中国某些红黄壤中吸收性铵的解吸作用

1.土壤的吸收性铵可分为两部分,一部分易在蒸汽蒸馏情况迅速解吸。称之为“易解吸性铵”;另一部分则只能在强碱性条件下被蒸馏出来,称为“非解吸性铵”。2.对于红黄壤,“易解吸性铵”可能是R_2O_3引起的一种物理性吸附,其吸附量随介质的pH 值的增高而迅速增大。高岭土和斑脱土的“易解吸性铵”量很低,且与介质pH值无关。所有试样的“非解吸性铵”均与介质pH 无关。3.“易解吸性铵”中有29—45%可以在干燥器(放CaCl_2)中因脱水而损失。4.红壤的“易解吸性铵”量,与电解质浓度(低于0.1N 时)的关系,完全服从Freun-dlich 方程式。其“非解吸性铵”则与浓度无关。5.铵质土的pH 与“易解吸性铵”含量具有一定关系,它可表示为:pH=αD+b;其中D 为“易解吸性铵”的每百克土壤中毫当量数;α为常数,在本试验中对于红壤标本其值为0.88,b 相当于“易解吸性铵”数值为零时铵质土的pH 值。6.用於洗涤的酒精浓度的变化,对于斑脱土的吸收性铵的总量不起影响,但对于土壤试样,则随酒精浓度的降低而减少其吸收性铵的总量,而其减少的部分,几乎全为“易解吸性铵”。     

稻谷水分吸附与解吸等温线拟合模型的选择及其参数优化

评价5种最常用的数学模型对中国不同类型的稻谷(籼稻、粳稻、糯稻)吸附与解吸等温线数据的拟合效果，以确定最佳拟合模型及其参数。测定中国不同类型稻谷的吸附与解吸等温线数据，用非线性回归进行统计分析并评价数学模型的拟合效果。结果表明，美国农业工程学会(ASAE)推荐的修正Chung-Pfost模型及其参数并不能与中国稻谷的吸附与解吸等温线数据很好地拟合。Strohman-Yoerger模型最适于拟合籼稻、粳稻的吸附与解吸等温线及糯稻的吸附等温线。而修正Oswin模型最适合拟合糯稻的解吸等温线。Strohman-Yoerger模型拟合籼稻、粳稻吸附等温线的参数C₁、C₂、C₃、C₄分别为1.44871、0.20898、7.32345、0.18647；拟合解吸等温线的参数C₁、C₂、C₃、C₄分别为2.25071、0.24167、8.32543、0.19035；拟合珍糯吸附等温线的参数为1.55680，0.19179，6.19676，0.17155。修正Oswin模型拟合珍糯的解吸等温线的参数为13.63642，-0.05638，3.60042。本研究为中国的稻谷贮藏与加工提供了基础性数据。     

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。     

土壤中可变电荷表面磷的解吸特性

本文研究了土壤中可变电荷表面磷的解吸特性。结果表明,磷解吸量与吸附量成正相关,并与直线方程和指数方程拟合。其平均解吸百分数依次为:高岭石(66%)>无定形硅酸铝(60%)>砖红壤粘粒(55%)>>无定形氧化铁(29%)>三水铝石(23%)>>火山灰粘粒(9%)。解吸体系的pH是借对磷酸根质子的解离和表面电荷的影响而制约解吸量。F^-和OH^-离子对磷酸盐化的三水铝石连续解吸的结果表明,磷酸根和氟离子在三水铝石表面的吸附量或剩余量之和均较为接近,这揭示了H₂PO₄^-和F^-离子之间既竞争又相互补充表面空位。它可作为一种区分磷吸附形态和沉淀的定量方法来进一步研究。     

有机质和陪伴阴离子对土壤吸附Zn的影响

本文研究了土壤有机质和陪伴阴离子对黄棕壤、红壤和砖红壤吸附Zn²⁺的影响。结果表明:土壤有机质含量与吸附Zn²⁺的数量呈正相关;陪伴阴离子对土壤吸Zn²⁺量有显著的制约作用,土壤从ZnCl₂溶液中吸附的Zn²⁺数量高于Zn(NO₃)₂的0.77-1.16倍;△pH值与吸Zn²⁺量呈直线关系。由解吸情况可以判明红壤胶体表面的高能吸附位占的比例明显大于黄棕壤或砖红壤。     

