蚯蚓粪的NH4+吸附等温线与DTA曲线特征

本文研究了南宁三种饲料人工饲养的蚯蚓的蚯蚓粪(简称蚓粪)对NH₄⁺的吸附等温线,并与武功的蚓粪作比较。蚓粪对NH₄⁺的吸附一般大于土壤对NH₄⁺的吸附,南宁蚓粪又大于武功蚓粪。蚓粪吸附NH₄⁺量的多少与其中有机质含量有关,特别与其中中温放热反应的有机质(即易于分解的有机质)呈正相关。不同饲料组成对蚓粪吸NH₄⁺等温线的参数影响不同。在Langmuir方程中与结合能常数有关的K值的次序为:纯牛粪>牛粪+烂橙果>牛粪+草菇培养基脚料而与最大吸附量有关的M值的次序为:牛粪+烂橙果>纯牛粪>牛粪+草菇培养基脚料而以K与真M的总的效应表示的b值的次序为:纯牛粪>牛粪+烂橙果>牛粪+草菇培养基脚料因此,牛粪不仅是一个良好的蚯蚓饲料,并且可使蚓粪具有良好的保NH₄⁺力,成为一种有效的吸附剂。     

我国几种主要土壤胶体的NH4+吸附特征

了解土壤胶体对NH₄⁺的吸附数量、强度和机理等特征可以揭示土壤胶体的表面性质,同时也有助于氮肥的合理施用。     

中国陕西省施有机肥黄土NH4+固定的热力学性质

Some thermodynamic properties of NH₄⁺ fixation by loess soil in plowing and clay layers are discussed. The results indicate that the four ion adsorption equations commonly used can describe the properties of NH₄⁺ fixation in these soils under constant temperature. Among the four adsorption equations, the single-surface Langmuir equation is the best. When the concentration of NH₄Cl solution is 10^-1 mol below, the Freundlich equation can be used. The changes of apparent standard free energy (ΔG°), enthalpy (ΔH°) and entropy (ΔS°) illustrate that NH₄⁺ fixation in soil is an endothermic adsorption and spontaneous reaction, and the process can be enhanced by a higher temperature and clay content in soil. The "proper value of NH₄⁺ fixation by soil (K₁ × q_m) increased with increasing clay content and temperature. The heat of NH₄⁺ fixation in soil (Q_m) confirms the conclusions made in this paper.     

低硒土壤中75Se的形态转化

用⁷⁵SeO₂水溶液分别按0.131ppm和1.631ppm比例处理暗棕色森林土。用这种土壤盆栽的小麦含Se分别为0.023ppm和0.493ppm。小麦收获之后,对土壤残留的⁷⁵Se用不同的提取剂连续进行化学分级,⁷⁵Se的各种形态按其占土壤总Se的百分比大小排序为:同位素交换态Se>NH₄OH可提态Se>HNO₃可提态Se>HCl可提态硒>水溶态Se>K₂SO₄可提态硒。土壤残留⁷⁵Se主要以NaHSeO₃同位素交换态存在,其量占土壤总硒28%,NH₄OH可提态Se次之,占20%;水溶态Se较少,仅6-7%。以SeO₃^-2形式加入土壤的⁷⁵Se被土壤紧密吸附。     

