和非冻融对照处理下,相比线性方程,旱地土壤吸附的铵根离子总量能更好的由Freundlich方程拟合(R2>0.99,SE<1.69)。冻融作用对铵根离子的总吸附量基本没有影响:当土壤中加入的NH4+初始浓度从0mg/L升高到200mg/L时,冻融条件下NH4+总吸附量从-0.52mg/kg升高到39.0mg/kg;非冻融条件下NH4+总吸附量从-0.70mg/kg升高到38.5mg/kg。土壤中强吸附态NH4+的吸附等温线呈线性(R2>0.99,SE<0.54),强吸附态NH4+的吸附量经过冻融过程后有明显增加,当土壤中加入的NH4+初始浓度从0mg/L升高到200mg/L时,冻融条件下NH4+强吸附态含量从-2.36mg/kg呈线性升高到28.81mg/kg;非冻融条件下NH4+强吸附态量从-4.25mg/kg呈线性升高到25.12mg/kg。由于冻融作用降低了强吸附态NH4+吸附解吸达到平衡时土壤溶液中NH4+的浓度,因而有利于降低土壤中铵根离子的淋失。冻融作用主要影响的是以离子交换形式吸附于土壤的NH4+。[结论]该研究为控制土壤氮素过量输入水体,防治水体富营养化奠定了理论基础。     

冻融作用对三江平原有机土吸附铵根离子及其分配系数的影响

冻融过程会影响土壤团聚体结构及微孔隙,进而影响土壤对阳离子的吸附。然而有关冻融过程对土壤吸附阳离子影响的研究很少。以典型湿地表层有机土壤为对象,通过室内模拟实验,研究了土壤饱和含水量下,冻融过程对有机土吸附低浓度铵根离子的影响。结果表明,冻融作用一般提高了有机土对铵根离子的吸附量,线性方程能较好的拟合低浓度范围氨氮的吸附,而且冻融作用降低了铵根离子吸附量为0时土壤溶液中氨氮的浓度。随着初始氨氮浓度从8.6mg·L-1升高到43.0mg·L-1,冻融条件下氨氮的分配系数从10.3L·kg-1升高到25.6L·kg-1;非冻融对照条件下氨氮的分配系数从7.0L·kg-1升高到19.8L·kg-1。冻融作用导致氨氮的分配系数增加了29.9%~47.3%,但氨氮的分配系数没有出现随冻融次数增加而升高的趋势。     

伊利石对碱性盐化土壤中镉形态的影响

[目的]研究不同伊利石添加量对碱性盐化土壤中重金属镉形态的影响及达到吸附稳定的时间。[方法]采用Tessier连续提取法。[结果]在pH为7.93的土壤溶液中,黏土矿物伊利石的添加使得土壤中重金属镉的有效态逐渐减少,其有效态减少总量从2.047mg/kg增加到3.103 mg/kg,铁锰氧化态和碳酸盐态均有不同程度的升高,有机结合态变化不明显,在吸附行为发生14 d左右基本达到平衡,最后出现少量的离子"释放"。[结论]伊利石对碱性盐化土壤中镉形态有较显著的影响。     

Influence of Illite on State of Cadminm in Alkaline Saline Soil

[目的]研究不同伊利石添加量对碱性盐化土壤中重金属镉形态的影响及达到吸附稳定的时间.[方法]采用Tessier连续提取法.[结果]在pH为7.93的土壤溶液中,黏土矿物伊利石的添加使得土壤中重金属镉的有效态逐渐减少,其有效态减少总量从2.047mg/kg增加到3.103 mg/kg,铁锰氧化态和碳酸盐态均有不同程度的升高,有机结合态变化不明显,在吸附行为发生14 d左右基本达到平衡,最后出现少量的离子“释放”.[结论]伊利石对碱性盐化土壤中镉形态有较显著的影响.     

