诺氟沙星的土壤吸附热力学与动力学研究

采用批平衡吸附试验研究了诺氟沙星在河南封丘潮土、江西鹰潭红壤、苏南常熟水稻土和南京黄棕壤等4种土壤中的吸附热力学和动力学行为。结果表明,诺氟沙星在4种供试土壤的Fruendlich吸附参数值Kf随温度升高(15℃、25℃和35℃)而减小;在低土壤溶液pH下诺氟沙星的吸附焓变值△H°较大,而高pH下则较小。用氢氧化钠或盐酸溶液分别调节红壤pH从5.20到8.00,水稻土pH从6.14至8.20,黄棕壤pH从7.78至5.80和潮土pH从8.08至5.90,其△H°与pH之间的关系同样呈现如上关系。这证实4种土壤对诺氟沙星的吸附作用力差异较大。低pH(5.20~6.14)下,诺氟沙星在土壤中的吸附以离子交换和氢键等为主;而高pH(7.78~8.20)下,则以相对较弱的范德华力、疏水作用等为主。诺氟沙星的土壤吸附过程迅速达到平衡,其反应动力学用Elovich方程和双常数方程拟合结果最好。     

长江三角洲地区典型土壤对镉的吸附及其与有机质、pH和温度的关系

土壤重金属吸附-解吸反应影响重金属的迁移性、生物有效性和潜在毒性,研究土壤重金属的吸附-解吸过程及其机制对土壤污染评价、修复及环境容量预测至关重要。本文研究了长江三角洲地区四种典型土壤对Cd的吸附行为及有机质、pH和温度对土壤Cd吸附的影响,并运用热力学参数K°、ΔG°、ΔH°和ΔS°解释了土壤镉的吸附机制。研究结果表明,在本实验条件下,四种典型土壤镉吸附反应均很好地符合Fre-undlich模型。土壤镉吸附Kf值大小为:滩潮土(石质淡色潮湿雏形土)(238.8dm3kg-1)>乌黄土(底潜铁聚水耕人为土)(115.4dm3kg-1)>青紫泥(普通潜育水耕人为土)(54.40dm3kg-1)>黄泥砂土(铁聚潜育水耕人为土)(10.74dm3kg-1),滩潮土镉吸附Kf是黄泥砂土的24倍。土壤镉吸附量随溶液初始pH和土壤pH升高而增大;去除有机质后的土壤对镉的吸附量降低。吸附反应热力学表明,K°和ΔS°随温度升高而增大,ΔG°随温度升高而降低。ΔG°为负值表明镉吸附反应为自发反应,ΔH°为正值表明土壤镉吸附为吸热反应。     

阳离子与金霉素在土壤中竞争吸附的研究

<正>有研究表明,不同土壤对金霉素的吸附能力存在差异。同时其Kf值与土壤吸附平衡溶液pH之间显著负相关[1]。作为两性抗生素,金霉素在不同土壤溶液pH下的解离状态或存在状态不同,其随介质pH不同而呈阳离子、一价阴离子、二价阴离子或兼性离子状态,从而导致了其在4种不同类型土壤中的吸附差异。     

长江三角洲地区典型土壤对铅的吸附及其与有机质、pH和温度的关系

采用批平衡方法实验研究了长江三角洲地区4种典型土壤对Pb的吸附、解吸行为及有机质和温度对Pb吸附的影响,并运用热力学参数K°、ΔG°、ΔH°和ΔS°解释了土壤Pb的吸附机理。结果表明,在本实验条件下,Pb在土壤上的吸附过程表现出明显的非线性,符合Freundlich模型。土壤Pb吸附Kf值大小为:滩潮土(石质淡色潮湿雏形土)(3816dm3kg-1)>乌黄土(底潜铁聚水耕人为土)(1984dm3kg-1)>青紫泥(普通潜育水耕人为土)(1030dm3kg-1)>黄泥砂土(铁聚潜育水耕人为土)(348dm3kg-1)。去除有机质后的土壤对Pb的吸附量降低,解吸率升高。吸附反应热力学表明,K°和ΔS°随温度升高而增大,ΔG°随温度升高而降低。ΔG°为负值,表明Pb吸附反应为自发反应,ΔH°为正值表明土壤Pb吸附为吸热反应。乌黄土、青紫泥和滩潮土对铅吸附的主要作用力为化学键力,黄泥砂土为范德华力和偶极间力。Pb在土壤上的解吸过程存在明显的滞后现象。pH、碳酸钙含量和平衡浓度越高,滞后系数越大,这可能与在高pH和高碳酸钙含量时,Pb与土壤形成难解吸内圈配位物有关。     

