有机修饰塿土总酸度和电荷性质的初步研究

土壤表面电荷特性是土壤十分重要的表面特性参数,其不但与土壤溶液中阴阳离子的吸附与解吸具有直接的关系,同时土壤中的离子扩散、土壤有机-无机复合体的形成以及土壤的水分性状在不同程度上也均受到土壤胶体表面电荷性质的影响。近年来国内外开始研究应用阳离子型表面活性剂对黏土矿物或土壤进行修饰,以增大对土壤中有机污染物的吸附能力[1,2],由于采用表面活性剂能够使得土壤的表面疏水性增加而亲水性减弱,其表面电荷性质也必然发生相应的变化,而这种变化对土壤中有机、重金属污染物的吸附固定将会产生本质的影响[3~7]。因此,研究土壤表面修饰后土壤电荷特性的变化,对于深入了解土壤表面修饰的机理,从理论上探讨修饰土样对于     

阳离子表面活性剂增强固定土壤中的苯酚和对硝基苯酚

当前,对有机物污染土壤进行修复成为环境科学研究热点之一[1],常用的修复方法有化学修复、生物修复、化学与生物相结合的修复;但迄今仍没有经济有效的有机污染土壤修复的实用技术.因此,利用在土壤中注入阳离子表面活性剂形成吸附区,截留有机污染物,阻止有机物迁移,并对固定污染物进行修复,无论对土壤及地下水有机物污染防治,还是生产优质农产品都具有现实意义.近年来,相关研究主要集中在截留非极性有机污染物[2～7],而对溶解度较大且易于迁移的极性有机物截留研究较少;并且认为表面活性剂增强土壤截留有机物的机理由土壤表观有机碳含量增大所致.对硝基苯酚、苯酚是环境中优先控制有机物,它们是重要化工原料,也是农药的降解产物.本文以极性化合物对硝基苯酚、苯酚为目标污染物,探讨阳离子表面活性剂增强固定作用及机理,为有效防治土壤有机污染提供理论依据.     

矿物对溶解性有机质及其不同组分的吸附作用

溶解性有机质(Dissolved Organic Matter,DOM)在土壤矿物表面的吸附控制着其在土壤中的迁移,会影响土壤/矿物对重金属、有机污染物等的传质过程[1～3]。已往资料揭示,土壤中黏土矿物是DOM的重要吸附质;但迄今,有关DOM在不同类型黏土矿物表面吸附的差异及机制尚很不清楚。另外,不同DOM组分在土壤矿物上的吸附各异,土壤矿物对DOM不同成分的吸附具有选择性;因此分离DOM不同组分,分别研究其在土壤矿物上的吸附有助于揭示DOM与土壤矿物的结合机理,但该研究尚待深化。此外,目前研究中DOM多以土壤中提取的为主[4],对于因污泥农用等农业管理措施而从外部引入土壤的DOM的研究还较     

有机黏土矿物修复有机污染研究进展

本文综述了有机黏土矿物对环境中有机污染物吸附的研究进展.具体介绍了黏土类型,改性剂种类,改性条件以及有机污染物性质对吸附性能的影响,有机黏土矿物对有机污染物的吸附机理,并就溶液pH和温度的影响机制进行了分析.文章最后对有机黏土在环境污染治理方面的作用研究作了展望.     

硅酸盐黏土矿物的表面酸性研究进展

表面酸性是硅酸盐黏土矿物的重要表面化学性质之一。本文综述了硅酸盐黏土矿物表面酸性的主要测定方法,讨论了黏土矿物表面酸性的发生源及其影响因素,并论述了黏土矿物表面酸性与有机碱化合物吸附固定行为之间的关系。     

土壤化学进展趋势与我国土壤化学展望

作者认为,土壤表面电荷性质及其表面化学行为是土壤化学发展的前沿。恒电荷理论转向可变电荷学说是一个重大突破。铁、铝氧化物和粘土矿物的特性,离子专性吸附和土壤酸度备受关注。化学动力学很有发展前途,粘土矿物在土壤分类中的应用和有机无机复合体研究迫切需要。化学常规分析的标准化和自动化不容忽视。     