我国几种主要土壤胶体的NH4+吸附特征

本文讨论我国几种主要土壤胶体的NH₄⁺吸附特征。土壤胶体对NH₄⁺的吸附符合两种表面Langmuir方程。土壤胶体对NH₄⁺的结合能力强弱顺序是:黄棕壤>黑土、(土娄)土>红壤>砖红壤,而NH₄⁺的解吸率大小顺序与此相反。Langmuir吸附方程参数K₁与土壤胶体的粘粒矿物组成有关,并与土壤胶体对NH₄⁺的相对偏好性(A值)呈正相关。Langmuir参数(M₁+M₂)与土壤胶体的CEC呈正相关,去有机质(OM.)前后△K₁与△OM.呈反相关。去有机质可增加土壤胶体对NH₄⁺的偏好性。土壤胶体的NH₄⁺吸附和解吸特征决定于其组成和表面性质,并受有机无机复合作用的影响。永久电荷吸附位对NH₄⁺的偏好性较强,而可变电荷吸附位则较弱。     

黄土性土壤对磷的吸附与解吸

本文报道了黄土性土壤及作为对照的中性水稻土和酸性红壤对磷的吸附与解吸特性。实测吸附曲线与简单Langmuir等温吸附方程最为吻合,全部供试样本的相关系数均达到显著水平;而与Temkin方程和Freundlich方程只是部分吻合。与酸性红壤相比,黄土性土壤是一种弱吸磷能力的土壤,评价其吸磷能力的最适参数是根据简单Langmuir方程求出的最大吸磷量(q_m),支配q_m的土壤性质主要是游离氧的铁含量,其次是粘粒和CaCO₃的含量。黄土性土壤对吸附磷的解吸能力很强,其等温解吸曲线也是可以分成三个区域,代表各种不同能级的吸附磷被解吸的过程。     

SO42-和Cl-对稻田土壤养分及其吸附解吸特性的影响

利用长期定位试验 ,比较了长期施用含SO₄^2-和Cl^- 化肥 22年后稻田土壤的 pH值、养分状况及其吸附解吸特性。结果表明 ,长期施用含SO₄^2-化肥 ,土壤有机质、速效氮和速效钾的含量较高 ,但全量氮磷钾的含量较低 ;长期施用含Cl^- 化肥 ,土壤全量氮磷钾和速效磷的含量较高 ,但pH值相对较低。长期施用含上述二种阴离子的化肥后 ,土壤对H₂PO₄^-的最大吸附量均较大 ,且在Cl^- 处理下土壤对H₂PO₄^-吸附的结合能较大 ,而SO₄^2-处理下土壤在同等吸附量时对H₂PO₄^-的解吸量相应较多。长期施用含SO₄^2-的化肥亦使土壤对钾素的供应强度较大 (ΔK0的绝对值较大 )、缓冲能力增强 (AR0值较高 ) ,而长期施用含Cl^- 的化肥时则与SO₄^2-相反     

电解质种类和浓度影响磷酸根解吸的机理研究

本文研究了吸附性阳离子、电解质浓度和组成影响几种矿物和土壤吸附态磷的解吸的机理。结果表明,吸附性阳离子影响磷酸根解吸与离子桥有关。桥接静电场愈强,被束缚磷的释放就愈困难。电解质阳离子对磷酸根解吸的影响则取决于其对表面负电荷的屏蔽效应。阳离子电价高,屏蔽作用大,磷解吸就少。电解质浓度影响吸附态磷的解吸主要与表面电位的变化有关。当pH>PZC值时,提高电解质浓度降低表面负电位,从而减少磷的吸附;当pH<PZC时,提高电解质浓度则降低表面正电位,促进磷的解吸。磷酸根解吸盐效应零点(P_PZSE)值一般都介于土壤或矿物样品吸附磷酸根前后测得的两个PZC值之间。不同浓度电解质溶液中磷解吸量之差与吸附层电位变化量(△ψ_x)呈正相关。     

水钠锰矿(Birnessite)对Mn2+持留机理的研究

本试验研究了一种合成水钠锰矿对Mn²⁺的持留机理和Mn²⁺被吸附后的去向,并进一步探讨了三种锰盐溶液(MnSO₄,MN(NO₃)₂和MnCl₂)对水钠锰矿晶体结构变化的影响。.试验结果表明,水钠锰矿对MN²⁺离子的吸附包括专性吸附和非专性吸附。随着吸附后的老化过程,吸附在矿物表面的锰逐渐扩散到晶格内,其置换性随之降低。.在MnSO₄,Mn(NO₃)₂和MnCl₂溶液中,水钠锰矿最终转化成六方锰矿(Nsutite),一种比水钠锰矿更稳定,结晶更好的晶体。MnSO₄溶液在加入水钠锰矿后pH值比其它两种溶液高,除生成六方锰矿外还形成大量拉锰矿(Ramsdellite)。随着生成新矿物的老化,最初被吸附的Mn被固定在晶格内而失去其置换性和生物有效性。     

