土壤酸度对重金属形态分配的影响

在通常条件下,重金属在土壤中的溶解度主要取决于土壤对它们的吸附性能。不同重金属在同种土壤中的吸附顺序为:铅>铜>锌>镍>钴>镉。交换态重金属含量随pH的升高有最大值出现。出现最大值时pH的高低与重金属的专性吸附能力有关。土壤有机质和氧化物胶体对重金属有很大的吸附容量。且随pH升高而显著增大。升高pH,充分发挥土壤有机质和氧北物胶体对重金属的净化作用,可能是控制酸性土壤重金属污染的一个可行措施。对土壤中重金属元素的形态研究,无论在土壤科学还是环境科学中,均具有重要的意义。本项工作系应用逐级提取法把土壤中的重金属Cu,Zn,Cd,Pb,Co,Ni分为水溶态,交换态,有机结合态和闭蓄态四种不同的化学形态,研究土壤酸度对它们在各种形态中分配规律的影响。此外,对土壤重金属污染的控制途径也提出了一些尝试性建议。     

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。     

石灰性土壤中铁肥的形态转化及其供铁机理研究

通过土培试验的方法 ,研究了复混铁肥、硫酸亚铁两种肥料在石灰性土壤中的形态转化、对土壤因子的调控作用及在有效性上的差异。结果表明 ,与硫酸亚铁相比 ,复混铁肥具有更强的调控土壤因子的能力 ,并提高了铁在有效和较有效形态中的分配 ,显著增加了有效铁的供给。结果也表明 ,交换态铁、碳酸盐结合态铁和氧化锰结合态铁是石灰性土壤中有效铁的主要供给形态。土壤pH值、有机质与土壤铁动态密切相关     

宁南宽谷丘陵区土壤矿质元素与氧化铁的特征

以宁夏固原县上黄村和云雾山自然保护区为研究对象,通过大量的室内分析,研究其土壤中矿质元素的剖面分布状况及其氧化铁的分布特征.结果表明供试土壤土体中矿质元素的含量顺序依次为SiO2>Al2O3>CaO>Fe2O3>K2O≈MgO>TiO2>MnO2.其中硅、铝、铁的在剖面上分布较均匀,钙、镁、钾变异较大,空间分布不均;钛、锰空间变化较小,说明供试土壤处于物理风化阶段,土壤的化学风化程度较弱.氧化铁全量含量变化不大,其剖面各层的游离铁、活性铁和络合铁含量均不高,且空间变化幅度小,表明供试土壤的铁的淋溶状况不明显,土壤风化发育不好,释放出的氧化铁少.     

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。     

冻融作用对棕壤水溶性盐和土壤氧化物的影响

为了解沈阳棕壤水溶性盐和土壤氧化物在冻融条件下的变化规律,采用冻融模拟试验研究了冻融作用对棕壤水溶性盐和土壤氧化物的影响。结果表明,(1)冻融作用促进了土壤K+、Na+、Ca2+、Mg2+的释放,有机质和黏粒含量是影响其释放的重要因素。(2)冻融作用促使土壤中CO2含量增加,促进了HCO3-的形成。虽然SO42-、Cl-性质稳定,但冻融作用中水分和温度的变化,致使SO42-、Cl-随着冻融次数的增加呈先增加后稳定的趋势。(3)冻融作用促进土壤铁结晶老化形成氧化铁,且氧化铁含量随土壤深度增加逐渐增加;氧化锰主要受冻融条件下土壤pH影响,pH上升氧化锰含量增加。(4)土壤氧化硅和氧化铝受pH影响,pH降低其含量增加,pH增加其含量降低。此外,有机质含量较多的土层不易形成硅铝氧化物,土壤铁锰氧化物的增加不利于土壤硅铝氧化物的形成。     

