p,p′-DDT在黄河兰州段沉积物上的吸附/解吸特性及影响因素研究

采用批量平衡实验,研究了黄河兰州段沉积物对p,p′-DDT的吸附/解吸特性,并考察了环境因素温度、pH值、沉积物粒度等对吸附的影响。结果表明,p,p′-DDT在黄河兰州段沉积物上的吸附在24h内可以充分达到平衡。吸附过程是非线性的,Freundlich模型可以较好地描述吸附行为,分配作用和表面吸附作用同时存在;解吸过程存在明显滞后性,即解吸要比吸附困难。正交结果表明吸附质浓度和吸附剂浓度对p,p′-DDT在沉积物上的吸附量有显著影响,而温度、pH值、有机质含量、沉积物粒度影响不显著。     

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。     

NaCl对辽河口湿地土壤溶解性有机碳吸附解吸的影响

以辽河口芦苇湿地0~40 cm深度土壤作为研究对象,采用平衡吸附法,研究了辽河口湿地土壤对不同浓度溶解性有机碳(DOC)的吸附解吸特征,并分析了不同深度土壤以及NaCl处理对DOC吸附解吸的影响。结果表明:辽河口湿地0~10 cm和10~20 cm深度土壤DOC吸附量随DOC浓度增大而下降;20~30 cm和30~40 cm深度土壤DOC吸附量随DOC浓度增大而上升。NaCl处理中,不同深度土壤DOC的可吸附量分别为0.038、0.044、0.021和0.011 g kg-1。除30~40 cm深度土壤外,DOC吸附量显著高于对照处理,且随DOC浓度的升高而增大,明显促进了辽河口湿地土壤对DOC的吸附。NaCl处理对辽河口湿地0~10 cm和10~20 cm深度土壤DOC的解吸量影响不显著,而对20~30 cm、30~40 cm深度土壤DOC的解吸量起到明显促进作用。     

名山河流域黄壤组分对微团聚体吸附解吸镉的影响

选取名山河流域4种土地利用方式（林地、水田、茶园、旱地）的黄壤为研究对象,采用平衡液等温吸附法和NH4OAC、EDTA溶液解吸法,研究土壤组分（有机质、游离氧化铁）对微团聚体吸附解吸Cd2＋的影响。结果表明：去除土壤组分前后,原土及各粒径微团聚体对Cd2＋的吸附量均随Cd2＋初始浓度增大而增大,吸附量均按以下次序递减：（〈0.002mm）〉2～0.25mm〉原土〉0.053～0.002mm〉0.25～0.053mm,与有机质、游离氧化铁、CEC呈极显著正相关。吸附减少量大小关系为：去除有机质〉去除游离氧化铁,有机质的贡献率大于游离氧化铁。Freundlich方程拟合效果最佳,达到极显著水平,分布系数Kd值与Cd2＋初始浓度呈曲线负相关。NH4OAC解吸率随原吸附Cd2＋初始浓度增大而增大,以最大解吸率计,递减规律为：0.25～0.053mm〉0.053～0.002mm〉原土〉2～0.25mm〉（〈0.002mm）;EDTA解吸率随原吸附Cd2＋初始浓度增大而减小,递减规律与NH4OAC解吸率相反。去除土壤组分后,NH4OAC解吸率上升,EDTA解吸率下降,茶园与旱地黄壤非解吸率减小,林地与水田黄壤非解吸率增大。去除土壤组分后,非专性吸附与吸附总量呈极显著正相关,专性吸附与吸附总量呈极显著负相关。     