水培条件下CO2与NH+4/NO-3配比对番茄幼苗生育的影响

升高CO₂浓度能够促进作物的光合作用，提高作物的生物量和产量，但关于CO₂与NH⁺₄/NO^-₃比及其交互作用对作物影响的研究较少，为探索番茄幼苗生长发育对CO₂浓度升高的响应是否对NH⁺₄/NO^-₃配比有较强的依赖关系，本试验在营养液栽培条件下，以番茄(Lycopersicun esculentum Mill)为试材，研究正常大气CO₂浓度(360 μL/L)和倍增CO₂浓度(720 μL/L)与不同NH⁺₄/NO^-₃配比的交互作用对番茄幼苗生长的影响。结果表明：CO₂浓度升高提高了低NH⁺₄/NO^-₃比例处理中番茄叶片的光合速率和水分利用率，提高幅度随NH⁺₄/NO^-₃比例的降低而增强，光合速率增强最大达55%。在同一CO₂浓度处理下净光合速率与水分利用率均随NH⁺₄/NO^-₃比例的增加而显著降低。这说明CO₂浓度升高对番茄幼苗生长发育的促进作用随NH⁺₄/NO^-₃比例的降低而提高，但并没有减弱全NH⁺₄-N处理中番茄幼苗的受毒害作用。综上所述，CO₂浓度升高能提高植物生产的节水能力和水分生产力；水培条件下，NO^-₃-N是最适合番茄幼苗生长发育的氮源，其它NH⁺₄/NO^-₃比例对番茄幼苗的生长发育有一定的抑制作用，仅以NH⁺₄-N作氮源则番茄幼苗很难生长。     

土壤对铜离子的专性吸附及其特征的研究

供试土壤专性吸附铜的等温线均符合Langmuir方程。红壤吸附量最低,砖红腹与黄泥土最大吸附量相近,但在铜浓度低时砖红壤吸铜量远低于黄泥土,而在高浓度则反之。土壤专性吸附铜是在溶液中Na⁺浓度比Cu²⁺高8.3—100倍条件下,Na⁺离子仍不足以与之竞争的那些专性吸附点所吸持的铜。按其解吸条件区分为松结合铜(可为N NH₄Cl解吸)和紧结合铜(仅能为0.1 N HCl解吸)两种。紧结合铜受平衡溶液铜浓度影响很小,所占据的吸附点对Cu²⁺有较强亲和力。松结合铜则随平衡铜溶液浓度增大而增加,符合Langmuir方程。对于砖红壤和黄泥土,在铜浓度低时紧结合铜>松结合铜;浓度高时则反之。红壤专性吸附铜始终以松结合铜为主。三种土壤比较,紧结合铜是砖红壤>黄泥土>红壤;松结合铜则是黄泥土>砖红壤>红壤。造成这些差别的原因可能与土壤性质、氧化物、有机质和粘土矿物组成等不同有关。用平衡法研究三种土壤专性吸附铜在不同浓度NH₄Cl和HCl溶液中的解吸表明,可进一步区分为三或四种不同的结合状况。红壤对铜吸附容量最小,且最易解吸。     

土壤交换性和非交换性NH4+在低地水稻的氮素营养中的重要性

G.Keerthisinghe等人在菲律宾主要植稻区的三种土壤上进行田间试验,考察NH₄⁺-N肥的施用和作物氮素的吸收对土壤交换性NH₄⁺和非交换性NH₄⁺水平的影响。     

土壤中有效结合态氨的一种测定方法

Dynamics of fixed NH₄⁺ in NH₄⁺-treated soils incubated with glucose at 37±2 ℃ during the course of incubation and factors affecting it were studied. Results showed that content of fixed NH₄⁺ in soil reached a minimum on day 7 after incubation and then increased gradually regardless of the amount of glucose added and the kind of soil tested. However, the amount of fixed NH₄⁺ released from the soil at the given time varied with both the amount of glucose added and the kind of soil examined. In cases glucose was added at a rate of 10.0g C/kg soil, the amount of fixed NH₄⁺ retained in soil after 7 days of incubation was almost identical to that found by Neubauer test. Addition of K⁺ depressed the release of fixed NH₄⁺ significantly. Based on the results obtained a method for determining the content of available fixed NH₄⁺ in soils was proposed and the amount of N as available fixed NH₄⁺ in two soils measured by this method on an area profile-depth basis was presented.     

