几种低分子量有机酸淋溶对土壤pH和交换性铝的影响

采用原状土柱进行模拟淋溶实验,比较研究了模拟酸雨和几种低分子量有机酸对红壤pH和交换性Al的影响。结果表明,与去离子水CK相比,pH3.5和pH4.5模拟酸雨淋洗后0~10cm土层pH分别降低了0.27、0.44和0.08、0.18个单位,土壤交换性Al含量分别增加了4.43%和2.38%;而10~50cm土层pH没有显著变化。柠檬酸、苹果酸和草酸淋洗后0~10cm土层pH比模拟酸雨淋洗后高0~0.3个单位,土壤交换性Al含量则要低0.08~0.75cmol/kg。与模拟酸雨相比,100μmol/L柠檬酸、苹果酸和草酸淋洗后10~50cm土层pH降低幅度基本上<0.1个单位,交换性Al含量增加了6.99%~12.82%;而10mmol/L柠檬酸、苹果酸和草酸淋洗后10~50cm土层pH降低幅度达0.02~0.83个单位,交换性Al含量增加了22.45%~34.66%。这意味着低分子量有机酸或许比酸雨在加速土壤酸化方面有更大的威胁。     

低分子量有机酸对褐土盐基离子淋失的影响

低分子量有机酸能够活化土壤养分,同时也能够与钙、镁形成沉淀,进而影响着养分物质转化过程。为进一步探讨低分子有机酸对石灰性土壤盐基离子的影响,本文采用土柱模拟淋溶试验,以褐土为研究对象,研究了柠檬酸和草酸对褐土盐基离子淋失的影响。研究结果表明:添加两种低分子量有机酸淋洗土壤后,土壤淋出液的电导率均增大,K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)的淋失总量均增加,最高达到27.734 mmol,为对照的14倍,作用效果柠檬酸草酸。柠檬酸处理显著降低了土壤的pH,最多比对照降低了0.9个pH单位。且持续时间较长,至处理后的第30天,仍对Ca~(2+)、Mg~(2+)表现出较强的活化作用。对于同一种低分子有机酸来说,酸的浓度越高,活化能力越强。研究结果将为石灰性土壤合理施肥提供一定的理论依据。     

模拟酸雨和几种低分子量有机酸淋溶对土壤交换性盐基的影响

采用原状土柱进行模拟淋溶实验,比较研究了模拟酸雨和几种低分子量有机酸对红壤交换性盐基的影响。结果表明:与去离子水对照相比,pH 3．5和pH 4．5模拟酸雨淋洗后,0-20 cm土层土壤交换性K 、Na 、 Ca2 和Mg2 含量增加了5．19％-14．65％,而这种增加主要发生在10-20 cm土层。100 μmol／L和10 mmol／L的柠檬酸、苹果酸和草酸淋洗后,0-20 cm土层土壤交换性K 、Na 、Ca2 和Mg2 含量与模拟酸雨淋洗后的结果相差不大,有的层次甚至还要稍低;而在20-50 cm土层则增加了10．42％-96.41％。有机酸淋洗后,土壤交换性盐基的增加受矿物溶解和盐基迁移两方面的影响,而下层的增加可能主要是盐基迁移的影响,由此可见有机酸或许加快了盐基离子向下迁移的速度和土壤酸化过程。     

低分子量有机酸对三峡库区消落带典型土壤磷素淋溶迁移的影响

以三峡库区分布最广的紫色潮土、灰棕紫泥为对象,通过室内间歇式土柱淋洗试验,探讨了淋溶液酸度及低分子量有机酸对土壤磷迁移淋失的影响。结果表明,淋溶液酸度对磷的溶出具有一定影响,溶液偏酸或偏碱均促进了磷的淋出。2种土壤磷的淋出能力差异较大,灰棕紫泥中的磷更易淋出,草酸和柠檬酸可显著促进灰棕紫泥土壤磷的淋失,而对紫色潮土磷淋出的促进作用不明显。随有机酸浓度的增加,促进作用增强,100mmo/L草酸和柠檬酸的处理使灰棕紫泥可溶性总磷累计淋出量分别较对照(0.344mg)增加了4.40,15.32倍。柠檬酸的促进作用高于草酸,两者对磷淋出的影响是其酸解和螯合作用的综合结果。     