复合污染土壤中土霉素的吸附行为及其对土壤重金属解吸影响的研究

参考经济合作与发展组织(OECD)化学品试验导则No.106,采用批量平衡试验的方法,探讨了土霉素(Oxytetracycline,OTC)在3种土壤中的吸附解吸特性,并考察了土霉素外加量对土壤中4种代表性重金属元素(铜、锌、铅、镉)解吸量的影响。试验设置的土霉素初始浓度为0.01、0.1、1.0、5.0、10.0、25.0、50.0、100、200和400 mg L-1。结果表明:(1)存在一个土霉素特征浓度,高于或低于该浓度值时土霉素的吸附性质有所差异,且高低两个浓度范围内的数据均能用Freundlich模型与Langmuir模型较好地拟合;(2)当土霉素浓度在0~25 mg L-1之间时,能在土壤表面与重金属发生竞争吸附,且重金属解吸量随土霉素浓度的增加而增加;当土霉素浓度在25~100 mg L-1之间时,部分游离态重金属以与土霉素的络合物形式重新固定于土壤表面,土壤重金属的解吸量随土霉素浓度增加而减少;土霉素浓度高于100 mg L-1时,体系p H相对于对照有明显下降,土壤重金属的解吸量与土霉素浓度又呈正相关。     

辽东与山东半岛土壤中有机氯农药残留特征研究

2005—2008年在辽东半岛和山东半岛15个市县采集了265个土壤样品,对其10种有机氯农药进行了分析,研究该地区土壤中硫丹、HCH和DDT残留情况及其空间分布特征。结果表明,山东半岛土壤中硫丹残留量为6.30μg kg-1,为辽东半岛的9倍;HCHs残留量为4.82μg kg-1,为辽东半岛的1.3倍;辽东半岛土壤中DDTs残留量为45.70μg kg-1,为山东半岛的2.5倍。山东半岛α-HCH、p,p′-DDE、p,p′-DDT的检出率均高于80%,辽东半岛β-HCH、p,p′-DDE检出率均高于80%。不同种植方式,辽东半岛土壤OCPs残留量:果园玉米地菜地草地水稻田;山东半岛土壤OCPs残留量:果园菜地玉米地麦田棉田。与国内其他地区相比,该地区硫丹残留量相对较低,HCHs和DDTs残留量超过国家《土壤环境质量标准》(GB15618-2008)一级标准的土壤样品分别占样品总数的4.53%和9.05%。     

无定型氧化铁对土壤中阿特拉津吸附-解吸的影响

选取人工合成的无定型氧化铁(AHOsFe)纯矿物,以及两种典型土壤(黑土和砖红壤)的原土(S1和S2)和AHOsFe包被土壤(AHOsFe-S1和AHOsFe-S2)为研究材料,采用批量平衡法,研究AHOsFe对土壤中阿特拉津(AT)吸附—解吸行为的影响及其机理。研究结果表明,各吸附剂对AT的吸附均能采用Freundlich方程进行较好地拟合(r≥0.996,p0.01),AHOsFe对AT具有较强的吸附性能和较高的吸附非线性,AHOsFe包被黑土和砖红壤后,两种土壤对AT的吸附能力(Kd值)分别增加56.3%和43.8%。各吸附剂对AT均存在解吸迟滞效应,两种土壤及被AHOsFe包被后,其对AT的解吸迟滞系数(HI)在AT低初始浓度时随浓度的增加而降低,而在AT高初始浓度时随浓度的增加略有增加,AHOsFe对AT的HI则随AT初始浓度的增加而增加,说明不同吸附剂在AT不同初始浓度时的解吸迟滞机制不同。与土壤相比,AHOsFe对AT具有较强的解吸迟滞效应,但AHOsFe包被土壤后,却降低了土壤对AT的解吸迟滞效应。     

纳米TiO2对土壤Hg2+吸附解吸性能的影响

为了研究纳米TiO_2对土壤吸附解吸汞性能的影响,以三峡水库消落区土壤为代表,选择2种晶型(锐钛矿和金红石)的纳米TiO_2颗粒,设置3个浓度梯度(2,4,8g/kg),制成含有不同浓度纳米TiO_2颗粒的土样,配制不同浓度的Hg~(2+)溶液,进行吸附解吸试验。结果表明:纳米TiO_2颗粒可提高土壤对Hg~(2+)的吸附量,但受颗粒的晶型和浓度的影响;锐钛矿颗粒对土壤吸附解吸Hg~(2+)的影响更大,其吸附作用力更强,不易解吸,其中4g/kg处理组吸附作用最强,与对照相比,最大吸附量可提高32.65%,且其解吸率低于对照组;金红石颗粒处理组对Hg~(2+)的吸附量随颗粒浓度的升高而增大,但吸附作用力较弱,容易被解吸,8g/kg处理组影响最大,与对照相比,最大吸附量提高18.18%,但其解吸率也最大。因此,纳米TiO_2颗粒增强土壤对汞的吸附作用,从而可能影响汞在环境中的迁移转化过程,特别是锐钛矿型颗粒。     