3 种挺水植物吸收水体NH4+、NO3-、H2PO4- 的动力学特征比较

本文用动力学试验研究了具有景观价值的3 种挺水植物—— 水生美人蕉(Canna generalis)、细叶莎草(Cyperus papyrus)、紫芋(Colocasia tonoimo)对H₂PO₄^-、NH₄⁺、NO₃^- 的吸收特征及差异。试验结果表明: 3 种挺水植物吸收H₂PO₄^- 时, 美人蕉的吸收速率最快, 且在较低离子浓度条件下也可以吸收该离子, 说明其具有嗜磷特性, 能够适应广范围浓度H₂PO₄^- 环境; 吸收NO₃^- 时, 细叶莎草的速率最快, 但对低浓度NO₃^- 环境的适应能力较差, 美人蕉吸收NO₃^- 的特性与细叶莎草刚好相反; 吸收NH₄⁺ 时, 细叶莎草的吸收速率最快, 且在低浓度NH₄⁺ 环境下仍能吸收该离子, 而美人蕉的吸收速率最慢, 但能在低浓度NH₄⁺ 环境下吸收该离子。说明不同植物对养分的吸收特性存在较大差异, 各自的污染水体修复适用范围也不同。美人蕉可用于各种浓度H₂PO₄^- 污染的水体修复; 而NO₃^- 污染严重的水体最适宜用细叶莎草作先锋植物, 修复到一定程度后再种植美人蕉来维持水质; 细叶莎草在各种浓度NH₄⁺ 污染的水体中均适用, NH₄⁺ 污染较轻的水体也可用美人蕉修复。     

第四纪红色粘土发育的红壤中营养元素的淋失

A red soil derived from Quaternary red clay was employed to study nutrient leaching with soil columns repacked in laboratory. The objective was to identify the effects of fertilization practices on leaching patterns and magnitudes of Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, NH₄⁺, and NO₃^-. The treatments were CK (as a control), CaCO₃, CaSO₄, MgCO₃, Ca(H₂PO₄)₂, urea, KCl, and multiple (a mixture of the above-mentioned fertilizers). The fertilizers were added to the bare surface of the soil columns, and then the columns were leached with 120 mL deionized water daily through peristaltic pumps over a period of 92 days. Leaching processes of NH₄⁺, and NO₃^- were only measured in CK, urea, and multiple treatments which were directly related to N leaching. Results showed that sole application of CaSO₄, and Ca(H₂PO₄)₂ scarcely had any effect on the leaching losses of Ca²⁺, Mg²⁺, and K⁺; the application of MgCO₃ stimulated the leaching of Mg²⁺; the application of CaCO₃ promoted the leaching of Ca²⁺, Mg²⁺ and K⁺; urea treatment also promoted the leaching of K⁺ and NH₄⁺, and NO₃^- leaching mainly occurred at late stage of leaching process in particular; under KCl treatment, leaching of Ca²⁺, Mg²⁺, and K⁺ was promoted to a large extent; under multiple treatment, leaching of Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, NH₄⁺, and NO₃^- was all increased and NO₃^- was mainly leached at the end of leaching process and still had a trend of increase.     

土壤和粘粒矿物对亚硒酸盐的吸附和解吸

本文研究了三种土壤(砖红壤、红壤和黄棕壤)、高岭土和两种合成氧化铁(无定形氧化铁和针铁矿)对亚硒酸盐的吸附和解吸作用。讨论了亚硒酸盐的吸附特征,以及土壤中氧化铁对亚硒酸盐吸附和解吸的影响,根据实验资料与吸附等温方程式的拟合情况,作者认为以Freundlich和Langmuir公式为宜。此外,供试样品对亚硒酸盐的吸附和解吸结果表明,Se的吸附量随Se的添加量的增加而增加,但由于矿物组成各异,吸附量的差异显著。其吸附量的大小顺序为:无定形氧化铁>针铁矿>砖红壤>红壤>黄棕壤>高岭土;而被吸附Se的解吸能力则是高岭土>黄棕壤>红壤>砖红壤>针铁矿>无定形氧化铁。实验结果还表明,在各种矿物组成中,亚硒酸盐的吸附和解吸受氧化铁的影响很明显,三个土壤样品的吸附等温线都表现出氧化铁在初始阶段对亚硒酸盐吸附快而强烈的特征,而在去除氧化铁以后,这一特征也随之消失,硒的吸附量显著降低,而解吸率则明显上升。     