几种土壤和粘土矿物上磷的解吸

用0.5NHOAc、0.5NNH₄F和0.1NNaOH浸提的方法,研究了几种土壤和粘土矿物上磷的解吸与矿物组成和时间的关系,以及追加吸附及其解吸状况,结果表明,全部供试样品磷的解吸量都随吸磷量的增加而增加;解吸平衡的时间除红壤需要1天外,其余样品均在1小时内基本上达到平衡,同时可见缓慢解吸作用的存在;追加吸附中可见到从吸附正值到吸附负值的转变,以及0.1NNaOH解吸磷量的明显变化。     

红壤氟保持容量的研究

为了解土壤保持氟的能力和可溶性氟化物在土中的迁移、变化,选用三种母质(石灰岩、玄武岩、砂岩)上发育的红壤进行等温吸附-解吸实验和土柱淋溶实验。研究结果指出,文献报道的土壤保持氟的能力往往偏高,是因为用吸附量(或最大吸附量)作标准之故。衡量土壤氟保持容量用净吸附量为宜,它受土壤母质、质地和矿物组成等因素的影响。石灰岩、玄武岩、砂岩发育的红壤实测最大净吸附量分别为740,464和244μg F^-/g土,表明这三种红壤保持氟的潜力不同,即使母质相同,而因土壤其它性质差异,从全氟量接近的污染土壤中测出的水溶性氟、交换性氟、1% C₆H₈O₇·H₂O和0.5N HCl提取的氟均不相同。证明土壤吸附氟的解吸特征极为重要,其能力大小影响土壤氟环境容量。无论从那个角度看,土壤对氟具有很大的保持能力,即使在比现代工业高得多的氟化物沉降条件下,一般也不会造成地下水的污染。     

在DAP-CaCO3体系与DAP-石灰性土壤体系中NH3的挥发与磷的吸附之间的关系

本工作是研究在CaCO₃体系和石灰性土壤体系中NH₃的挥发与磷的吸附之间相互作用的化学变化,结果表明:在NH₄Cl—CaCO₃体系中,通气的pH值比不通气的低,但溶液中Ca²⁺浓度正好相反。在K₂HPO₄-CaCO₃体系中,在24小时内,通气与不通气的,CaCO₃吸附磷没有差异。在24小时反应期间,在DAP-CaCO₃体系中,因溶液pH值不断增高,NH₃的挥发对CaCO₃吸附磷的影响也就逐渐降低。在石灰性土壤体系中,施用尿素加过磷酸钙或单施尿素时,几乎没有发现NH₃的挥发,而施DAP时,在6天后,NH₃的挥发损失占加入的56%,且DAP处理的土壤,其水溶性磷未通气比通气的高。尿素加过磷酸钙处理的,其水溶性磷通气与未通气的没有差异。另外,尿素加过磷酸钙或过磷酸钙单独处理的土壤,水溶性磷含量均相同。所有这些均表明,在石灰质体系中,NH₃的挥发(如果发生的话)能够加强CaCO₃对磷的吸附,而磷的吸附又能加强NH₃的挥发,两者是相互影响和相互促进的过程。     

土壤对镉的吸附与解吸——Ⅱ.吸附势与解吸势

本文提出了吸附势(logK_a)和解吸势(logK_d或相对解吸势logK_dr)两个有关吸附和解吸的强度概念,并进行了理论推导和实验验证。logK_a和logK_d或logK_dr是影响土壤或胶体吸附和解吸因素的综合反应。实验证实logK_a可用于表征土壤胶体对Cd的相对选择性,并且对胶体吸附Cd有着良好的预测性;logK_dr可用于表征土壤胶体对Cd的相对固定能力,并可用于估测Cd的污染程度。盆栽试验表明,随着土壤胶体logK_a的增加,或logK_dr的降低,稻草或糙米中Cd的含量下降。可以预期,吸附势和解吸势不但在土壤物理化学,土壤环境化学研究中,而且在植物营养化学、水化学、以及界面化学等方面有可能获得实际应用。     