~(14)C-红霉素在土壤中的吸附解吸和淋溶特性

为探究抗生素在土壤中的吸附、解吸及其淋溶迁移行为,采用振荡平衡法和土柱淋溶法分别研究了~(14)C-红霉素在7种不同类型土壤中的吸附、解吸和淋溶特性。吸附试验结果表明,红霉素在7种土壤中的等温吸附-解吸规律满足Freundlich、Langmiur和线性模型,相关系数R~2为0.9810~0.9999。土壤性质对红霉素的吸附性能有显著影响,7种土壤中吸附常数Kf值依次为S_6S_3S_7S_5S_2S_4S_1。相关性分析表明,Kf值与土壤有机质含量呈正相关(r=0.956,P0.01),而与土壤pH值、阳离子交换量、粘粒含量无显著相关性。红霉素在7种土壤中的吸附自由能变化均小于40 k J·mol~(-1),表明其在土壤中的吸附机制主要为物理吸附。红霉素在7种土壤中的解吸均存在明显的滞后现象。土柱淋溶试验结果表明,红霉素在7种土壤中淋溶性均较弱,66.86%~92.53%的量集中在0~5 cm表层土壤中。总体上红霉素在土壤S_1、S_2和S_4中的淋溶能力最强,其次为S_3、S_5和S_7,在S_6中最不易淋溶,与吸附试验结果相一致。综合红霉素在土壤中的吸附、解吸和淋溶特性,红霉素在土壤中较难淋溶,使其可能在土壤介质中积累,存在一定的环境污染风险。本研究结果对评估环境安全性具有重要意义。     

新农药哌虫啶在三种典型土壤中的吸附与淋溶研究

应用振荡平衡法和柱淋洗法研究了哌虫啶在红壤、棕壤和黑土3种典型土壤中的吸附和淋溶特性,并探讨了3种土壤改良剂对其淋溶的影响。结果表明:哌虫啶在黑土、红壤和棕壤中的吸附平衡时间分别为12、12和9 h,分配系数Kd分别为23.16、11.24和4.68,吸附常数Kf分别为22.03、11.69和5.05,KOC值分别为1 619、2 094和495,吸附自由能值分别为-16.96、-17.59和-14.02 k J mol-1,Freundlich和线性等温吸附模型均能较好地描述哌虫啶在土壤中的吸附过程,其吸附能力顺序分别为黑龙江黑土福建红壤山东棕壤。哌虫啶在3种供试土壤中淋溶性存在差异,在棕壤中迁移性最强,随着施药量的增加,其淋出率也略有提高,但3个不同水平施药量差异不显著。在黑土中迁移性最弱,红壤和黑土中的哌虫啶残留量随着土壤深度的增加逐渐降低。土壤中添加0.5%的活性炭、腐殖酸和草炭能显著地降低农药哌虫啶在土壤中的淋溶性,减少对地下水的污染风险。     

五氯酚在酸性土壤表面的吸附-解吸特征研究

本实验研究五氯酚在江西红壤和南京黄棕壤表面的吸附-解吸特征,结果表明:Freundlich和Langmuir等温吸附方程均能较好地描述PCP在两种土壤表面的吸附,且黄棕壤表面的最大吸附量大于红壤。用动力学方程对PCP在红壤中的吸附过程进行拟合,Elovich方程、双常数方程和一级动力学方程均得到较好的结果,其相关系数(R2)在0.96 ~ 0.99之间,达到极显著水平。Elovich方程反映出PCP在土壤表面吸附的能量非均质分布;而抛物线扩散方程不能描述PCP的吸附过程,其相关系数0.46 ~ 0.48。PCP在土壤中的解吸率与有机质含量和pH值相关,随有机质含量增加,PCP解吸率降低,即黄棕壤表土<黄棕壤底土,红壤表土<红壤底土;随模拟酸雨的pH值降低,土壤因对PCP的吸附能力增加,其解吸率降低。     