磷酸盐对污染土壤中Pb·Cd·Zn的钝化效果

[目的]研究磷酸盐对重金属Pb、Cd、Zn的钝化作用。[方法]以磷酸盐作为钝化剂,添加量设为50~1 200 g/m~2,考察Pb、Cd、Zn的有效态浓度随着钝化剂添加量的变化。[结果]随着磷酸盐添加量的增大,Pb、Cd、Zn有效态浓度均呈下降趋势,Pb从280 mg/kg下降到123 mg/kg,Zn从14.20 mg/kg下降到7.18 mg/kg,Cd从1.50 mg/kg下降到1.27 mg/kg,最终得到最佳添加量为500 g/m~2,并且30 d后Pb、Cd、Zn有效态浓度达到稳定状态。添加磷酸盐后土壤pH从5.62增加到7.57。[结论]磷酸盐可使土壤中的Pb、Cd、Zn浓度明显降低,达到预期的土壤修复效果。     

不同年限日光温室土壤中有机质和氮素变化动态

采集青海省西宁市城北区大堡子乡和乐都县碾伯镇种植1～30年日光温室蔬菜地耕层土壤及剖面土壤(1～100 cm),分析了土壤中有机质和氮素含量。结果表明,日光温室耕层土壤有机质、全氮和速效氮含量明显高于露地土壤,其有机质、全氮、速效氮含量最低值比露地(CK)土壤分别增加1.900 g/kg、0.405 g/kg、19.700 mg/kg。随着土层深度的增加,土壤中铵态氮(NH4+-N)在0.375 1～0.435 1 mg/kg范围内变化,变化最大幅度为0.060 0 mg/L;硝态氮在表层含量极高,60 cm以下硝态氮含量变化趋于稳定。随着种植年限的增加,硝态氮(NO3--N)含量在0.946～45.400 mg/kg内变化;铵态氮(NH4+-N)含量总体上变化趋势比较平缓。     

曝气扰动下底泥氮的释放动力学及硝化反硝化过程研究(英文)

[目的]研究曝气扰动下底泥氮的释放动力学及硝化反硝化过程,以期解决底泥氮释放及二次污染问题。[方法]研究了底泥原位曝气对氮污染物释放的影响,并对其释放动力学参数进行解析,同时模拟了间歇曝气下泥水界面硝化反硝化脱氮过程。[结果]底泥曝气加速了氮污染物的释放,30min后底泥NH4+-N与达到释放平衡;最大释放量与底泥扰动强度成正比,在曝气头距离泥面距离为0、1、2和3cm时(扰泥量为3.52、3.41、3.26和3.01g/L),NH4+-N与最大释放量分别为14.3、13.8、13.2、12.2mg/L和33.2、30.9、29.8、27.3mg/L;且两者的释放动力学均符合双常数方程。持续曝气可促进泥水界面硝化反应发生,8d后NH4+-N浓度由12.4mg/L下降至0.2mg/L,硝态氮浓度达到最大值;停止曝气12d后,硝态氮与总氮浓度分别由10.8和37.4mg/L下降至0.36和23.2mg/L,说明有反硝化脱氮现象发生。可见,底泥曝气可促进氮污染物的释放及硝化过程,而通过间歇曝气,可实现底泥原位硝化反硝化脱氮。[结论]该研究结果可为城市黑臭河道底泥原位修复提供技术借鉴。     

不同浓度陪补离子对棕壤钙吸附的影响

本论文以棕壤为研究对象,采用模拟培养的方法系统研究了不同浓度比例的NH4+、K+、Mg2+的离子以及不同温度条件对土壤钙吸附的影响.结果表明:在25℃条件下添加NH4+离子在钙铵浓度比例较低时NH4+离子抑制钙的吸附,随着钙铵浓度比例的增加,NH4+离子对钙吸附的抑制作用减弱,且在钙铵浓度比例为2∶1,Ca2+离子浓度为40和80 mg·kg-1时促进了钙的吸附;K+离子对钙吸附的影响与Ca2+离子浓度有关:当溶液中Ca2+离子浓度较低(40 mg·L-1)时,K+离子均促进了钙吸附,当Ca2离子浓度较高时,则抑制钙吸附.当土壤溶液中钙钾浓度比例较高(2∶1)时,K+离子更多的表现为促进钙的吸附;Mg2+离子在溶液中钙镁浓度比例较低时抑制了钙的吸附,随着溶液中钙镁浓度比例的增加,Mg2+离子对钙吸附的抑制作用减弱,在钙镁浓度比例较高(2∶1)溶液中Ca2+离子较低时表现为促进作用.未添加陪补离子条件下,随温度增加,土壤对钙的吸附量增加.而添加陪补离子后,随着温度增加,土壤对钙的吸附量也增加,但是增加幅度降低,因此随温度的增加,添加陪补离子对钙吸附的影响表现为抑制作用.     