新疆石灰性土壤锌有效性及其影响因素

为探讨新疆石灰性土壤锌的组分分布特征及锌有效性的影响因素,对南北疆3种最主要土壤类型农田土壤锌及其组分含量进行研究。结果表明:新疆石灰性土壤有效锌平均含量为潮土(0.69mg/kg)>棕漠土(0.57mg/kg)>灰漠土(0.51mg/kg),变异系数为灰漠土>潮土>棕漠土。在土壤锌组分中,松结有机态锌(WBO)、碳酸盐结合态锌(CARB)、氧化锰结合态锌(OxMn)、紧结有机态锌(SBO)、无定形铁结合态锌(AOFe)平均含量均为潮土>棕壤土>灰漠土。南北疆土壤锌背景值不同,南疆土壤全锌含量高于北疆土壤,而北疆土壤全锌变异较大。土壤碳酸钙含量和物理性粘粒含量与松结有机态、碳酸盐结合态、紧结有机态锌分配率高度相关。松结有机态锌、碳酸盐结合态锌及松结有机态锌分配率与土壤物理性粘粒含量呈(极)显著正相关。交换态锌与松结有机态锌呈显著正相关。松结有机态锌与碳酸盐结合态锌呈显著正相关。石灰性土壤有效锌含量与松结有机态锌、碳酸盐结合态锌含量呈显著正相关,可用方程Y=0.306+0.123WBO+0.116CARB(F=20.095,r2=0.801**)预测。     

粤东凤凰山茶区土壤镉赋存形态特征及茶叶有效性

通过对粤东凤凰山茶区12个大型茶园土壤和茶叶进行采样,采用连续提取法将茶园土壤Cd分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机束缚态和残渣态,探讨了茶园土壤Cd的5种化学形态组成特征及其与土壤理化性质和茶叶Cd积累的关系。结果表明:(1)茶区土壤中镉的化学形态分布受到土壤pH值和有机质含量的影响,土壤中Cd的5种化学形态分布的规律为:残渣态>碳酸盐结合态>可交换态>铁锰氧化物结合态>有机束缚态;茶区土壤可交换态Cd和残渣态Cd与土壤中的pH值呈极显著负相关性关系,而有机结合态Cd与土壤pH值呈显著正相关关系;有机质含量与氧化物结合态Cd和有机束缚态Cd呈显著正相关关系,而与可交换态Cd和残渣态Cd呈显著负相关关系。(2)茶叶中Cd含量在0.30~0.98mg/kg,平均含量为0.65mg/kg;茶叶中的Cd含量与土壤中可交换态Cd有显著正相关关系,而与土壤pH值呈显著负相关关系。因此,可以通过调节茶园土壤pH值,影响土壤中Cd的化学形态分布,最终达到降低茶叶中Cd含量,提高茶叶品质的目的。     

蒙山茶园土壤组分对铝吸附解吸热力学特征的影响

采用间歇法和振荡平衡法,通过实验室模拟,研究了蒙山茶园土壤(紫色土和黄壤)原土及各粒级组分对铝吸附解吸的热力学特征,并分析土壤有机质、游离氧化铁和CEC对其吸附解吸的影响。结果表明:(1)不同土壤原土及各粒级组分对铝的吸附量都随铝离子浓度的增大而增加,且各粒级土壤对铝的吸附量不同,表现为土壤颗粒比表面越大,有机质、游离氧化铁和CEC越高,其吸附量越大。紫色土原土及各粒级组分对铝的等温吸附过程用Freundlich方程描述最佳,说明紫色土对铝的吸附是多层吸附;而黄壤原土及各粒级组分对铝的等温吸附过程则用Langmuir方程描述最佳,说明黄壤对铝的吸附以单层吸附为主。(2)紫色土原土及各粒级组分对铝的解吸率表现出以下关系:粗砂粒原土细砂粒粉粒粘粒,黄壤原土及各粒级组分对铝的解吸率则表现出以下关系:细砂粒粗砂粒原土粉粒粘粒,两者解吸率的大小关系均与其有机质及游离氧化铁相反,表明两种土壤的原土及各粒级组分中有机质和游离氧化铁越高,其专性吸附率就越高,从而解吸率越小,说明土壤有机质和游离氧化铁影响土壤对铝的固持能力。(3)土壤最大吸附量与有机质、游离氧化铁含量和CEC都表现出显著或极显著的正相关关系,而其最大解吸率也均与有机质、游离氧化铁含量和CEC表现出显著或极显著的负相关关系。     

