低分子有机酸对土壤中重金属的解吸及影响因素

研究了柠檬酸、草酸、酒石酸和苹果酸对矿区土壤中重金属Pb、Cd、Cu和Zn的解吸行为,并探讨了介质pH值对其解吸土中重金属的影响。振荡解吸试验结果表明四种低分子有机酸对供试污染土壤中Pb、Cd、Cu和Zn都具有一定的解吸能力。由于土壤中重金属有效态含量较低,各重金属的解吸率都不高。在对Pb和Cd的解吸中,各低分子有机酸能力大小顺序为柠檬酸>酒石酸≈苹果酸>草酸;Cu的解吸顺序为柠檬酸>草酸>酒石酸≈苹果酸;Zn的解吸顺序为酒石酸>柠檬酸≈苹果酸>草酸。低分子有机酸随浓度的增加,其解吸能力提高。低分子有机酸对重金属的解吸量随pH值的降低而增加。     

低分子量有机酸对可变电荷土壤铝活化动力学的影响

从动力学角度研究了几种低分子量有机酸对2种酸性土壤中铝的活化和活化铝在土壤固/液相之间分配的影响。结果表明:对于络合能力弱的醋酸和乳酸,主要通过质子作用活化铝,且活化作用明显小于盐酸。而络合能力较强的苹果酸、草酸和柠檬酸,主要通过络合作用促进铝的释放,且这种作用随有机酸根阴离子络合能力的增强而增加。在氧化铁含量较高的砖红壤中,苹果酸、草酸和柠檬酸通过专性吸附增加土壤表面负电荷,从而增加土壤交换态铝;但在氧化铁含量较低的红壤中,草酸和柠檬酸主要通过形成可溶性铝络合物降低交换态铝。活化铝在土壤固/液相间的分配主要决定于溶液中有机阴离子与土壤固相表面对铝离子的竞争。醋酸和乳酸活化的铝主要以交换态铝存在;而草酸和柠檬酸活化的铝主要以有机酸-铝络合物存在于溶液中,特别是在氧化铁低的红壤中,这将促进铝在土壤-水体中的迁移。     

有机酸根与铝氧化物表面吸附磷的解吸

研究了有机酸根离子与合成铝氧化物表面吸附磷解吸的相互关系。结果表明:（1）有有机酸时比无有机酸时吸附的磷具有更高的解吸率,无草酸且加磷pH为4时,0.01molL-1KCI对磷的解吸率最低,草酸与磷共存且pH为6时磷的解吸率最高;（2）高浓度有机酸可解吸低浓度有机酸难解吸的磷,草酸难解吸的磷可为等浓度的柠檬酸极解吸;（3）不同浓度草酸和柠檬酸对铝-草酸复合物吸附磷的解吸率比对Al（OH)x的低,而对铝-柠檬酸复合物吸附磷的解吸率则比对Al（OH）x的高;（4）柠檬酸对铝-磷复合物中磷的解吸量随柠檬酸浓度升高而增大。这些结果证明,有机酸对铝氧化物吸附磷的解吸机理包括配位交换和溶解,有机酸可促进磷的解吸,提高磷的有效性。     

低分子量有机酸培养下几种层状硅酸盐矿物的变化

以两种低分子量有机酸(草酸、柠檬酸),三种层状硅酸盐矿物(高岭石、蒙脱石、伊利石)为材料,研究加入不同浓度有机酸(0 ～ 0.500 mol/L)恒温振荡培养3、7、15天后,各矿物的释硅(Si)量以及矿物结构的变化.研究表明:随着培养时间的增加,各浓度有机酸培养下高岭石和伊利石的释Si量在15天达到最大;在矿物相同的情况下,草酸培养体系大部分较相同浓度柠檬酸体系释放出的Si量高,Si的释放量在0.48 ～ 244.30 μg/ml(以SiO2计)之间;随着有机酸浓度的升高,各矿物Si的释放量均先升高后降低,在有机酸种类和浓度相同的情况下,蒙脱石释放出的Si量最高;随着有机酸浓度的升高,蒙脱石X射线衍射(XRD)图谱中特征峰的强度依次减弱,且草酸较柠檬酸作用效果显著,高岭石和伊利石的则无明显变化.     