几种土壤及黏土矿物对多氯联苯吸附特性的研究

采用批量平衡试验,研究了不同土壤及长黏土矿物对多氯联苯吸附特性。结果表明:多氯联苯浓度范围为0.25~5.0mg L-1时,不同土壤及黏土矿物对多氯联苯的吸附均能用Freundlich方程很好地拟合,随着溶液中多氯联苯浓度的增加,土壤及黏土矿物对多氯联苯的吸附量增加;几种土壤对多氯联苯吸附量大小顺序为:红壤>黄褐土>砂姜黑土,土壤有机质、粘粒等对多氯联苯吸附起主要作用,土壤更易吸附高氯代PCB77;黏土矿物对多氯联苯吸附量大小顺序为:纳米蒙脱石>纳米SiO2>凹凸棒石,黏土矿物吸附多氯联苯能力的大小与黏土矿物的比表面积、粒径、层状结构等有关;多氯联苯本身分子的大小影响其在黏土矿物上的吸附;土壤中添加黏土矿物可以提高对多氯联苯的吸附。     

支持电解质对水钠锰矿表面Cu2 吸附-解吸的影响

氧化锰矿物是土壤和沉积物中的重要组分,在土壤中的含量一般不超过10g kg-1。但其颗粒细小,常以膜状赋存于土壤颗粒表面,并在土壤界面的化学反应中起着重要作用;其电荷零点(PZC)低、比表面积大、负电荷量多,对某些重金属元素有吸附固定作用,影响并决定着它们在土壤和沉积物中的浓度、形态、化学行为及生物毒性[1~10]。氧化锰矿物对重金属离子的吸附特性一直是许多土壤与环境科学工作者研究的重点,其吸附顺序一般为:Pb>Cu>Mn>Co>Zn>Ni>Ca>Mg,并普遍认为是专性吸附[3~5]。其专性吸附机理常有配位、内层交换、水解—吸附、表面络合和同晶替代等理论[3]。在土壤pH通常范围内,表面带正电     

生物质炭对有机污染物的吸附及机理研究进展

生物质炭是一种利用废弃生物质材料在缺氧或厌氧环境中热化学转换制备的多孔级富碳固体材料。因其吸附能力强,制备原料来源广泛,生产成本低且环境友好等优点受到学术界越来越多的关注。探究生物质炭对有机污染物的吸附机理和规律,对于评估其环境行为和应用价值至关重要。着重综述了目前研究报道的生物质炭吸附有机污染物的吸附机理,包括分配作用、表面吸附作用和孔隙截留等。一般低温生物质炭对非极性有机物的吸附机制以分配作用为主,这种非竞争性吸附机理可以解释高浓度有机污染物在生物质炭上的吸附过程。表面吸附是一种非线性竞争性吸附作用,是有机污染物在生物质炭表面有效吸附位点上形成静电作用或通过氢键、离子建、π-π相互作用等结合的过程。孔隙截留是另一种生物质炭固定有机污染物的微观机制,有机污染物在孔隙内部的分配和吸附也是生物质炭吸附能力的重要体现。而在实际复杂的污染环境中,各类生物质炭对有机污染物的吸附过程需要多种机制共同解释。此外,本文对吸附机制的影响因素进行了分析和总结,生物质炭自身理化特性决定了其应用价值,生物质炭的性质与有机污染物的极性、芳香性和分子大小等相匹配才能更好地实现吸附固定,不同的吸附环境如吸附介质、p H和共存离子等也会对吸附机制和吸附效果产生影响。最后,文章进一步探讨了生物质炭吸附有机污染相关研究未来应着重解决的问题,以及生物质炭在有机污染土壤修复中的应用前景。     

长期定位施肥对不同粒级非石灰性潮土钾素释放的影响

土壤中矿物的种类与土壤的粒级有关,随着粒级变粗,矿物组成趋于简单,次生矿物类型及含量减少,而原生矿物种类及含量增加[1]。土壤钾素含量、有效性及其转化又与土壤矿物组成密切相关,存在于黏粒部分的含钾矿物(黏粒矿物)因直接影响钾的生物有效性而备受关注。土壤中钾素的研究较多[2,3],关于不同粒级的土壤钾素释放的差异已有报道[4~6],但长期定位施肥对不同粒级的土壤颗粒中钾素行为的影响研究得较少,笔者在这方面做了一系列的工作[7~9]。因此研究长期定位施肥中土壤粒级与土壤钾素释放行为的关系不仅能丰富土壤矿物风化和黏土矿物形成理论,而且对全面认识土壤中钾素状况、供钾能力、钾素的相互转化及合理利用有限的     

MUCILAGES AT THE ROOT SURFACE

The mucilaginous material, which forms a layer several microns thick around plant roots, contains a glucan, a polyuronide, and heterogeneous polysaccharides. An assessment is given of the effects of the mucilage on ion and water uptake by plants, on soil chemical and physical properties including aggregation, and as an energy source for microorganisms. It is concluded that these effects are important but that more chemical and physical studies of plant mucilage are required.     

