湖北恩施几种典型土壤对氟的吸附与解吸特性

采用室内试验方法,研究了恩施六种土壤氟吸附的特性。结果表明:(1)不同土壤的吸附量差异很大,表现为黄粘泥水田土>红粘壤土>泥质岩黄壤土>红砂泥水田土>中性紫色土>黑色石灰土;同一土壤的吸附量随氟离子初始浓度的增大而增大。不同土壤的解吸量在低浓度时差异不明显,高浓度时表现为黄粘泥水田土、红粘壤土、泥质岩黄壤土、红砂泥水田土>中性紫色土>黑色石灰土;同一土壤的解吸量随氟离子初始浓度的增大而增大。(2)Langmuir公式可以很好地描述土壤氟吸附的特性,Freundlich公式能够较好地描述土壤对氟的吸附。(3)去除铁、铝氧化物后土壤氟吸附量明显降低;草酸能够促进土壤对氟的吸附;共存PO43-能够抑制土壤对氟的吸附。     

川西山地黄壤组分对氟的吸附-解吸特征研究

以川西山地黄壤为例,采用选择溶解和模拟试验方法,研究黄壤各组分对F-的吸附与解吸特性。结果表明:黄壤各组分对F-的吸附可分为快速和慢速两个阶段,去除土壤相关组分后,平衡时间缩短,平均吸附速率变大,最大吸附量显著下降。随着初始浓度增大,吸附量呈增加趋势,吸附平衡液pH值上升。与未去除组分相比,经处理的样品对F-的吸附量均有一定程度的降低,其降低量由小到大的顺序为去无定形氧化铁/铝>去有机质>去游离氧化铁/铝。Langmuir、Freundlich、Temkin方程均可较好的拟合样品对F-的吸附,以Langmuir方程最佳。黄壤吸附的F-可为0.02 mol L-1的KCl大部分解吸,去除土壤组分后,黄壤对氟的专性吸附降低,缓冲能力减弱,解吸率增大,解吸率大小顺序为去游离氧化铁/铝>去有机质>去无定形氧化铁/铝>原土,显示了土壤各组分在F-吸附中的重要性差异。     

以硅铝酸盐类为载体的混合型饲料添加剂中氟的测定

通过氢氧化钠熔融法处理样品,采用氟离子选择电极法测定以硅铝酸盐类为载体的混合型添加剂中氟的含量,对总离子强度缓冲液(TISAB)的种类、碱熔融的温度和时间等条件进行了优化,最终为检测饲料添加剂中氟的含量建立了一种准确可靠的测定方法。     

氧化铁对磷酸根和氟离子的竞争吸附

吸附在氧化铁表面上的磷酸根包括同位素可交换性的和非交换性的二种类型.当磷酸根的吸附量低时,非交换性磷酸根与磷酸根的吸附量之比大于磷酸根的吸附量,高时二者之比非交换性磷酸根的量不受平衡悬浮液中磷酸根的浓度的影响.当磷酸根先被吸附,或磷酸根和氟离子同时吸附时,磷酸根的吸附不受氟离子的影响.当氟离子先被吸附时,它对磷酸根的吸附有一定的影响.当氟离子的吸附量低时,大部分被吸附的氟不能被磷酸根取代.随着氟的吸附量的增加,可被取代的氟离子的比例增大.     

几种吸附剂对阿特拉津的吸附及其 Zeta 电位特性研究

通过振荡吸附平衡试验,研究了蒙脱石、凹凸棒石、竹炭、木炭对阿特拉津的吸附行为,讨论了pH值、离子强度对吸附的影响,并考察了吸附剂表面的Zeta电位变化。结果表明,几种吸附剂对阿特拉津的吸附均符合Freundlich方程;竹炭、木炭的吸附能力明显高于蒙脱石和凹凸棒石。吸附剂对阿特拉津的吸附量随着悬液离子强度的增加而增加,在悬液pH一定(pH=6),离子强度为10-3mol/L NaNO3时,蒙脱石、凹凸棒石对阿特拉津的吸附量分别为538.30、609.68 mg/kg,当离子强度增加为10-2mol/L时,吸附量分别增至611.26、731.63 mg/kg;当离子强度由10-3增至10-1mol/L NaNO3时,竹炭、木炭对阿特拉津的吸附量有较多增加。当悬液pH在3~8范围时,几种吸附剂表面均带负电荷,其Zeta电位值随着pH的增加而增加,随离子强度的增加而减小。悬液离子强度一定时,随着pH的增加,吸附阿特拉津后吸附剂表面Zeta电位变化不显著。研究结果有助于从机理上解析吸附剂对有机污染物的吸附行为。     