淋溶条件下低分子量有机酸对淋出液及三峡库区典型土壤性质的影响

[目的]研究低分子量有机酸(草酸、柠檬酸、酒石酸)作用下淋出液及土壤(紫色潮土和灰棕紫泥)性质的变化,以期为三峡库区的环境管理提供参考和科学依据。[方法]采用间歇式土柱模拟试验进行研究。[结果]高浓度低分子量有机酸(≥50mmol/L)能够破坏灰棕紫泥的酸碱缓冲体系,当草酸、柠檬酸和酒石酸浓度≥50mmol/L时,灰棕紫泥土壤pH值均从8左右降到了4.11以下;而紫色潮土的缓冲性能较强,经淋溶后土壤pH值变化不大,仍然维持在6.84~8.71左右,与空白处理差异性不显著。另外,灰棕紫泥淋出液电导率变化较紫色潮土明显,高浓度低分子量有机酸处理下,灰棕紫泥淋出液电导率最高值达到了34.400mS;灰棕紫泥在3种低分子量有机酸淋洗下淋溶出离子量的大小顺序为:柠檬酸酒石酸草酸。[结论]低分子量有机酸的酸解作用和络合作用是影响淋出液pH值、淋出液电导率和土壤pH值变化的主要原因,并能够参与紫色潮土和灰棕紫泥的化学和生物化学过程。低分子量有机酸的存在对三峡库区水环境恶化存在一定的风险。     

外源低分子量有机酸对土壤中钙素迁移特征的影响

论文采用室内土柱模拟的方法,研究了草酸和柠檬酸2种外源低分子量有机酸对土壤中钙素迁移特征的影响。研究结果表明:添加草酸在淋溶前期抑制了土壤钙素的淋失,在后期则促进了土壤钙素的淋失;添加柠檬酸则极大地促进了土壤钙素的淋失。增加2种低分子量有机酸的浓度均可促进土壤中钙素的淋失。对土壤钙素淋失的作用为柠檬酸草酸。其中添加草酸和柠檬酸解离产生的H+对钙素的淋失影响相对较大。施入2种有机酸后促进了钙素的淋失,减少了土柱剖面土壤全钙的含量,但淋洗后仍增加了土壤剖面有效钙的含量。     

模拟酸雨对红壤铝形态的影响

用动态淋洗试验，研究了不同ｐＨ的模拟酸雨对红壤中铝形态和性质的影响。结果表明，酸雨淋洗引起红壤中盐基离子的淋失和土壤铝的溶出。随着酸雨溶液，ＰＨ的降低，盐基淋失量和铝溶出量增加，酸雨淋洗影响土壤铝形态的转化，使红壤中交换态铝上升，吸附态羟基铝有所下降。这说明在酸雨长期作用下，羟基铝溶解，并转化为交换态铝和引起铝的溶出，使铝进入环境，危害生态系统。     

模拟酸雨对赤红壤磷素及Ca2+，Al3+，Fe2+淋失特征的影响

本研究通过室内土柱试验,研究了不同强度和持续时间的模拟酸雨淋溶下,赤红壤磷素淋失量及部分阳离子（Ca2+、Al3+、Fe2+）的释放程度和特征。结果表明:经pH 2.0、pH 3.0、pH 4.0、pH 5.0模拟酸雨持续淋溶 34 d后,淋溶液pH值变化并不明显（＞0.05 ）,而对Ca2+、Fe2+的溶出有显著的促进作用,Ca2+、Al3+、Fe2+ 溶出量均随 pH 值的降低而升高,Al3+ 和 Fe2+ 淋失量在pH 2.0时均有骤增现象。随淋溶时间的增加,土壤可溶态磷的淋失量表现为先增加后逐渐降低;随着pH值的降低,土壤磷淋失总量也表现为先增加后降低,pH4.0的酸雨有助于促进土壤磷的释放,pH＜4.0时土壤磷的淋失减少。相关分析发现淋溶液中磷淋失总量与Al3+和Fe2+溶出量均呈显著负相关（r1=0.6531, r2=0.5107）,和Ca2+总溶出量相关关系不显著（r3=0.1287）,表明高强度酸雨降低了土壤磷淋失量可能与酸雨作用导致活性铁、铝的大量释放,增加了磷的活性吸附点位,从而增加了对磷酸根离子配位吸附与固定有关。     