间作五指毛桃土壤和根主要中微量元素含量及其相关性

为了解在成龄胶园间作的五指毛桃根际与非根际土壤及其根中主要中、微量元素含量情况，测定了实验区根际与非根际土壤各30个和对应五指毛桃根的钙、镁、铁、锰、铜和锌含量，分析了两者之间的关系，并评价了根际与非根际土壤中、微量元素丰缺状况。结果表明，非根际土壤钙、镁、铁、锰含量的平均值都高于根际土壤的，而铜、锌含量的平均值都低于根际土壤的。土壤钙、镁含量80%以上处于缺水平，而铁、锰含量处于丰或很丰水平，铜和锌含量处于适中水平。五指毛桃根际与非根际土壤中、微量元素存在空间上的广泛变异。五指毛桃根中、微量元素的平均值从大到小的排序是钙>镁>锰>铁>锌>铜。土壤中、微量元素与五指毛桃根中相对应的中、微量元素的相关性不强，且表现复杂。本研究结果揭示，在成龄胶园间作五指毛桃应当适量施用钙肥、镁肥和喷施一些铜元素叶面肥，并实行科学施肥，减少养分淋失。     

皖南山地主要土壤的特征和分类问题

本文研究了皖南山地主要土壤的特征和分类。结果表明,本区土壤风化和淋溶作用强,富铝化特征明显,且随海拔高度的增加,土壤特征有差异。海拔600-700m以下的土壤,B层颜色以红棕色和亮红棕色(5YR5/6-5/8)为主,粉砂/粘粒值小于1.00,风化淋溶系数小于0.35,盐基饱和度小于35%,粘粒SiO₂/Al₂O₃多小于2.4。粘粒矿物以高岭石为主。氧化铁的活化度和络合度低,表层HA/FA小于0.35。该类土壤定为黄红壤(红壤土类中的一个亚类)。海拔600-700m以上的土壤,B层颜色以黄色(2.5Y8/6)和亮黄棕色(10YR6/6-6/8)为主,粉砂/粘粒值大于1.00,风化淋溶系数大于0.35,盐基饱和度小于35%,粘粒SiO₂/Al₂O₃一般大于2.3。粘粒矿物以蛭石和高岭石为主,并有较多的三水铝石出现。氧化铁的活化度和络合度高,表层HA/FA值0.35-0.75。该类土壤定为黄壤。从粘粒矿物组成和SiO₂/Al₂O₃,判断,皖南山地上部不存在山地黄棕壤和山地棕壤。土壤垂直带谱主要由黄红壤和黄壤构成。     

EFFECT OF SOIL CLAY TYPE ON THE 'AVAILABILITY' OF ZINC IN SOME MEDITERRANEAN RENDZINA SOILS

The influence of soil clay type on the ‘availability’ of zinc was studied in six rendzina soils from Israel. The quantities of zinc extracted by EDTA—(NH₄)₂CO₃, were higher in the soils with a lower total of zinc content. Values of extracted zinc calculated on the basis of soil minus CaCO₃ were higher in soils with attapulgite than in soils with montmorillonite as the predominant mineral. Thus, it appears that zinc is more strongly bound to montmorillonite. This was confirmed by a greenhouse experiment in which total zinc uptake after zinc fertilization was higher from rendzinas containing attapulgite than from montmorillonitic rendzinas.     

Effect of pH on Potentially Toxic Trace Elements (Cd,Cu, Ni,and Zn) Solubility in Two Native and Spiked Calcareous Soils: Experimental and Modeling