支持电解质浓度对磷酸根在可变电荷土壤表面吸附和解吸的影响

研究了离子强度对2种可变电荷土壤中磷酸根吸附和解吸的影响。结果表明,当pH分别大于3.7和4.0时,红壤和砖红壤对磷酸根的吸附量随离子强度的增加而增加;当pH分别小于3.7和4.0时,红壤和砖红壤对磷酸根的吸附量随离子强度呈相反的变化趋势。电解质主要通过改变离子专性吸附面上的电位来影响磷酸根的吸附。Zeta电位的测定结果表明,当pH大于土壤胶体的等电点(IEP)时,吸附面上电位为负值,且随离子强度增加数值减小,对磷酸根的排斥力减小,土壤表面对磷酸根的吸附量增加;当pH小于IEP时,吸附面上的电位为正值,它随离子强度增加而减小,不利于磷酸根的吸附。解吸实验的结果表明,吸附于可变电荷土壤表面的磷酸根在去离子水中的解吸量高于0.1 mol L-1NaNO3体系中的解吸量。这同样由于电解质浓度对土壤表面吸附面上的电位的影响所致。     

电解质浓度对土壤吸附铜离子时氢离子释放的影响

研究了不同铜离子浓度、不同电解质浓度情况下,吸附铜离子时氢离子释放对两种可变电荷土壤和4种恒电荷土壤悬液pH的影响。研究结果表明,除了黄棕壤外,含铁量越高,由于吸附铜离子后所引起的土壤ΔpH最大值越小。加入的铜离子浓度为10-4 mol L-1时,铜离子吸附对中和曲线形状没有根本影响。在较低浓度时,铜离子吸附时氢离子的释放较少;而在较高浓度时,当体系pH大于一临界值时,开始释放大量氢离子。氧化铁是引起恒电荷土壤和可变电荷土壤在吸附铜离子时氢离子释放差异产生的主要原因。电解质浓度的变化对恒电荷土壤和可变电荷土壤吸附铜离子后中和曲线变化影响有很大的区别,含铁量越高,电解质浓度对土壤吸附铜离子后的氢离子释放的影响越小。     

电解质浓度对土壤吸附铜离子时氢离子释放的影响

研究了不同铜离子浓度、不同电解质浓度情况下,吸附铜离子时氢离子释放对两种可变电荷土壤和4种恒电荷土壤悬液pH的影响。研究结果表明,除了黄棕壤外,含铁量越高,由于吸附铜离子后所引起的土壤ΔpH最大值越小。加入的铜离子浓度为10-4molL-1时,铜离子吸附对中和曲线形状没有根本影响。在较低浓度时,铜离子吸附时氢离子的释放较少;而在较高浓度时,当体系pH值大于一临界值时,开始释放大量氢离子。氧化铁是引起恒电荷土壤和可变电荷土壤在吸附铜离子时氢离子释放差异产生的主要原因。电解质浓度的变化对恒电荷土壤和可变电荷土壤吸附铜离子后中和曲线变化影响有很大的区别,含铁量越高,电解质浓度对土壤吸附铜离子后的氢离子释放的影响越小。     