外源低分子量有机酸对碳酸钙预处理的酸性土壤中活性铝钙镁影响的研究

通过在所研究的第四纪红黏土发育的红壤中混入CaCO3,研究在pH缓冲体系中外加低分子量有机酸对土壤中Al、Ca和Mg的影响。结果表明:无论加CaCO3与否,在pH 4.5的条件下外源草酸、柠檬酸、苹果酸的加入均使土壤可溶性Al显著提高,交换性Al显著下降和交换性Ca显著升高;加入CaCO3的情况下,3种有机酸处理的交换性Mg均显著提高。3种有机酸促进Al溶解能力的大小顺序为:柠檬酸>草酸>苹果酸,这一结果与有机酸和Al形成络合物的稳定常数大小一致。另一方面,3种有机酸处理下,CaCO3预处理均引起可溶性Al的显著升高和交换性Al的下降。双因素方差分析表明,有机酸通过络合作用或沉淀作用对可溶性和交换性Al、Ca和Mg均具有绝对的影响优势,CaCO3仅对可溶性和交换性Al、交换性Ca有显著影响,由于实验中pH缓冲体系的控制,这种影响主要通过Al与Ca、Mg的竞争交换作用实现。总体来说,外源低分子量有机酸的加入使土壤活性Al显著升高,活性Ca、Mg略有升高,有机酸在酸性土壤中的作用需从有机酸溶解阳离子的角度进一步评价。     

砖红壤吸附低分子量有机酸的初步研究

本文用一次平衡法研究了砖红壤对柠檬酸、草酸和醋酸等 3 种低分子量有机酸的吸附反应。结果表明砖红壤对多元羧酸有很高的吸附容量,3 种有机酸吸附量的大小顺序为:柠檬酸>草酸>醋酸。土壤体系中有机酸的吸附量先随 pH 的增加而增加,约在 pH5.0 左右达最大,然后逐渐减小。土壤中的氧化铁是有机酸吸附的主要载体,当用 DCB 法将土壤游离氧化铁去除后,土壤对有机酸的吸附量大幅度减小。     

低分子量有机酸对可变电荷土壤吸附性氟解吸的影响

低分子量有机酸可增加可变电荷土壤中吸附性F的解吸,4种有机酸对F解吸影响的大小顺序为:草酸>丙二酸>柠檬酸>苹果酸。有机酸对F解吸的增加作用随有机酸浓度的增加和pH的升高而增加。有机酸可以通过两种机制来增加F的解吸量,一是有机酸阴离子与F对土壤表面吸附位的竞争作用;另一机制是有机酸通过促进土壤氧化铝的溶解来增加F的解吸量。从短程反应看,第一种机制是主要的。     

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。     

低分子量有机酸对土壤磷释放动力学的影响

模拟植物在缺磷条件下,根系所分泌的有机酸种类和数量,用流动法研究了柠檬酸,苹果酸,草酸和酒石酸对土壤磷释放的影响。结果表明：有机酸能明显促进土壤中磷的释放,不同有机酸对石灰性土壤活化能力大小的次序为草酸≥柠檬酸〉苹果酸〉酒石酸;而对酸性土壤磷的释放量与Ｆｅ＋Ａｌ释放量之间呈极 相关,有机酸活化土壤磷能力大小的次序为柠檬酸〉草酸〉酒石酸〉苹果酸。     