THE SURFACE TENSION OF SOIL WATER

Because of their organic matter content, the surface tension of water of soils is about 8 to 9 erg cm ^-2 (8 to 9 × 10 ^-7 J cm ^-2) less than that of pure water. It is estimated that the surface tension of soil solution is 63–64 erg cm ^-2 in the surface soils studied.     

蒙脱土及腐殖酸的界面动电性质

自然界广泛存在的粘土和腐殖酸经常结合在一起,它们直接影响和决定着土壤结构和水/土界面的其它性质^[4-6].关于土壤胶体动电性质的研究五十年代比较活跃,但在以后却被大大地忽视了^[1].本工作研究了钠蒙脱土以及蒙脱土结合腐殖酸以后的粒子在水中的界面动电性质，考察了动电性质随pH的变化.这种纯粘土及其和腐殖酸结合体系的研究对于土壤胶体性质的认识是必要的.     

我国几种地带性土壤无机胶体的表面电荷特性

研究了用返滴定法测定我国七个不同地带土壤无机胶体的表面电荷特性。结果表明 :( 1 )返滴定法测定的供试土壤无机胶体可变电荷量随纬度升高而逐渐上升。这主要与供试土壤粘土矿物、铁铝氧化物组成及含量有关。一般来说 ,土壤层状硅酸盐粘土含量越多 ,永久负电荷量和其可变负电荷量越大 ;铁铝氧化物含量越高 ,可变负电荷量越低。( 2 )七个地带性土壤无机胶体的Qv pH曲线上在pH5左右有一峰值 ,这可能与供试土壤胶体中铁铝氧化物的ZPC及供试土样层状硅酸盐的边面Si OH基吸附H 及Al OH基离解H 有关     

遥感劈窗技术在城市地表温度研究中的应用

地表温度是农业生态环境研究中的一个重要参量.监测地表温度对适时播种、因土施肥等农业生产活动具有重要的指导意义,对研究城市热岛效应也非常关键.本文利用气象卫星AVHRR数据,运用劈窗技术反演方法提取地表温度,为大范围实时监测地表温度提供新的技术途径.     

阿特拉津在土表的紫外光降解行为研究

本文研究了阿特拉津在土壤表面的紫外光光解的动力学,并研究了各种因素对光解的影响。实验表明,土壤粒度、湿度、pH值、有机质、腐殖酸和表面活性剂都影响阿特拉津在土壤中的降解。在紫外光辐射下,阿特拉津在土壤表面降解速率常数为(0.09~0.17)/min,光解深度为0.1~0.3mm,半衰期为4~8min。     

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。     

SCANNING ELECTRON MICROSCOPE STUDIES OF A SURFACE WATER GLEY

Specific features of a gley soil developed on varved lacustrine clay have been studied by scanning electron microscopy and electron probe microanalysis. Individual clay platelets can be clearly observed in the red-brown parent material but they cannot be resolved in the gleyed surfaces which have a smooth skin-like texture. Ochreous mottles are shown to have a porous blocky structure, the surfaces of the blocks being coated with globular iron oxide. Areas of manganese staining have a characteristic sponge-like morphology.     

SURFACE CHARGE CHARACTERISTICS OF SOILS IN CENTRAL AND SOUTHERN CHINA

研究了中南地区3种土壤的电荷量、电荷零点（PZC）和净电荷零点（PZNC）等表面电荷性质及其与土壤矿质组成的关系。结果表明（1）从赤红壤、红壤到黄棕壤,永久负电荷量（CECp）趋于增大,主要与土壤的粘土矿物组成和粘粒含量有关;可变负电荷量（CECv）变异趋势不明显,主要与土壤氧化铁铝的组成及含量有关;可变负电荷量占负电荷总量的比例趋于降低;正电荷量趋于减小。（2）供试赤红壤、红壤和黄棕壤的PZC分别为3.90、3.35～3.50和2.96～3.12;赤红壤和红壤的PZNC分别为3.85和2.15～2.84,黄棕壤不存在PZNC。（3）初步提出可变电荷土壤表面电荷性质的指标为PZC>3.0、PZNC>2.0、PZC朠ZNC<1.0和CECv/CEC8.2>0.4。     

关于“恒电位表面”概念的讨论

长期以来,人们认为水合氧化物型表面（可变电荷表面）的定位离子是Ｈ＾＋和ＯＨ＾－,所以表面电位（Φ０）只是ｐＨ值的函数,而与电解质的浓度无关。所以反水合氧化物型表面又称恒电位表面。本文从理论上和实验上都表明,情况并非这样,可变电荷表面的电位强烈地依赖于电解质浓度,并且其表面电荷密度既依赖于溶液ｐＨ值也依赖于电解质浓度。所以,可变电荷表面并非恒电位表面。