不同pH降雨淋溶对原状水稻土土壤酸化的影响

采用原状土柱定时定量淋溶的方法,用pH为2.5,4.5和6.5的模拟降雨淋溶了太湖地区典型的水稻土-黄泥土.淋溶量为5 L/柱,研究原状土柱土壤淋溶后酸碱性变化及盐基离子的淋洗规律.结果显示,不同pH降雨淋溶后,土壤仍处在初级缓冲体系,即阳离子缓冲体系,但大量的盐基离子被淋溶出土体,淋出液的pH都在7.4以上,各淋溶处理淋出量最大的是Ca2+,淋出率最高的则为Mg2+,Na+和K+淋出量明显小于前两者,K+淋出量则最小,各处理间的各盐基离子的淋出量随淋溶液pH的降低而上升.淋溶后的土柱土壤pH和酸碱缓冲容量都出现下降,与淋溶前土壤相比,PH 2.5的处理0-10 cm土层和10-20 cm土层,土壤pH下降0.65,0.30个单位;PH 4.5的模拟降水处理降幅分别为0.42,0.04个单位;PH 6.5的模拟降水降幅为0.08,0.15个单位,各处理20-40 cm土层的pH则受模拟降雨的影响较小;同时采用酸碱滴定法测定了初级缓冲体系下各处理土壤的酸碱缓冲容量,结果显示0-10 cm土层,土壤酸碱缓冲容量降幅最大,和试验前处理土壤对应的土层相比,pH2.5,4.5,6.5的降雨处理降幅分别为31.83%,19.58%,15.59%,各pH 2.5,4.5,6.5的降雨处理10-20 cm土层降幅分别为23.93%,14.73%,7.17%.而各降雨处理20-40 cm土层降幅都小于5%.研究表明,虽然模拟半年度不同pH降雨淋溶处理下,大量盐基离子从土体表层被置换淋洗,导致表层土壤pH的降低,相比之下,不同pH的模拟降雨对土壤的酸化作用随pH的降低而上升.虽然淋溶后各处理土壤仍处在初级缓冲体系,但其表层土壤酸碱缓冲容量的下降必将加速土壤的进一步酸化.     

棕壤和褐土的酸淋溶特征

用室内模拟淋洗土柱的方法 ,对棕壤和褐土的酸淋容特征进行了研究。结果表明 ,p H低的酸雨使棕壤严重酸化且有活性铝测出 ,但对褐土的影响相对较轻。 4种盐基离子淋失总量与酸雨的氢离子浓度呈极显著的正相关关系 ,淋失量 Ca2 >Mg2 >Na >K ,其中 Na 对酸雨的酸度最不敏感。电导率的变化与盐基淋失量的变化有相同趋势 ,但不同处理之间的差别倍数大于盐基淋失差别的倍数 ,4种酸雨对土壤的危害程度为 p H2 >p H3>p H4、p H5 ,其中危害棕壤的程度高于褐土。     

酸雨对黄土磷的淋溶效应

采用室内土柱模拟淋溶试验,分析了陕西省杨凌区3种土壤在5个酸雨梯度的侵蚀作用下,土壤磷的释放和迁移规律.结果表明,酸雨会使土壤受到一定程度的酸化,而土壤的酸化程度与酸雨的pH值、土壤的类型、土壤的pH值、阳离子交换量、有机质含量有关.土壤对酸雨的缓冲能力由大到小的顺序为:腐殖质层＞母质层＞黏化层.随着酸雨累积淋溶量的增加,土壤磷的释放总量呈增加趋势,但淋失率会下降.酸雨的pH值为5时土壤磷的累积淋失量最大,土壤磷的累积淋失量和淋失率顺序为:腐殖质层＞黏化层＞母质层.酸雨对腐殖质层的磷具有最强侵蚀效应.母质层和黏化层的酸化主要发生在土壤表层,而腐殖质层酸化主要发生在土壤底层,酸雨侵蚀后腐殖质层酸化最严重.长期的酸雨侵蚀会导致土壤磷流失,造成土壤养分贫瘠化.     