硼的吸附-解吸对土壤表面性质的影响

对三种不同类型土壤———棕红壤、黄棕壤、灰潮土在特定条件下的电荷零点(PZC) :ck—PZC(无硼 )、ads—PZC(硼吸附 )和des—PZC(硼解吸 )的研究发现 ,棕红壤和黄棕壤的ads—PZC与其ck—PZC相比 ,都有较为明显的下降。灰潮土 ,由于本身碳酸盐的缓冲作用 ,其ads—PZC与ck—PZC几乎相等。在硼吸附发生后 ,3种供试土壤的des—PZC较之它们的ads—PZC ,改变甚小 ,但这时灰潮土却保持强劲吸附电位离子的趋势 ,其吸附H 离子数量是棕红壤和黄棕壤的 2倍 ,表明在灰潮土上 ,原先被土壤胶体吸附的硼这时才显示利于电位离子的吸附。研究还表明 ,硼在酸性土壤中的吸附会引起 1 0倍量的质子的吸附     

土壤硼吸附热及温度对硼滞后解吸特性影响的研究

对棕红壤（９７０１）、黄棕壤（９７０２）和灰潮土（９７０３）在２５℃和４０℃条件下,硼吸附－解吸特性,土壤硼吸附热以及温度对土壤滞后解吸的影响进行了研究。结果表明,９７０１、９７０２和９７０３号土壤硼的吸附热分别为－１５．４、－１５．６和－２２．６ｋＪ／ｍｏｌ,处于化学吸附热的范围,从热力学上证明了硼在土壤上专性吸附的存在。与２５℃相比,４０℃时土壤硼滞后解吸得到加强。与此相应,施入土壤中的外源硼     

会理县烟区土壤肥力状况综合评价

会理县是四川主要的烤烟种植区之一,基于会理县主要植烟乡镇269份土壤样品的养分指标,运用模糊综合评价法对会理县燥红壤、红壤、棕壤、黄棕壤、紫色土、水稻土和石灰岩土七种植烟土壤进行综合肥力评价。结果表明会理烟区7种土壤类型的肥力综合指数是:石灰岩土黄棕壤水稻土红壤棕壤紫色土燥红壤;石灰岩土和黄棕壤Ⅰ级土壤所占比例较大;水稻土Ⅱ级和Ⅲ级分布较多;棕壤、紫色土、燥红壤大部分为Ⅳ级;红壤各等级分布比较平均。各土壤类型肥力状况差异较大,石灰岩,黄棕壤和水稻土相比较优,红壤、棕壤、紫色土和燥红壤要根据具体情况进行肥力改造。     

Sorption Studies of 2,4-D on Selected Soils

Adsorption/desorption characteristics of the herbicide 2,4-D on various types of soils were investigated. Batch equilibrium techniques were used in the laboratory experiments. Data were fitted to the linear and Freundlich sorption equations. K and Kf values ranged between 0.32–1.89 L- 1 mg and 2.6 × 10-3 – 7.4 mg kg- 1, respectively. Results showed that both for linear and Freundlich adsorption equations, for all soils, K and Kf were correlated to the organic matter content (r = 0.87 and r = 0.66, respectively). Adsorption was also positively correlated with silt and clay content of soils (r = 0.53) and negatively correlated with sand content.     

中国主要土壤类型的土壤容重传递函数研究

由于我国大多数土壤数据库缺失或部分缺失土壤容重数据,利用土壤其他属性来预测土壤容重具有重要意义。我国土壤类型多样,已有的土壤容重传递函数在不同土壤类型中的适用性也值得进一步探讨。本文基于我国现有的土壤数据库,对已有的两种土壤容重传递函数在不同土壤类型(土纲)中的预测精度与适用性进行评估,最后通过SPSS进行回归分析建立我国主要土壤类型最适宜的容重传递函数。研究结果表明,已有的两种土壤容重传递函数应用于部分土壤类型时预测精度不高,但基于土壤系统分类的数据分组后建立的容重传递函数能够明显提高预测精度。新建的容重传递函数对有机土、铁铝土、潜育土、均腐土、富铁土、淋溶土、雏形土、新成土和变性土土壤容重的预测精度较高,但人为土、盐成土和干旱土土壤容重传递函数的预测精度整体偏低,在应用时需要慎重。在利用土壤容重传递函数时一定要注意研究区及适用范围。     