氟在苏打盐碱土中的吸附-解吸特征研究

在室内培养条件下,以苏打盐碱土为供试土壤,采用平衡振荡法,研究该土对氟的吸附和解吸特征。结果表明,苏打盐碱土对氟的吸附量和解吸量均随着初始氟浓度的增加而增加,最大吸附量为216.97 mg kg-1,最大解吸量为200.17 mg kg-1,而解吸率则呈先降低后升高的趋势,最低解吸率为62.79%。Langmuir方程能够较好的拟合该土对氟的等温吸附过程,但分段拟合结果表明,当初始氟浓度较低时,虽然最大吸附量较大,但吸附强度较弱,吸附的最大缓冲容量较低,致使被吸附的氟极易解吸下来;提高初始氟浓度后,吸附强度增强,解吸率下降,吸附比较牢固。这说明苏打盐碱土对氟的吸附强度受初始氟浓度的影响较大。     

不同离子强度下SiO_2胶体对磺胺嘧啶土壤吸附迁移行为的影响

通过室内批实验和土柱出流实验,以二氧化硅胶体作为外源胶体,定量分析了改变离子强度时胶体对磺胺嘧啶(Sulfadiazine,SDZ)在土壤中吸附、迁移行为的影响。批实验结果表明,离子强度为0.001、0.003 mol L-1时胶体的加入能够抑制SDZ的吸附,而0.005、0.010 mol L-1时胶体的加入对SDZ吸附的影响与SDZ初始浓度有关。Freundlich模型能较好地拟合SDZ在土壤中的吸附情况,R2在0.958~0.997范围内。土柱实验结果表明,不加胶体时,高离子强度会促进SDZ在土壤中的迁移,SDZ在土柱中出流早,相对浓度峰值高且持续时间长;加胶体时,高离子强度下胶体出流量小,抑制SDZ在土壤中的迁移,SDZ的相对浓度峰值降低且更难洗脱,而低离子强度时胶体全部或部分出流,促进SDZ的迁移,SDZ出流早且相对浓度峰值高。总之,吸附迁移实验表明,低离子强度时,胶体的加入促进了SDZ的迁移抑制SDZ的吸附,高离子强度时则相反。该结果有助于全面理解土壤中磺胺类抗生素的运移,指导磺胺类抗生素的风险评估及防治。     

生物质炭对茶园土壤水溶性氟吸附特性的影响

采用室内培养试验法对添加生物质炭的茶园土壤水溶性氟吸附特性进行了研究。结果表明,茶园土壤随生物质炭添加量增加对水溶性氟的吸附量和吸附率均逐渐降低,应用等温吸附Langmuir方程、Freundlich方程和Temkin方程均能够较好地描述其吸附规律,其中以Freundlich方程拟合曲线最佳。随生物质炭添加量的增加土壤氟净吸附量逐渐降低。各处理土壤的氟吸附动力学过程包含吸附快反应和慢反应阶段,平衡时间小于120 min区间为吸附量快速上升期,平衡时间达到1 440 min后0.25%和0.50%生物质炭添加量处理土壤基本达到平衡状态。从双常数方程、Elovich方程和一级动力学方程拟合方程计算得到的理论吸附量与试验实测吸附量之间的符合程度较高,可准确描述添加生物质炭土壤对水溶性氟的吸附过程。添加生物质炭使土壤p H值升高与茶园土壤对水溶性氟最大吸附量、吸附强度和净吸附量的降低密切相关。     

种稻配施改良剂对苏打盐碱土-水-作物系统氟迁移的影响

为探讨化学改良剂对苏打盐碱土稻田生态系统中氟迁移的影响,采用盆栽试验,研究硫酸铝、脱硫石膏和有机复合改良剂作用下的土壤各形态氟含量变化,以及土壤氟向水体和地上部植株的迁移情况。结果表明,化学改良剂影响苏打盐碱土—水—作物系统中氟的迁移及生物有效性。种稻后各改良剂处理的土壤水溶态氟变化范围为8.33～20.90 mg/kg,与对照相比,均呈下降趋势,其中硫酸铝处理下降得最多,降低60.15%;可交换态氟和有机束缚态氟呈增加趋势,其中有机复合改良剂处理增加得最多,分别为79.54%和86.37%;种稻前后铁锰氧化物结合态氟变化较复杂,其中硫酸铝处理无显著变化,对照处理和有机复合改良剂处理分别增加19.05%和42.03%,而脱硫石膏处理下降22.79%;残余态氟和总氟含量呈下降趋势,其中有机复合改良剂处理的残余态氟降低得最多,为35.50%,硫酸铝处理的总氟降低得最少,为10.47%,其余处理降幅为12.50%～12.55%。在水稻种植过程中,土壤中氟向水中累积释放总量为对照>有机复合改良剂>脱硫石膏>硫酸铝,与对照相比,其他3个处理分别降低3.25%,5.13%和5.1...     