土壤胶体电位滴定与热分析的初步研究

土壤不仅是一个分散体系,而且其高度分散部分还带电荷。因此,它能与土壤溶液中的离子相互结合,形成双电层。大部分土壤的无机胶体是带负电的,所以主要吸附阳离子。当它在盐基不饱和时就呈酸性,形成所谓胶体酸,胶体酸的缓冲性能既取决于交换性酸的本性,也取决于土壤胶体的本性。因此,了解胶体酸的缓冲性能不仅有助于对土坡酸度本性的认识,也可了解土壤胶体的本性。本文仅就我国几种土壤及其无机胶体部分进行电位滴定与热分析,并与粘土矿物比较以探讨各土壤胶体的缓冲性能与粘粒矿物组成的关系。     

土壤对镉的吸附与解吸——Ⅰ.土壤组份对镉的吸附和解吸的影响

采用选择溶解法研究了有机质、游离铁、无定型硅、铝等土壤组份对青黑土、黄棕壤、红壤和砖红壤胶体吸附和解吸Cd的影响。结果表明,去除有机质后胶体吸附Cd减少,这可能是由于交换吸附的减少所致;游离铁的去除使得黄棕壤、红壤和砖红壤的吸附量显著减少,显示了在这些土壤中游离氧化铁专性吸附的重要性;随着无定形铝含量的上升,吸附量下降,这是因为铝离子占据了高能量的吸附位。经不同处理后的土壤胶体,其Cd的解吸顺序(解吸%)大致为:去无定型硅、铝者>去游离铁者>去有机质者>原胶体,但在不同土壤和不同pH条件下该顺序略有差别。研究结果为控制和改造土壤Cd污染提供了理论依据。     

几种土壤对砷酸盐的吸附

砷化合物一般都具有毒性,它对环境的污染引起人们的重视.砷污染土壤后,被土壤吸附、贮存.同时,通过植物的摄取,可进入动物和人体中.植物吸收的砷量和受害的程度,不仅与土壤砷的水平有关,而且还受土壤吸附砷的状况的影响.中国科学院南京土壤研究所试验研究指出,按土壤对砷的吸附量的差异而规定各种土壤的最大允许残留量.     

中国土壤胶体研究——ⅥⅡ.五种主要土壤的粘粒矿物组成

粘粒矿物对土壤特性和肥力的意义是众所周知的。土壤胶体的特性主要决定于粘粒矿物的类型及其数量。随着土壤科学研究的进展,粘粒矿物组成的分析工作,已由定性分析逐渐进入到定量分析。在粘粒矿物的鉴定中,X射线分析是一个很重要的手段,也有用来进行粘粒矿物的定量分析,但由于不同土壤中的矿物结晶程度差异很大,所以侧定的准确性较差。因此,在土壤粘粒矿物分析方面,X射线一般只能作为定性和半定量之用,其分析结果往往用“主导”“伴随”“较多~较少”等术语来表示。目前这种表示粘粒矿物组成的方法已不能满足研究工作的需要,何况不同学者的判读标准又很难一致。     

粘粒矿物和有机质对土壤胶体比表面的影响

分别从黑土、黄绵土、黄棕壤、红壤和砖红壤提取<2nm的胶体,测定去有机质前后土壤胶体比表面;并用猪粪中提取的胡敏酸与上述5种土壤胶体相作用,由泥炭中提取的胡敏酸与蒙脱石、伊利石、高岭石相作用,测定其复合胶体的比表面;研究了粘粒矿物类型和胡敏酸对土壤胶体比表面的影响。结果表明,土壤胶体比表面大小与其所含主要粘粒矿物类型密切相关。5种土壤胶体比表面大小为:黑土>黄棕壤>黄绵土>红壤>砖红壤。砖红壤胶体去游离氧化铁后,胶体比表面明显降低;但黄棕壤胶体去游离氧化铁后比表面反而增加。有机质对土壤胶体比表面的影响因土壤类型不同而异,去除有机质后,黑土、黄绵土和黄棕壤胶体的比表面增加;而红壤、砖红壤胶体的比表面无明显变化。黑土和黄棕壤胶体与猪粪胡敏酸复合后,比表面降低;而砖红壤胶体与猪粪胡敏酸复合后反而增加。泥炭胡敏酸与蒙脱石、伊利石胶体复合后比表面降低;而高岭石却增加。     