有机化合物和硝酸溶液对复合污染土壤中Cu、Zn、Pb释放的影响

研究了等浓度的不同有机酸、有机盐、人工螯合剂和不同浓度HNO3 溶液对复合污染土壤中Cu、Zn、Pb的浸提性及其潜在释放性。结果表明 :四种有机酸对铜的释放顺序为 :柠檬酸 >草酸 >酒石酸 >苹果酸 ,对锌的释放顺序为 :柠檬酸 >苹果酸 >草酸 >酒石酸 ,对铅的释放顺序为 :柠檬酸 >酒石酸 >苹果酸 >草酸 ;有机盐对这些金属的释放顺序较为一致 :EDTA >柠檬酸钠 >草酸钠 >酒石酸钾钠 (铅为酒石酸钾钠 >草酸钠 )。对这三种金属来说 ,铜是最易释放的元素 ,锌次之 ,铅最差。从释放特征来看 ,各种有机化合物对不同的金属表现不尽相同 ,人工螯合剂EDTA、柠檬酸钠、有机酸对铜 ,EDTA、酒石酸钾钠对铅 ,1molL-1HNO3 和0 .1molL-1HNO3 对铜、锌、铅等的释放速率较快 ;草酸钠对铜、锌 ,草酸对铅 ,0 .0 1molL-1HNO3 对铜、锌、铅等的释放速率较慢 ,其它释放剂的释放速率介于两者之间     

低分子量有机酸对不同合成磷源的释磷效应

采用化学浸提方法,研究了5种低分子量有机酸(草酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乙酸)对不同合成磷源的释磷效应。结果表明:供试有机酸(低浓度乙酸除外)均能促进不同合成磷源(DCP、OCP、FA、Fe-P、A l-P)中磷素的释放;其释磷效果与有机酸的种类和浓度有关,强弱顺序依次为柠檬酸、草酸、酒石酸、苹果酸、乙酸,有机酸浓度越高其释磷效果越好;有机酸与氟磷灰石(FA)反应后,溶液pH值升高。低浓度条件下pH值变化较大,而高浓度条件下pH值变化较小。     

低分子量有机酸对红壤磷酸单酯酶活性的影响

采用室内模拟试验研究了低分子量有机酸(柠檬酸、草酸、苹果酸、酒石酸)对红壤磷酸单酯酶活性的影响。结果表明,低浓度有机酸(<1μmol g-1)对磷酸单酯酶活性有促进作用,且促进作用大小依次为柠檬酸≈草酸>苹果酸>酒石酸;而高浓度有机酸(>5μmol g-1)则为抑制作用,且抑制作用大小依次为柠檬酸>草酸>苹果酸>酒石酸。当体系pH趋向酶促反应最佳pH时,磷酸单酯酶活性增强;反之,当体系pH远离酶促反应最佳pH时,磷酸单酯酶活性减弱。有机酸根一方面通过羧基的辅助作用提高磷酸单酯酶活性;另一方面通过释放土壤A l3+、Fe3+等金属离子,对土壤磷酸单酯酶活性有一定的抑制作用。     

红壤中低分子量有机酸的吸附动力学

低分子量有机酸在土壤中广泛存在尤其是在根际土壤中,其主要来源于动植物残体的分解、微生物的代谢、植物根系的分泌和土壤中有机物的转化等。由于羧基的强络合作用,低分子量有机酸一旦进入土壤将很快被土壤吸附,影响土壤的表面电荷性质和动电性质,进而影响其在土壤中的作用。关于低     

有机酸培养时间和种类对煤矸石碎屑组成及速效养分的影响

为研究有机酸添加后煤矸石碎屑组成及其速效养分变化,以淮南潘集矿区为研究区域,选取矿区内多处煤矸石山上大块煤矸石人工破碎后作为供试材料,向其中添加10 mmol/L低分子量有机酸和腐殖酸水溶液,恒温培养120 d,在不同培养阶段取出部分样品测定煤矸石碎屑颗粒组成、EC、pH和速效养分等指标。结果表明,有机酸的添加总体上促进了煤矸石碎屑颗粒的细化。其中,黏粒平均增幅达81.90%,极细砂增幅在42%以上,粉粒和极粗砂粒含量平均下降幅度分别为21.05%、62.34%。有机酸添加有助于煤矸石碎屑颗粒基质结构向好的方向发展,并且以柠檬酸和腐殖酸效果最好。培养后的各处理pH值、电导率、速效养分对有机酸种类和培养时间的响应存在显著差异。有机酸添加后,酒石酸、草酸和腐殖酸处理pH均上升较大,平均pH值分别为7.69、7.75和7.71,显著大于对照处理(P<0.05),达到微碱性水平。除苹果酸处理外,其他处理的pH随培养时间的变化表现“N”型特征。电导率的变化与pH值变化正好相反,以苹果酸处理上升最大,比培养前增幅达146.78%;有机酸添加极大促进了煤矸石碎屑碱解氮(AN)和速效磷(AP)的释放,前者以苹果酸效果较好(释放量最大为CK的1.56倍和培养前的13.03倍),后者以柠檬酸效果较好(释放量最大为培养前的2.56倍和CK的3.39倍)。随着培养时间延长,碱解氮和速效磷释放量均逐渐增加;水分浸润和有机酸溶液添加均在前期表现一定抑制煤矸石碎屑颗粒速效钾(AK)释放的作用,后期逐渐表现一定促进释放的作用,但各有机酸处理之间差异不显著。有机酸对煤矸石山生态修复肯有一定积极作用。     