几种土壤氟吸附动力学研究

采用平衡法对我国几种土壤氟吸附的动力学过程进行了研究。结果表明,不同土壤氟吸附的动力学参数差异很大,黄壤的最大吸附量最高,棕壤最低,棕壤的平衡时间最短,石灰土的平衡时间最长。不同土壤的氟吸附动力学参数与土壤理化性质有很大相关性。供试土壤的氟吸附动力学过程用双常数方程和E lovich方程描述获得了良好的拟合效果。而一级动力学方程和二级动力学方程都不适合土壤氟吸附动力学过程的描述。不同土壤的k值和β值证明黄壤较其他土壤吸附速率大,对加入土壤中氟的缓冲性大。     

河北献县表层土壤全氟空间变异性特征分析

为了对河北献县土壤改良及对地氟病的防治提供指导性建议,采用地理信息系统与地统计相结合的方法对研究区表层土壤全氟的空间变异特征进行了分析。结果表明:献县表层土壤全氟经对数转换后符合指数模型,全氟具有很强的空间相关性,说明其有明显的可迁性特点,受水文地质、地形等自然结构性因素影响较大而受人为因素影响较小;用Kriging内插法对未测区域全氟进行最优估计,并形成插值图,可更直观的反映出研究区内表层土壤全氟的空间变异特征。从整体上看献县表层土壤全氟含量呈现东南西三部含量高而北部偏低的分布特征,其分布特征受河流走向影响较大且远离河床处氟含量呈渐增趋势。     

川西黄壤磷和氟在不同处理条件下的竞争吸附特征

本研究利用响应面模型分析不同比例生物质炭、初始p H、初始磷浓度以及初始氟浓度下川西黄壤磷和氟的竞争吸附特征,以为土壤氟固定和土壤施肥技术提供新思路。研究表明:在竞争作用下,不同处理条件对磷的吸附量影响大小顺序为:初始氟浓度pH初始磷浓度生物质炭比例;对氟的吸附量影响大小顺序为:初始氟浓度初始磷浓度pH生物质炭比例。考虑到各因素之间的交互作用,根据响应面模型得出在pH、生物质炭比例、初始磷浓度、初始氟浓度等因素的共同影响下的最优反应条件为:p H 5.0、生物质炭比例2.9%、初始磷浓度144.0 mg/kg、初始氟浓度178.8 mg/kg,在此条件下模型预测的磷、氟的吸附量分别为949.6 mg/kg、1 622.0 mg/kg。     

氟对茶树生长、叶片生理生化指标与茶叶品质的影响

以2个茶树品种为试验材料,通过土壤盆栽试验,研究了土壤添加氟浓度为0～200 mg/kg对茶树生长、叶片生理生化指标与茶叶品质的影响以及茶树的氟累积特性。结果表明,随氟处理浓度增加,茶树的生长、叶绿素合成和光合作用均受到明显抑制; 福鼎大白茶的SOD、CAT和POD活性均随氟处理浓度的增加呈先升高后降低趋势,名山白毫的3种酶活性则受到明显抑制。2个品种的新梢中游离氨基酸、儿茶素组分和咖啡碱含量也随施氟浓度的增加总体呈下降趋势,茶叶品质降低,表明氟可能抑制茶树儿茶素的合成代谢和氮素代谢。茶树的氟累积量也随着土壤氟水平的增加而增加,且各器官的氟含量(y)与土壤中添加的氟(x)呈显著或极显著线性正相关; 茶树的聚氟能力依次为叶片＞新梢＞枝条＞茎＞根,叶片是氟累积的主要器官。福鼎大白茶耐氟、抗氟的能力明显强于名山白毫,但氟积累能力则低于名山白毫。     