几种土壤对氟的吸附和解吸

中南地区6种土壤8个层次的氟吸附和解吸试验结果表明:供试土壤的氟吸附与Langmuir、Freundilich和Temkin方程均有较好的拟合性;花岗岩发育土壤的氟吸附量明显大于红砂岩和紫红色砂页岩发育的土壤。赤红壤、砖红壤、紫色土和黄棕壤性土吸附的氟可为0.1mol／LKOH完全解吸，而红壤和黄棕壤的氟解吸部分滞后，滞后的原因与14nm过渡性矿物较多有关。上还土壤吸附氟均不能被水完全解吸，解吸率因土壤不同而不同。花岗岩发育土壤的氟解吸率（26.9％～40.0％）比其他母质土壤（4.8％～94.2％）低。供试土壤对氟吸附和解吸的差异与土壤矿物特性，尤其是氧化物数量有关。     

土壤颗粒尺寸分布分维及对粘附行为的影响

依据Tyler和Wheatcraft推导的土壤颗粒累积质量—尺寸标度关系,计算了我国主要土壤的颗粒尺寸分布(PSD)分维,结果表明:淡栗钙土、黄绵土、黑垆土、褐土((土娄)土)、潮土、灰漠土、黑土、黄棕壤、黄壤、红壤及赤红壤(砖红壤)的PSD分维依次增大,土壤粘粒含量增加使其PSD分维增大。结合上壤颗粒表面分形特性及土壤粘附的基本原理,探讨了土壤PSD分维对土壤—固体表面粘附行为的影响。PSD分维高的土壤与固体表面粘附力大,与固体表面发生明显粘附的起始含水量提高,发生明显粘附的含水量区间增宽。     

pH对砖红壤和黄棕壤Cu~(2+)吸附与解吸的影响

对砖红壤和黄棕壤在不同浓度、不同pH下吸附和解吸Cu2+进行了测定。结果表明, 2种土壤Cu2+吸附量均随平衡液中Cu2+浓度增加而增大,两者关系较好地符合Langmuir吸附方程。Cu2+吸附量随pH升高而增加,Cu2+分配系数的对数与pH呈极显著的线性正相关,吸附一个Cu2+所释放H+的平均数砖红壤(1. 19)大于黄棕壤(1. 01)。可解吸Cu2+的数量随pH升高和吸附Cu2+的数量增加而增加,在pH4~6下,黄棕壤吸附Cu2+及可解吸Cu2+的比例(平均为10. 5% )大于砖红壤(平均为3. 1% )。由此认为, 2种土壤吸附Cu2+虽以专性吸附为主,但砖红壤的表面吸附点位较少,专性吸附点位的比例较高,对Cu2+的亲和性或专性吸附性大于黄棕壤。     

几种土壤及黏土矿物对多氯联苯吸附特性的研究

采用批量平衡试验,研究了不同土壤及长黏土矿物对多氯联苯吸附特性。结果表明:多氯联苯浓度范围为0.25~5.0mg L-1时,不同土壤及黏土矿物对多氯联苯的吸附均能用Freundlich方程很好地拟合,随着溶液中多氯联苯浓度的增加,土壤及黏土矿物对多氯联苯的吸附量增加;几种土壤对多氯联苯吸附量大小顺序为:红壤>黄褐土>砂姜黑土,土壤有机质、粘粒等对多氯联苯吸附起主要作用,土壤更易吸附高氯代PCB77;黏土矿物对多氯联苯吸附量大小顺序为:纳米蒙脱石>纳米SiO2>凹凸棒石,黏土矿物吸附多氯联苯能力的大小与黏土矿物的比表面积、粒径、层状结构等有关;多氯联苯本身分子的大小影响其在黏土矿物上的吸附;土壤中添加黏土矿物可以提高对多氯联苯的吸附。