羟基磷灰石对溶液及土壤中pb2+的吸附研究

羟基磷灰石(HAP)能有效固定土壤和溶液中的pb2+,研究了羟基磷灰石对Pb2+的吸附特性,讨论了离子的初始浓度,羟基磷灰石的用量、作用时间及离子间的相互影响.结果表明:HAP对Pb2+的最佳吸附条件为Pb2+初始浓度为500 mg/L,HAP用量为5g/L,吸附时间为40 min.在pb2+、F-混合溶液中,pb2+/F-质量浓度比的改变对HAP吸附Pb2+的影响很大,对F-的吸附率没有太大影响.HAP在茶园土壤中的最佳添加量是10g/kg.     

山西三交区块包气带土壤阻隔能力研究

[目的]研究山西省三交地区包气带土壤对地下水的阻隔能力。[方法]采用土柱淋滤,对排采水净化过程进行模拟。[结果]由降水引起土壤初始含水量对溶解性总固体的吸附过程产生影响,针对研究区排采水的日排放量,包气带吸附量未耗尽;土层厚度与F-的吸附容量及达到平衡所需的时间呈正相关,并由等温吸附曲线得出研究区包气带对F-的最大吸附量为2.85～2.91mg/kg;土壤对NH4的吸附受土层厚度和包气带土壤中本底值影响,还与包气带土壤中本底值有关。[结论]该研究为防渗措施不到位的储水池的改善提供一定的数据资料。     

太湖地区直播稻田氮素的渗漏损失研究

[目的]研究直播稻田氮素的渗漏损失特点。[方法]在丹阳市典型的直播水稻田进行田间试验研究。[结果]整个稻季,土壤渗漏液中NO3^--N的浓度在0.07-14.77 mg/L变化,是氮素渗漏流失的主要形态,渗漏液中NH4^＋-N的含量普遍较低,基本低于1.0 mg/L,最高浓度2.41 mg/L,100 cm深处仍有一定浓度的NH4^＋-N存在。水稻生长前期渗漏液中TN和NO3--N的含量较高。整个稻季TN的流失负荷为11.77-35.63 kg/hm^2。硝态氮的流失负荷为5.85-25.78 kg/hm^2,占总流失量的50.12%-75.53%,占稻季总施氮量的7.96%-9.75%。[结论]稻田氮素的渗漏损失以NO3^--N为主,NO3^--N的浓度变化曲线随着水稻生长呈逐渐下降的趋势;控制氮肥的施用量能减少氮素的渗漏流失量,但是不会按施肥量减少的比例而减少。     

干旱半干旱区玉米秸秆还田增产保墒技术研究

[目的]系统研究干旱半干旱区秸秆还田的有效利用方式。[方法]在定西市安定区李家堡镇马家岔村进行秸秆还田定位试验,探讨秸秆还田对旱地马铃薯产量、土壤肥力及水分利用效率的影响。[结果]秸秆还田有助于0～20 cm耕层土壤有机质增加0.12 g/kg,全氮增加0.03 g/kg,碱解氮增加2.2 mg/kg,有效磷增加2.01 mg/kg,速效钾增加2.1 mg/kg。以秸秆还田+秋季全膜双垄集雨沟播栽培+腐熟剂保水保墒效果和产量为最好,土壤耕层平均含水量分别为8.85%、8.91%、9.36%,9.14%,比秋季全膜双垄集雨沟播栽培分别高0.12%、0.4%、0.13%、0.72%。产量是26 333.82 kg/hm2,比秋季全膜双垄集雨沟播栽培增产2 790.14 kg,增产率为11.85%。[结论]在干旱半干旱地区,秸秆还田+全膜双垄集雨沟播栽培+腐熟剂处理为最佳组合。     

氮肥施用量对水浇地覆膜马铃薯土壤矿质氮含量及马铃薯产量的影响

【目的】针对马铃薯生产中存在的氮肥过量施用问题,探索氮素在土壤中的残留情况和马铃薯最佳施氮量,为科学施用氮肥提供参考.【方法】通过田间试验,研究不同氮肥水平(0,75,150,225,300,375Nkg/hm2)对水浇地覆膜马铃薯‘青薯9号’各生育期土壤0~20cm和20~40cm土层矿质氮(铵态氮+硝态氮)含量及马铃薯产量的影响.【结果】随施氮量的增加,土壤铵态氮含量变化较小,但0~20cm和20~40cm土层硝态氮的含量随施氮量增加显著增加,不同氮肥用量T2、T3、T4、T5和T6处理的0~20cm土层中硝态氮含量至收获期时高达57.53,88.53,149.86,185.10mg/kg和240.42mg/kg,比播前增加了40~200mg/kg;20~40cm土层硝态氮含量至收获期时分别为63.90,88.11,156.70,192.13mg/kg和244.51mg/kg,比播前增加了30~200mg/kg;过量施氮(T5和T6)和氮肥施用不足(T1、T2和T3)均降低了马铃薯的块茎产量.【结论】试验条件下,马铃薯的经济最佳施氮量和最高产量施氮量分别为180.99kg/hm2和231.07kg/hm2.不同氮水平主要通过影响‘青薯9号’的平均单株薯质量而影响块茎产量.     