Testing a mechanistic model. III. The effects of pH on fluoride retention by a soil

The pH of a soil was altered by incubating it with either lime or acid at 60°C for 1 day. Subsamples were then mixed with fluoride solutions in order to measure the effects of pH on fluoride retention. The results were compared with those previously obtained with phosphate on the same soil. At equal concentration of total fluorine in solution, fluoride retention was greatest at about pH 5.5 and decreased at both lower and higher pH. The decrease at low pH appeared to be caused by the formation of complexes between fluoride and aluminium in solution. As a result, only a small proportion of the total fluorine in solution was present as fluoride ions. At equal concentrations of fluoride ions, fluoride retention decreased with increasing pH. It was shown that this decrease could be explained by decreases in the electrostatic potential of the variable charge materials. The decrease in potential was steeper than that required to describe phosphate retention. This is consistent with the plane of adsorption of fluoride ions being closer to the plane of adsorption of H⁺ and OH^? ions.     

非饱和土壤中氟离子迁移规律实验研究

采用实验室土柱法,在3种pH(4.0,5.5,7.5)淹灌和降雨条件下,研究了非饱和土壤中氟离子的迁移转化。结果表明:不同pH降雨、淹灌条件下,随着淋洗时间的增加,淋滤液中的可溶性氟含量逐渐增大,特别是pH5.5和pH7.5淋滤液中氟的变化规律明显。淹灌条件下淋滤液中氟含量低于降雨条件下淋滤液的氟含量。淋溶前后土壤表层的氟含量变化明显,淋滤后表层土壤表现为淋溶状态。土壤pH值是影响土壤氟存在形态的重要因素之一,对土壤可溶性氟有着重要的影响。     

茶叶氟含量与茶园土壤特性的相关性及其影响因素

通过对青岛地区10个典型茶园中的茶叶氟含量和土壤水溶性氟、p H、交换性酸及交换性阳离子等的测定,分析了茶叶氟含量与土壤特性的相关性,并探讨了土壤水溶性氟和交换性酸的主要影响因素。结果表明,茶园土壤水溶性氟和交换性酸含量与茶叶氟含量呈显著正相关性(P0.05),是影响茶叶氟含量的关键因素。土壤交换性H+和交换性Na+与土壤水溶性氟含量呈显著正相关性(P0.05),是影响土壤水溶性氟含量的主要因素。土壤交换性Al3+与交换性酸呈极显著正相关性(P0.01),p H、交换性Ca2+、交换性盐基总量和盐基饱和度与交换性酸含量呈极显著负相关性(P0.01),是土壤交换性酸含量的主要影响因素。研究结果可为茶园土壤改良及降低茶叶氟含量的质量安全风险提供依据。     

氟对水稻生长及铝?氟交互对水稻吸氟规律的影响研究

通过盆栽试验研究水稻对氟的吸收规律及硫酸铝存在对水稻吸氟量的影响。结果表明: 单施氟处理下, 施氟量与水稻植株含氟量间存在极显著正相关关系, 说明水稻对氟存在奢侈吸收。随着水稻的生长, 其对氟的吸收达到平衡, 吸氟量逐渐减少, 植株体内氟含量呈下降趋势。各施氟水平下, 水稻植株的生长无明显差异, 但分蘖数却随施氟量的增加呈极显著降低趋势。铝?氟交互条件下, 水稻植株各部位的含氟量顺序为稻壳>米>根>茎叶, 这可能与植物的吸氟部位和氟的吸收形态有关。植株体内氟含量随生长时间的延长也呈下降趋势, 施硫酸铝处理会在此基础上进一步降低水稻植株各部位的含氟量, 但同一处理在不同时间取样, 降氟效果有较大差别。氟、铝处于何种比例和作用时间才能达到理想的降氟效果还有待于进一步研究。