富啡酸对石灰性潮土中磷吸附-解吸及其对锌次级吸附-解吸的影响

通过吸附和解吸试验,研究了富啡酸（Fulvic acid,FA）对石灰性潮土中磷吸附一解吸的影响,并进行了吸附富啡酸和磷后对锌次级吸附一解吸的影响。结果表明：同时吸附不同磷和富啡酸后,土壤对磷的吸附量随磷初始浓度的增加而增加,而随富啡酸吸附初始浓度的增加而降低;石灰性潮土磷等温吸附曲线用Langumir方程式描述时,土壤对磷的吸附反应常数K、最大吸附量Xm、最大缓冲容量KxXm均随富啡酸初始浓度的增加而降低;KNO_3、KOH、HCI对吸附磷的解吸量所占比例及磷的总解吸量均随富啡酸浓度的增加而增加。土壤对Zn^2＋的吸附率随磷和富啡酸吸附初始浓度的增加而降低;而其解吸率随磷和富啡酸吸附浓度的增加而增加,说明磷和富啡酸减少了土壤对Zn^2＋的吸附,且增加了其在土壤中的解吸量。所以,石灰性潮土中富啡酸提高了土壤中磷的有效性,而且磷和富啡酸提高石灰性土壤中锌的有效性。     

白浆土对腐殖酸的吸附等温线和动力学研究

白浆土是吉林省和黑龙江省东部地区的主要农田土壤之一,研究白浆土对腐殖酸的吸附作用,可为探究白浆土的固碳潜力提供理论依据。采用批量平衡法,分析不同有机碳含量的白浆土及其组分(包括去有机质土壤、粉粒、黏粒)对腐殖酸的吸附动力学和等温吸附特性。结果表明:随吸附时间的延长,白浆土及其各组分对腐殖酸的吸附量逐渐增加;整个吸附动力学过程可划分为快速(0～30 min)和慢速(30～480 min)反应阶段,伪二级动力学方程的拟合效果优于Elovich、双常数和伪一级动力学方程。白浆土及其各组分对腐殖酸的吸附量随腐殖酸初始浓度的增加逐渐增大,Langmuir方程的拟合效果通常优于Freundlich方程和Temkin方程。随白浆土有机碳含量的增加,其对腐殖酸的最大吸附量分别为26.9,24.1,15.6 mg/g。而白浆土不同组分相比,最大吸附量的顺序依次为黏粒>去有机质土壤>粉粒,黏粒对腐殖酸的吸附量分别是原土的2.15～3.88倍,去有机质土壤的1.61～2.21倍,粉粒土壤的7.90～8.65倍。有机碳含量低的白浆土对腐殖酸具有更强的吸附能力,黏粒含量高的白浆土对腐殖酸的吸附潜力更大。     

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。     

不同pH值条件下重金属Pb~(2+)的吸附解吸研究

采用1次平衡法研究了不同pH值条件下重金属Pb2+的吸附解吸特性。研究结果表明,吸附量随平衡浓度的增加而增大,随pH值的升高而增大。初始浓度为100mgL-1和pH值为7分别为初始浓度和pH值的变化敏感阈值。解吸量随吸附量的增加而增大,解吸量随吸附量变化而变化的幅度随pH值的增大而减小。解吸量随pH值的增大而减小。解析率大小顺序为:pH=3>pH=5>pH=7>pH=9>pH=11。     