磺胺嘧啶在黑土及其不同粒径组分中的吸附行为研究

采用批平衡吸附试验法,研究了磺胺嘧啶在黑土及其不同粒径中的吸附行为。结果表明,磺胺嘧啶的吸附不同程度地偏离线性模型,但均可用Freundlich模型和Langmuir模型进行良好地线性拟合。黑土（〈0.2mm）及其不同粒径（粘粒：〈0.002mm、粉粒：0.002~0.02mm、砂粒：0.02~0.2mm）的Freundlich容量因子Kf值分别为29.6、53.1、32.9L.kg-1和21.6L.kg-1,说明磺胺嘧啶在黑土及其不同粒径中的吸附行为存在差异。将吸附参数Kf进行碳标化处理后,Koc值除粉粒外,其他基本一致。随着溶液pH的持续增加（1.0~10.0）,黑土及其不同粒径中的磺胺嘧啶的吸附参数lgKf呈现先急剧降低然后稍微回升的趋势,由此推测,阳离子交换作用可能是磺胺嘧啶土壤吸附的重要机制。过氧化氢处理去除土壤有机质后,黑土的Kd值从1.92L.kg-1降为1.22L.kg-1,磺胺嘧啶的吸附量由16.5mg.kg-1降低到11.2mg.kg-1,说明有机质含量也是影响磺胺嘧啶吸附行为的重要因素。     

耕地土壤交换性钙镁比值的研究

对沈阳市郊区1994个耕地表土(0～20cm)样点和4个典型剖面中交换性Ca/Mg的比值进行了对比研究。结果表明:不同土属耕层土壤中Ca、Mg交换量有较大差别,交换性Ca/Mg的比值主要受母质等成土因素的影响;棕壤的各个土属的Ca/Mg在4左右,石灰性草甸土和草甸沼泽土的Ca/Mg则在8以上。棕壤和草甸土典型剖面不同层次中的Ca/Mg比值有着随深度加深而降低的趋势;由于Ca的植物返还率较Mg高,同一土壤类型中Ca/Mg比值的最大值出现在表土层,母质层中的Ca/Mg则相对稳定。对土壤Ca/Mg进行研究可以丰富土壤离子交换性能研究和土壤发生学特性研究的内容。     

Sorption-desorption of aminocyclopyrachlor in selected Brazilian soils

Aminocyclopyrachlor sorption/desorption was investigated in 14 soils from Brazil, representing a range of pH, and organic carbon (OC) and clay contents. The Freundlich equation adequately described behavior of aminocyclopyrachlor in soil. Freundlich sorption coefficient (K(f)) values ranged from 0.06 to 1.64 and 1/n values for ranged from 0.9 to 1.0. Sorption was correlated to OC (K(f,oc) ranged from 11 to 64) and clay contents. The lowest sorption was found for soils with very low OC contents (0.50-0.65%) and loamy-sand to sand textures. The 1/n values for desorption were lower than those observed for sorption, suggesting that aminocyclopyrachlor sorption by soil was not reversible; hysteresis coefficients ranged from 0.13 to 0.74. The results suggest that although aminocyclopyrachlor would be very mobile based on its sorption coefficients, its potential depth of leaching may be overestimated due to the hysteretic desorption.     

陕西黑垆土在中国土壤系统分类中的归属

在分析陕西省境内9个黑垆土剖面成土环境、剖面形态特征及理化性质的基础上,按照中国土壤系统分类高级及基层分类检索标准,确定了其在中国土壤系统分类中的归属。9个黑垆土剖面的腐殖质层厚度介于30～120 cm,通体均具有强石灰反应,CaCO_3含量介于12.5～189.5 g/kg,其中6个剖面具有30～45 cm的堆垫层。黑垆土共包括淡薄表层、暗沃表层、雏形层、黏化层、钙积层5个诊断层和堆垫现象、钙积现象、盐积现象3个诊断现象,均腐殖质特性、温性土壤温度状况、半干润土壤水分状况以及石灰性4个诊断特性。9个黑垆土剖面在高级分类上可检索为淋溶土和雏形土2种土纲,向下继分为普通钙积干润淋溶土、钙积暗沃干润雏形土、钙积简育干润雏形土以及普通简育干润雏形土4个亚类;其土族鉴别特征可分为黏壤质混合型温性、壤质硅质混合型石灰性温性、壤质混合型温性等6个土族以及胡家庙系、崾崄系、崔木系等9个土系。但目前的系统分类检索结果未能体现黑垆土具有深厚腐殖质层及堆垫现象的典型特性,因此黑垆土的系统分类归属仍需开展深入研究,同时建议新增堆垫干润雏形土土类或堆垫简育干润雏形土亚类,以体现人为农业生产活动对黄土高原地区土壤的影响。     