电渗析与酸淋洗模拟紫色土酸化的效果比较

为了比较电渗析与酸淋洗试验模拟紫色土酸化的效果,在重庆地区采集了不同pH(5.00和7.06)的2个紫色土,分别进行不同天数(1,2,5,7,10天)的电渗析和酸淋洗试验处理,并分析了试验处理前后土壤的酸度特征和交换性盐基成分含量变化。结果表明,在整个10天的淋溶处理过程中,2种紫色土的pH均无显著变化,说明紫色土具有一定的酸缓冲能力,短期的酸雨淋溶不能实现紫色土的严重酸化。而采用电渗析处理10天后,中性紫色土和酸性紫色土的pH分别降低3.4和1.1个单位。在整个电渗析处理过程中,土壤的交换性酸含量显著升高,盐基离子大量淋失。电渗析可以实现对紫色土的快速酸化处理。2种紫色土中,电渗析处理后中性紫色土的酸化程度大于酸性紫色土。这是由于中性紫色土的表面负电荷量更高,导致更多致酸离子吸附在土壤胶体表面,最终造成中性紫色土的酸化程度更加严重。因此,电渗析处理比酸雨淋溶处理对紫色土酸化效果更好,且可用于紫色土的酸化机理研究。进一步结合2种方法的技术可操作性,认为电渗析法是研究紫色土酸化问题的一种有效技术手段。     

模拟酸雨多次淋溶对红壤入渗特性的影响

采用蒸馏水稀释硫酸溶液获得不同浓度硫酸溶液来模拟不同pH值酸雨,并利用硫酸溶液进行多次积水淋溶红壤试验,揭示多次酸雨淋溶过程中红壤物理特征及入渗特性演变规律。试验结果表明:与对照处理组(蒸馏水)相比较,pH=2的硫酸溶液各次入渗速度平均降低了106%,且随着淋溶次数(x)的增加,平均入渗耗时增加百分比(y)也增加,其关系可用对数函数y=70.94ln(x)+28.53(R2=0.994)描述;pH=3硫酸溶液入渗速度平均降低了20%,随着淋溶次数增加入渗速度衰减;pH=5硫酸溶液各次入渗速度基本保持稳定,且平均入渗速度比对照组快。与初始土壤容重相比较,对照组多次淋溶处理后土壤上层容重减小,下层增大,其他处理各组土壤容重却平均增大了6%,但各处理组的上层土壤容重比下层的小。红壤经不同溶液多次淋溶处理后,其水分入渗速度、扩散度大小关系为:硫酸溶液(pH=5)蒸馏水硫酸溶液(pH=3)硫酸溶液(pH=2)。     

洛克沙胂在土壤柱中的淋溶迁移

畜禽粪便中残留的兽药进入土壤后的移动性是评价其淋溶能力（对地下水的污染风险）的重要信息。通过土壤柱稳定流实验,考察了不同淋溶剂、粪浸液等对洛克沙胂在不同深度（0～20、20～50、50～80 cm）灰潮土中的迁移行为影响。结果表明,水、0.01mol.L^-1 CaCl2、0.01 mol.L^-1 EDTA-Na2淋溶剂,对不同深度土壤柱中洛克沙胂的淋溶穿透曲线（BTCs）呈现不同程度的不对称性,在不同深度土壤柱中对洛克沙胂的淋出率分别为：水为92.3%～97.1%,0.01 mol.L^-1 CaCl2为71.0%～84.9%,0.01 mol.L^-1 EDTA-Na2为75.4%～91.2%;土壤柱先用粪浸液通过后,洛克沙胂的穿透曲线峰时间均有不同程度的提前,淋出率均有增加,在不同深度土壤柱中的淋出率分别为：水为96.4%～110.4%,0.01 mol.L^-1 CaCl2为94.5%～106.8%,0.01 mol.L^-1 EDTA-Na2为90.8%～103.2%。说明洛克沙胂随粪便进入土壤后可较快地淋溶迁移,可进入地表水和地下水中,对水环境质量的影响较大。     