改良耕层土壤中苯胺的吸附动力学

研究有机改良土壤对污染物的动力学吸附特征,有助于深入了解其对污染物的吸附机制。以十六烷基三甲基溴化铵单一改良（CB）和十六烷基三甲基溴化铵＋十二烷基磺酸钠混合改良（CS）塿土耕层土样,采用批处理法通过不同的速度参数研究了改良土壤对苯胺的吸附动力学特征,并与苯酚对比探讨改良土样对有机污染物吸附的动力学机制。结果表明,塿土耕层土样的有机改良能够显著加快对苯胺的吸附速度,苯胺的吸附反应呈现快速反应和慢速反应两个阶段,且以快速吸附反应为主。总体上耕层土样Vt、V0.5、Vf的大小顺序均为100CB＆gt;120CS＆gt;（≈）50CB＆gt;CK。随温度升高和苯胺添加浓度增大,苯胺吸附速度增大,苯胺、苯酚的吸附动力学特征在改良土样上具有良好的相似性,从而证实有机污染物以分子状态存在导致的单一疏水吸附是改良土样吸附的决定机制。     

不同改土物料对白浆土磷吸附解吸的影响

向白浆土各层次土壤施入不同改土物料,比较不同处理土壤对 P 的吸附解吸情况.结果表明:各土层土壤对 P的吸附量均随着平衡液浓度的增加而增加;不同土层间土壤吸附 P 量大小顺序为淀积层＞混拌层＞白浆层＞黑土层;随着平衡液浓度的增大,P 吸附的增加率递减;施 Ca 加大了土壤对 P 的吸附,其中黑土层增加220.16%,白浆层增加54.50%,淀积层增加 52.36%;而施有机肥减弱了土壤对 P 的吸附,其中黑土层降低70.16%,白浆层降低45.50%,淀积层降低55.27%.Ca 有降低土壤 P 解吸率的趋势,有机肥能大幅度地提高其解吸率.     

微塑料对典型污染物吸附解吸的研究进展

近些年来,环境中的微塑料污染引起了全世界的广泛关注。微塑料具有比表面积大、吸附力强等特点,其易与环境中的典型污染物(如有机污染物和重金属)相互作用,改变这些污染物的环境行为。明确微塑料对有机污染物和重金属的吸附解吸作用过程和机制,对于明确有机污染物和重金属的环境行为及毒性效应的相应变化具有重要的意义。本文系统综述了微塑料对有机污染物和重金属吸附解吸作用的研究进展,着重从微塑料性质(类型、形貌特征、表面官能团、极性、吸附位点、结晶度、老化程度)、污染物性质(表面官能团、疏水性、极性、浓度、形态等)以及环境因素(温度、pH、盐度、离子强度、表面活性剂、微生物膜)3个方面,系统分析了微塑料对典型污染物吸附解吸的作用过程和机理。微塑料对有机污染物和重金属的吸附解吸主要受表面吸附、孔隙填充、络合作用以及疏水作用等的影响。微塑料对污染物的吸附动力学绝大部分符合动力学(准)二级模型,部分符合一级动力学;吸附等温线基本符合Frendlich模型、Langmuir模型和Henry模型,部分符合线性模型和复合模型。未来应加强微塑料对一些新型污染物吸附解吸方面的研究工作,进一步明确微塑料与典型污染物之间相互作用的过程和机理,并建立相关的数据库和模型。希望为后续的微塑料吸附解吸典型污染物的相关研究提供借鉴与参考,也为科学地认识微塑料的环境行为提供依据。     

海泡石对典型水稻土镉吸附能力的影响

通过吸附解吸实验研究了添加海泡石后典型水稻土对Cd的吸附解吸特性及其对吸附溶液pH值变化的响应。结果表明,Freundlich方程可以较好地拟合红黄泥、黄泥田和红沙泥3种典型水稻土对Cd的等温吸附过程（R2〉0.962）。在溶液初始Cd浓度相同的情况下,添加海泡石可使3种水稻土对Cd的吸附量增加20%以上,增强土壤对Cd的吸附强度,有效降低吸附Cd的解吸率,其效果随海泡石添加量的增大而增强。3种水稻土吸附Cd的解吸率均高于70%,而且都随吸附量的增加而上升。溶液的pH值是影响土壤吸附Cd的一个重要因素,在低pH值的条件下（pH〈4）,随着溶液pH值的降低,土壤对Cd的吸附量迅速降低,当溶液pH值高于5时,pH值的变化对吸附量的影响较小。在溶液初始pH值2-8范围内,添加海泡石均能有效提高3种水稻土对Cd的吸附能力。     