The effect of soil pH on solubility of the potentially toxic trace elements (PTEs) [cadmium (Cd), copper (Cu), nickel (Ni), zinc (Zn)] was assessed using two native and spiked calcareous soils. Multiple PTEs solutions were added to soils and equilibrated (aged) for 40 days. Then, PTEs solubility was measured at different pH level (1–3 units below and above the pH of native soils). In native soils, all PTEs displayed a V-shaped pH-dependent solubility pattern with important releases at pH 4 and 10 (native soil 1) and 5 and 11 (native soil 2). In spiked soils, the general tendency for the pH where solubility started was in the order Cd > Ni > Zn > Cu. Solubility of added trace elements increased with a decrease in pH. Solubility of PTEs occurred at a lower pH in the soil with a higher carbonate content than the other soil (both native and spiked). In order to predict the effect of soil pH on solubility of PTEs, surface complexation and ions exchange models of PHREEQC program were used. The model simulated the PTEs solubility in soils very well. Comparison of experimental and simulated data indicated that ions exchange and surface complexation were the main mechanisms for predicting PTEs solubility in soils. Environmental implications concerning PTEs mobility might be derived from these findings.     

湖南省衡阳盆地土壤中锌的地球化学特征及其与植物生长的关系

衡阳盆地位于湖南省中南部,属于中亚热带湿润季风气候带,是湘南粮食主要产区.近年来,在湖南省衡阳盆地分布的大面积紫色土(约有1112,500亩)上,8万多亩水稻秧苗发生僵苗或死苗现象,僵苗田面积逐年扩大,严重的影响了当地粮食生产.     

离子强度和pH对可变电荷土壤与铜离子相互作用的影响

研究了离子强度和pH对可变电荷土壤表面电荷与铜离子吸附的影响。作为对照 ,也研究了它们对恒电荷土壤黄棕壤的有关性质的影响。结果表明 ,随pH升高 ,土壤的表面负电荷增加 ,正电荷减少。对于可变电荷土壤 ,可出现电荷零点 (pH0 )。随pH升高 ,土壤对Cu2 的吸附量增大。随着离子强度增大 ,恒电荷土壤对Cu2 的吸附百分率明显降低 ,可变电荷土壤对Cu2 离子的吸附百分率也降低 ,但降低的幅度比恒电荷土壤者小得多。土壤中氧化铁的含量越高 ,降低的幅度越小。对于含 2 1 %左右游离氧化铁的铁质砖红壤 ,即使支持电解质NaNO3的浓度高达 1molL- 1,对Cu2 的吸附仍然几乎没有影响。从离子强度和pH与土壤表面电荷和铜离子吸附的关系 ,可以推测在土壤对铜离子的吸附中 ,既存在电性吸附 ,又存在专性吸附。在可变电荷土壤对铜离子的吸附中 ,专性吸附较为重要     

Effects of Soil Texture and CaCO3 on Turnover of Organic Material in Chao Soils

Decomposition experiments of ^14C-labelled sickle alfalfa in chao soils of different texture and these soils after removal of CaCO3 were carried out under field and laboratory conditions respectively.The amount of residual ^14C in,or ^14CO2 evolved from,the soils at intervals after the beginning of devomposition were measured and the distribution of native and labelled C between particle size fractions isolated from these soils was edtermined.Results showed that contents of both labelled (^14C) and non-labelled (^12C) carbon decreased with increasing particle size.The enrichment factor for ^14C was higher than that for ^12C in the clay fraction,the reverse being true for the silt enrichment factors.The effect of soil texture on the decomposition of plant material could not be observed in chao soils when the clay content was lower than 270g kg^-1,while it became obvious once CaCO3 was removed was correlated from these soils.The decomposition rate of plant material in the soil from which the native CaCO3 Was removed was correlated significantly to both the clay content of the soil and the application rate of CaCO3.A preliminary correction equation describing the effect of clay and CaCO3 on the decomposition of organic material in chao soil was derived from the results obtained.     