Matrix-Based Fertilizers Reduce Pesticide Leaching in Soil

The presence of pesticides in groundwater has been documented in several large-scale studies and numerous small-scale investigations. Pesticide leaching through soil has been identified as a major cause for the occurrence of these chemicals in surface and groundwater. We developed matrix-based fertilizers (MBFs) that have been shown to reduce N and P leaching. We tested the efficacy of the ionic bonds in the MBFs to reduce 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D), metolachlor, thiophanate methyl, carbaryl, diazinon, and malathion leaching in soil columns. After 7 days 2,4-D, thiophanate methyl, carbaryl, and malathion did not leach in sufficient quantities to determine if the MBF fertilizers reduced leaching compared with the control and the slow-release fertilizer Polyon®. The MBF fertilizers leached from five to 30 times less metolachlor than the control and Polyon® treatment. Treatments with MBF fertilizers leached from two to 72 times less diazinon than the control treatment. The MBF fertilizer treatment leached from eight to 268 less diazinon than columns receiving Polyon®. The MBF formulations allow compounds with both anionic and cationic charges to bind with the Al(SO₄)₃ 3H₂O and/or Fe₂(SO₄)₃ 3H₂O-lignin-cellulose matrix. When pesticides are added to the soil amended with matrix-based fertilizers, the ion exchange matrix will likely bind the metolachlor and diazinon to the Al(SO₄)₃ 3H₂O and/or Fe₂(SO₄)₃ 3H₂O-starch-cellulose-lignin matrix thereby substantially reducing leaching. The MBFs could be used to limit both nutrients and pesticide leaching from agricultural fields.     

丁吡吗啉在土壤中的吸附及淋溶特性

化学农药在土壤中的吸附和淋溶特性是评价其环境行为的重要指标,也是新农药登记必须提供的环境影响资料。本文分别采用振荡平衡法、土壤薄层层析法和土柱淋溶法研究了丁吡吗啉在不同土壤中的吸附和淋溶特性。结果表明,丁吡吗啉在3种供试土壤上的吸附规律可以较好地用FreundLich方程描述,吸附常数Kd在10.42~37.72mL.g-1之间,在砂土中较难被吸附,在壤土和粘土中属中等吸附。丁吡吗啉在3种供试土壤中不易移动或不移动,3种土柱淋溶试验的结论均为难淋溶。根据综合试验结果,对相关影响因素进行了讨论,认为影响丁吡吗啉在土壤中吸附性的主要因素为土壤有机质含量和土壤粘粒含量,影响淋溶特性的主要因素为土壤吸附和丁吡吗啉在水中的溶解度。     

Leaching of Saline Calcareous Soil under Laboratory Conditions

Eurasian Soil Science - Soil salinity is a major problem in Kerman pistachio (Pistacia vera) orchards which caused low pistachio’s productivity in recent years. Farmers excessively use gypsum...     

模拟酸雨条件下海泡石对污染红壤镉、铅淋溶的影响

采用填充土柱淋溶试验研究不同pH值模拟酸雨和海泡石添加量对重金属污染红壤Cd、Pb淋溶的影响.结果表明,Cd在酸雨pH值较低时累积淋溶量较大,Pb的累积淋溶量随酸雨pH值的降低逐渐增加,pH值为3.5处理的Pb总累积淋溶量显著高于其他pH值处理(高出54.9％).与对照相比,模拟酸雨pH值为3.5时,添加5 g/kg和10 g/kg海泡石处理Cd的总累积淋溶量明显增加(分别增加24.6％和26.3％),而Pb的总累积淋溶量分别显著降低34.7％和25.7％;酸雨pH值为4.5时,添加5 g/kg和10g/kg海泡石处理降低了Cd的累积淋溶量(分别降低13.0％和1.4％),而Pb的淋溶量随海泡石添加量的增加而降低,10 g/kg海泡石处理的Pb总累积淋溶量显著下降17.6％;pH值为5.5和6.5时,海泡石处理Cd累积淋溶量均有所下降,而对Pb的淋溶无显著降低效果.酸雨酸性强度的增大增加了Cd、Pb的淋溶风险,且Pb比Cd敏感.添加海泡石可有效减少酸雨对土壤中Pb的淋溶,但其对Cd淋溶的影响受酸雨酸性强度的影响.