不同来源生物炭对土壤磷吸附解吸的影响

主要研究了水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆、花生壳四种来源的生物炭对土壤磷吸附解吸的影响。研究结果表明:生物炭对土壤磷吸附的影响取决于土壤溶液中磷的浓度,与对照相比,在中低磷浓度(0~90 mg L-1)时,四种生物炭对土壤磷的吸附影响较小,而在较高磷浓度时,小麦秸秆生物炭和花生壳生物炭均抑制了土壤磷的吸附,而水稻秸秆生物炭和玉米秸秆生物炭均能促进土壤磷的吸附。吸附动力学试验表明,在反应开始的4小时内,土壤对磷的吸附较快,吸附量基本达到平衡吸附量的50%;到达吸附平衡时,添加生物炭能够降低土壤对磷的吸附量,四种生物炭对土壤磷的吸附量依次为:小麦秸秆玉米秸秆花生壳水稻秸秆。此外四种生物炭都能促进土壤中磷的解吸,其中玉米秸秆的促进效果最为显著,解吸量比对照高1.76倍。Langmuir方程和Freundlich方程都能很好地拟合生物炭存在下土壤磷的吸附等温线(P0.01),Freundlich拟合程度要比Langmuir方程的高。准一级动力学方程和准二级动力学方程都能很好地描述生物炭存在下土壤磷的吸附动力学(P0.01)。     

紫色土可溶性有机碳的吸附-解吸特征

选择代表性的酸性、中性和石灰性紫色土为实验材料,采用平衡吸附和动力学吸附法研究了紫色土对可溶性有机碳（DOC）的吸附-解吸特征,分析了土壤理化性质与DOC吸附量之间的关系。结果表明,紫色土对DOC的吸附容量呈以下顺序：酸性紫色土〉中性紫色土〉石灰性紫色土。石灰性紫色土对DOC的解吸率明显高于酸性、中性紫色土,其迁移淋失问题值得重视。紫色土对DOC的吸附过程包括快速吸附和慢速吸附2个阶段,0~0.5 h内吸附速率最大,随后吸附速率逐渐减小,4~6 h内基本达到吸附平衡。土壤pH值、有机质、粘粒和活性铁铝氧化物含量是影响土壤DOC吸附量与解吸率的重要因素。通径分析表明,土壤理化性质对DOC吸附量的直接作用系数大小顺序为活性铝含量〉土壤pH值〉有机质,对DOC解吸率的直接作用系数大小顺序为活性铁含量〉粘粒〉有机质。多元线性回归模型能较好地预测土壤对DOC的吸附及解吸的变化。     

东乌珠穆沁旗草原砂土对汞的吸附特征及其影响因素

以东乌珠穆沁旗的草原砂土为研究对象,采用正交试验设计的方法,研究了土壤/溶液(固/液)、初始汞浓度、溶液pH、腐殖酸、硝酸钠浓度对东乌珠穆沁旗草原砂土吸附HgCl2的影响。结果表明:固/液越小,初始汞浓度越大,土壤吸附能力越强;土壤对汞的吸附量随溶液pH,外源腐殖酸浓度,硝酸钠浓度的增大而呈现先增大后减小的趋势,当溶液pH为7.5,外源腐殖酸浓度为0.6mg/g,硝酸钠浓度为0.08mg/L时,土壤对汞的吸附量分别达到最大。影响砂土吸附HgCl2的因素大小依次为初始汞浓度>固/液>pH>硝酸钠浓度>腐殖酸浓度。草原地区砂土对汞的吸附动力学过程与Lagergren准二级动力学模型拟合有较好的相关性,表明该吸附过程主要以化学吸附为主,且吸附过程不可逆。     

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。