中国土壤空间分布的分形与分维

基于分形理论,对中国土壤空间分布的分形性质进行了定量研究,所得结论为:(1)中国土壤空间分形结构特征客观存在,南方水稻土、黄刚土等53类土壤斑块的周长-面积关系客观存在;(2)中国各土壤类型中,寒漠土分维最大,为1.952,灰漠土分维最小,为1.158;寒漠土斑块镶嵌结构最复杂,灰漠土斑块镶嵌结构最简单;(3)随着我国土壤类型从华南→东北→西北的变化,土壤类型空间分布的分维总体增大;在青藏高原区,各土壤分维出现垂直与水平的复合分布,随着地势自东南向西北的逐渐升高,土壤分维总体变大;(4)中国各土壤类型中,寒漠土稳定性指数值最大,为0.452 4,其斑块镶嵌结构稳定性最高,灰褐土斑块镶嵌结构稳定性最低,稳定性指数值为0.001 3;(5)随着我国土壤类型由南向东北的变化,各土壤类型斑块镶嵌结构的稳定性指数总体变小;在青藏高原区,由东南向西北,各土壤类型斑块镶嵌结构的稳定性指数总体变大;(6)就中国土壤类型的空间分布而言,中国土壤类型斑块空间分布的几何属性对其分维大小可能有直接的影响。     

福建耕地土壤磷素富集空间差异及其影响因素

利用1∶250 000福建省耕地土壤类型空间数据库以及1982年1 676个和2008年200 322个耕地土壤调查样点数据资料,借助GIS技术与灰色关联分析模型,探讨了26年间研究区耕地耕层土壤有效磷富集程度空间差异及其影响因素。结果表明:26年来福建省耕地土壤有效磷呈明显富集趋势,全省92.81%的耕地有效磷处于不同程度富集状态,有效磷平均富集量和年均富集率分别高达24.38 mg?kg-1和10.01%,并呈较明显的空间差异。地处南亚热带的厦门市耕地有效磷富集程度最大,中亚热带的南平市富集程度最小;有效磷富集程度较高的土类为紫色土、潮土、水稻土和赤红壤,较小的土类为滨海盐土和石灰土;富集程度较大的亚类包括淹育水稻土、灰潮土和漂洗水稻土,较小的亚类包括棕色石灰土和滨海盐土。研究区耕地土壤磷素富集及其空间差异主要受年均磷肥施用量、p H、年均气温和土壤黏粒含量显著影响,灰色关联系数0.722。根据研究区耕地土壤磷素富集程度及其空间差异制定磷肥优化管理措施是十分必要的。     

皂角苷增强洗脱复合污染土壤中多环芳烃和重金属的作用及机理

通过增溶实验和土壤洗脱实验,研究了一种生物表面活性剂——皂角苷（saponin）对多环芳烃-重金属复合污染土壤的洗脱作用及机理。结果表明,皂角苷对菲、芘等多环芳烃有极强的增溶作用,当皂角苷浓度为0.04%时,菲、芘在液相中的表观溶解度分别增大了约22倍和128倍,因而皂角苷能显著增强多环芳烃污染土壤中菲、芘的洗脱,洗脱效率最大分别可达84.1%和81.4%,增大了约2倍和17倍。皂角苷可与重金属离子形成水溶性的络合物,从而增强洗脱重金属污染土壤中的Zn^2＋和Cd^2＋,在皂角苷浓度为0.4%时,Zn^2＋、Cd^2＋的洗脱效率分别可达93.0%和79.4%,增大了约75倍和8倍。皂角苷可同时洗脱多环芳烃-重金属复合污染土壤中的菲、芘和Zn^2＋、Cd^2＋,洗脱效率分别达87.6%、83.5%和92.3%、78.6%,重金属的存在略增大了皂角苷对菲、芘等多环芳烃的洗脱效率,但多环芳烃对Zn^2＋、Cd^2＋的洗脱效率没有明显影响。皂角苷可同时增强洗脱复合污染土壤中的多环芳烃和重金属,从而为多环芳烃-重金属复合污染土壤的修复奠定基础。     

《中国土壤磷素养分潜力概图》及其说明

《中国土壤磷素养分潜力概图》是以一千万分之一的《中国土壤图》为底图,收集国内有关单位的资料^1-5)(中国科学院南京土壤研究所,1978;熊毅等,1965)整理后编制而成。又缩影成一千八百万分之一。解放以来,我国土壤化学和农业化学工作者,在土壤磷素养分和磷肥方面进行了大量的工作,积累了一定的资料,为编制本图奠定了基础。但由于资料的平衡性和系统性不够,所以编制过程中仍有不少困难,尤其是西部和西北部地区,收集的资料较少,有待进一步补充和修改。