膨润土固氮机理及膨润土碳铵对土壤养分的影响

研究了膨润土的固氮机理及“膨润土碳铵”对土壤养分的影响。结果表明:膨润土吸附NH_4~ 后,蒙脱石的层间距显著缩小;水充足时NH_4~ 取代更彻底;连年施用膨润土碳铵后,土壤全氮仍能维持平衡状态,与施用普通碳铵相比,表层有效磷增加0.1mg/kg、有效钾增加4～9mg/kg。     

NH4^＋浓度对有机废水厌氧发酵产氢的影响

[目的]利用人工有机蔗糖废水通过厌氧发酵产氢气,考察水体中NH4＋浓度（0～8 000 mg/L）对厌氧发酵产氢的影响。[方法]分析废水中糖降解速率,比产氢率和产氢率。[结果]结果表明当NH4＋浓度在1 200～2 400 mg/L时,对微生物的厌氧发酵产氢是有利的,但当NH4＋浓度大于4 800 mg/L时,对厌氧发酵产氢有明显的抑制作用,其中对其发酵液相产物也有明显的影响。     

砂土中铵氮的吸附形态研究

[目的]利用浸提试验研究不同粒径组成的砂土中吸附的铵氮存在形态,为了解铵在包气带中的迁移转化提供参考。[方法]首先用不同初始浓度的NH4Cl溶液浸泡采集于某垃圾填埋场背景区的砂土以及从此砂土中筛分出的粗砂和细砂,再用3种不同浸提能力的浸提剂——水、KCl、CaCl2浸提吸附于土样上的不同形态的铵。[结果]不同浸提剂的浸提能力为：水〈KCl〈CaCl2;当溶液中铵浓度低时,铵优先吸附在矿物的可交换点位,此时铵主要以交换态存在,随着溶液中铵浓度的升高,具备了与矿物内部足够的浓度差驱动力,铵才开始进入2：1型黏土矿物（如伊利石）内部被固定,成为固定态;在粗砂土样中几乎没有固定态铵,即固定态铵主要存在于具有很强吸附能力的2：1型黏土矿物中。[结论]砂土中铵的存在形态与土壤矿物组成和铵的初始浓度密切相关。     

不同养分管理模式与耕作栽培措施对作物产量和土壤肥力的影响

[目的]为快速提高中低产田肥力和农田生产力提供理论依据。[方法]通过田间试验研究了不同栽培管理模式（农民习惯耕作栽培与高产栽培管理模式）和养分管理模式（传统养分管理模式和高效养分管理模式）对冬小麦/夏玉米轮作体系中作物产量和土壤肥力的影响。[结果]在高产高效管理模式下,作物产量显著高于农民习惯管理模式。经过5季作物的试验,高产高效管理模式的农田有机质含量提高了2.72～3.01 g/kg,土壤全氮含量升高了0.12～0.16 g/kg,速效磷（O lsen-P）含量增加了5.2 mg/kg,速效钾含量升高了37.8 mg/kg。[结论]综合考虑作物产量和土壤肥力,高产高效管理模式是中低产农田作物产量提高和耕地地力提升的有效途径。     

不同氮形态配比对菠菜生长及氮代谢的影响

[目的]探讨硝态氮和铵态氮在叶菜类蔬菜上的营养特性及联合效应。[方法]采用凯氏定氮法测定总氮含量。[结果]增加铵态氮比例对菠菜地上部的生物量影响很大。在NO3--N/NH4+-N比例为100/0的处理中,菠菜的鲜重、干重均最高,生物量最大。随着NO3--N/NH4+-N比例的减小,菠菜的鲜重、干重和生物量递减,而根冠比升高。增加铵态氮比例对菠菜根和叶中硝酸盐的累积有明显影响,不同配比间差异显著。硝酸盐的累积量随着NO3--N/NH4+-N比例的降低而减小,NO3--N/NH4+-N比例为0/100时,累积量最小,且显著低于25/75比例的处理。[结论]全铵培养对菠菜生长有明显的抑制作用,硝态氮对菠菜生长有促进作用。