镁对土壤某些理化性质的影响

本文研究了镁离子在土壤中的吸附特性和交换性镁对土壤某些物理性质的影响。试验结果表明:镁盐阴离子对镁离子侵入土壤吸收复合体能力的影响为:CO₃^2->SO₄^2->Cl^-。在低浓度下,Mg²+在Na⁺陪伴下较其单独存在时更易被含MgCO₃的石灰性土壤吸附。在混合盐溶液中,当盐渍度和SAR一定时,Na⁺在Na⁺-Mg²⁺体系中比在Na⁺-Ca²⁺体系中更易被土壤吸附。当ESP一定时,随着土壤吸收复合体中交换性镁百分率(EMP)的增加,分散系数逐渐增加,饱和导水率和毛管水上升高度逐渐降低,当EMP>60%时,不再发生变化。随着ESP的增加,交换性镁的不良影响逐渐变小。     

离子强度、Cd2+和pH对生物碳吸附西玛津的影响

本研究考察了离子强度、重金属(Cd₂ )和pH对200 °C和400 °C下制备的玉米秸秆生物碳(分别记作CS200和CS400)吸附西玛津的影响。结果表明,炭化程度较高的CS400对西玛津的吸附能力(log K_oc)高于炭化程度较低的CS200,因为CS400具有较强的疏水性、较多的芳香碳且较大的比表面积。尽管H-键作用可能会发生,但是CS400的主导吸附机制为疏水作用、电荷转移(π-π*)作用和孔填充作用,而CS200的主导吸附机制为分配作用。两种生物碳对西玛津的吸附几乎未因离子强度增大和Cd₂ 的存在而受到影响,表明西玛津和生物碳之间未发生离子交换和Cd₂ 并没有起到键桥离子的作用。低的pH有利于两种生物碳对西玛津的吸附。负载西玛津后,CS400的zeta电位显著降低证实了电荷转移(π-π*)的重要作用,而CS200的zeta电位降低不明显说明分配作用为主导。Cd₂ 的存在几乎未改变两种生物碳吸附西玛津的zeta电位表明特定位点的表面吸附并不是生物碳吸附Cd₂ 的主导机制。离子交换可能是生物碳吸附Cd₂ 的主导机制,这也很好解释了CS200比CS400吸附更多的Cd₂ 和Cd₂ 的存在对两种生物碳吸附西玛津几乎未产生影响的原因。     

可变电荷土壤对SO42-的吸附

本文研究了三种带可变电荷的红壤在恒定pH和Cl^-离子存在条件下对SO₄^2-的吸附.三种红壤的OH^-释放量分别仅占SO₄^2-吸附量的12%,14%和20%.砖红壤在pH5.0时的电荷变化占所吸附的SO₄^2-的64-82%.作者认为大部分SO₄^2-以置换水合基的方式被吸附.     

用电超滤技术确定石灰性土壤的供磷能力

用电超滤(EUF)技术研究石灰性土壤中磷的解吸速率,最大解吸量(a₀值)及EUF-P各组分,并与Olsen法进行了比较。结果表明,在石灰性土壤中磷的解吸作用可用二级反应动力学方程描述,其a₀值大于Olsen-p并与植株吸磷量呈显著正相关;EUF-p各组分与Olsen-p及植株吸磷量均有很好的正相关,其中以0-30分钟的EUF-P与大麦植株吸磷量相关性最高。     

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。     

宁夏灌淤土对磷吸附的初步研究

本文报道了宁夏灌淤土12个代表性土样对磷的等温吸附与解吸特性。实测吸附曲线与Preundlich、Langmuir和Temkin三种等温吸附方程都很吻合。全部供试样品的相关系数变化在0.931-0.999之间,均达极显著水平(p<0.01)。其中Langmuir等温式与本实验资料最为吻合。供试土壤对磷的最大吸附量(X_m)变化在172-460μgP/g之间,平均为347±28μgP/g。影响其大小的因子主要是物理性粘粒和CaCO₃,含量,均达极显著正相关。灌淤土不同土层的吸磷量大小依次为:剖面24>23>21>22,而解吸磷能力大小依次为:剖面23>22>21>24。磷的解吸量与吸附量之间呈极显著正相关。根据本试验数据,土壤对磷的等温吸附曲线可以用来预测土壤需磷量。