岷江上游杂谷脑河谷土壤发生特征与系统分类研究

为了解岷江上游杂谷脑河谷的土壤发生特征及类型归属，以位于四川阿坝藏族羌族自治州理县杂谷脑河谷的8个典型土壤剖面为研究对象，通过野外成土因素调查与土壤形态特征观测及室内土壤物理、化学性质分析，依据《中国土壤系统分类检索(第三版)》(简称系统分类)与《中国土壤(1998)》(简称发生分类)鉴定其类型。研究表明，8个剖面均为温性土壤温度状况、半干润土壤水分状况；土壤色调为7.5YR和10YR，部分剖面表层明度和彩度均低于3.5，达到暗沃表层的颜色要求；土壤颗粒组成以粉粒含量最高、砂粒次之、黏粒最低，质地为壤土或粉质壤土；土壤结构主要为亚角块状，部分剖面表层为团粒结构；部分剖面中具有腐殖质、黏粒胶膜及假菌丝体等新生体，形成黏化层和钙积层；均具石灰性，主要为碱性到强碱性反应；有机碳含量范围1.64 ~ 61.45 g/kg，部分剖面含量至上而下逐渐降低，具有均腐质特性；游离铁含量为10.78 ~ 19.57 g/kg，个别剖面B层均在14 g/kg以上，具有铁质特性；有效磷含量为1.2 ~ 43.1 mg/kg，个别符合肥熟表层和磷质耕作淀积层的有效磷含量要求。供试土壤在中国土壤系统分类中归属于人为土、均腐土、淋溶土和雏形土4个土纲的4个亚纲、7个土类和8个亚类，在中国土壤发生分类中属于半淋溶土纲下褐土土类的燥褐土亚类(对应于系统分类的石灰肥熟旱耕人为土、普通简育干润雏形土和普通暗沃干润雏形土3个亚类)及石灰性褐土亚类(对应于系统分类的普通暗厚干润均腐土、普通简育干润淋溶土、钙积暗厚干润均腐土、普通钙积干润淋溶土和普通铁质干润淋溶土5个亚类)。中国土壤系统分类具有更强的土壤类型区分能力。     

湘东地区花岗岩红壤在中国土壤系统分类中的归属

为了研究湖南省东部花岗岩红壤在中国土壤系统分类中的归属,选取湘东地区8个由花岗岩母质发育的典型土壤剖面,在对其成土环境、剖面形态特征及其理化性质进行研究的基础上,按照中国土壤系统分类方案,检索出了其诊断层和诊断特性,据此确定了其在中国系统分类中的归属。结果表明,供试的8个土壤剖面包含了淡薄表层、暗瘠表层、低活性富铁层、黏化层等9个诊断层和诊断特性,其在中国系统分类体系中的位置分别为:淋溶土、富铁土和雏形土3个土纲;湿润淋溶土、湿润富铁土和湿润雏形土3个亚纲;简育湿润富铁土、铝质湿润淋溶土、酸性湿润淋溶土和铝质湿润雏形土4个土类;普通铝质湿润雏形土、普通简育湿润富铁土、普通铝质湿润淋溶土、普通酸性湿润淋溶土4个亚类;按照土族和土系划分标准,建立了黏壤质硅质混合型酸性热性-普通铝质湿润雏形土等6个土族和脱甲系(43-CS18)等8个土系。实践表明,目前的土族土系划分标准适用于供试土壤基层分类单元划分。与土壤发生学分类结果相比,土壤系统分类结果更能定量反映出湘东花岗岩母质发育土壤性状的差异,进而客观反映出土壤发育阶段和土壤类型的差异。     

基于野外调查信息的河南省灵宝市和襄城县典型烟田的土系建立

以河南省豫中平原区的襄城县和豫西黄土高原区的灵宝市为研究区域,通过对灵宝市5个和襄城县10个典型优质烟田的土壤调查,尝试建立相应的土系。结果表明,灵宝市烟田土壤主要是发育于黄土母质,亚类上均属于普通简育干润雏形土,为同一土族,依据土体中新生体如砂姜、铁锰结核、碳酸钙假菌丝体等的有无可暂划为4个土系。襄城县10个烟田土壤主要发育于黄土冲积物和古黄土性河湖相沉积物上,亚类分别归属于普通钙质干润淋溶土、石灰底绣干润雏形土、变性砂姜潮湿雏形土、石灰淡色潮湿雏形土和普通淡色潮湿雏形土,分属6个土族,同一土族下不同的烟田土壤,主要依据土体色调的差异可暂划为8个土系。