低分子量有机酸对石灰性土壤有机磷组成及有效性的影响

为探索提高土壤磷素有效性的途径,采用室内培养的方法,研究不同有机酸对土壤速效磷含量及有机磷组分的影响。结果表明,添加有机酸后土壤速效磷含量发生显著变化,其中草酸处理下土壤速效磷含量显著高于其他处理,而柠檬酸和苹果酸对土壤速效磷含量具有抑制作用,其活化量为负值;随着培养时间的延长,速效磷含量缓慢降低。速效磷含量随着草酸浓度的升高而升高,随着苹果酸、柠檬酸浓度的升高而降低;有机酸处理后,土壤活性、中活性、中稳性有机磷升高,高稳性有机磷降低,这说明有机酸能促进土壤有机磷由有效性低的形态逐步向有效性高的形态转化,其中草酸的作用效果总体上较柠檬酸和苹果酸强。     

AL uptake by black spruce seedlings: Persistence of organic acids in al treated rooting cultures

Experiments were conducted to monitor the pH and the persistence of simple organic acids (oxalic, citric, malic, glycolic acid) with and without Al complexation in rooting cultures (sand, peat, solution-only) under non-sterile conditions, and to characterize pertinent short-term responses of black spruce seedlings (Picea mariana [Mill.]) to subsequent changes in the rooting solutions. It was shown that the organic acids decayed within about five days unless the cultures were treated with a decay-controlling fungicide such as Captan, an antoxidant containing N-(trichloromethylthio)-4-cyclohexene-12-dicarboximide. Aluminum complexation did not increase the persistence of the organic acids except for oxalic acid. In all cases, the decay of the organic acids (or of the equivalent carboxylates) led to a simultaneous increase of solution pH which was most pronounced in the non-buffered solution cultures without Al. Captan did not affect the growth of black spruce seedlings, but was lethal to yellow birch (Betula alleghaniensis Britton) seedlings. The pH of tissuemized roots taken from the black spruce seedlings following treatments with oxalate and citrate (within and without Al) reflected the change of pH within the culture solutions.     

pH、离子强度和介电常数对低分子量有机酸在红壤中吸附行为的影响

通过一次平衡法考察了pH、离子强度和溶剂介电常数对红壤吸附低分子量有机酸的影响。研究结果表明,随着溶液pH值的升高有机酸的吸附量降低,其中草酸和酒石酸的吸附量在pH 3.5 ~ 5.0范围内随着pH值的升高而急剧下降,之后缓慢下降（pH 5.0 ~ 7.0）。柠檬酸、酒石酸和苹果酸的吸附量在1 ~ 2 mmol/L初始浓度范围内随着离子强度的增加没有明显变化,但在2 ~ 20 mmol/L初始浓度范围内却随着离子强度的增加而增加。红壤对草酸、柠檬酸、酒石酸和苹果酸的吸附量均随着溶剂介电常数的减小而增加。当溶剂中含6% 的乙醇时,草酸、柠檬酸、酒石酸和苹果酸的吸附量分别是对照（不含乙醇）的1.05、1.05、1.11和1.31倍。