共存阳离子对土壤吸附Cu~(2+)的影响特征

采用室内试验方法,研究了我国 4种典型土壤--砖红壤、赤红壤、黄棕壤和暗棕壤在伴随阳离子分别为 Na+、 Ca2+、 Zn2+时对 Cu2+的吸附.结果表明,无论是单溶质或复合离子体系下,土壤对 Cu2+的吸附等温线都可用 Langmuir方程很好地拟合; Cu2+的吸附结合能( K)在 Na+体系下为砖红壤 > 赤红壤 > 黄棕壤 > 暗棕壤,说明 4种土壤对 Cu2+吸附的亲和力依次减弱,但 Ca2+共存时使土壤对 Cu2+的吸附结合能明显增大,说明 Ca2+可使土壤对 Cu2+专性吸附增强; Na+共存时不影响土壤对 Cu2+的吸附,而 Ca2+、 Zn2+共存时可使土壤对 Cu2+的最大吸附量( Xm)平均分别降低 14.5%和 33.6%,且降低的程度为暗棕壤和黄棕壤 > 赤红壤 > 砖红壤, Cu2+、 Zn2+、 Ca2+之间存在明显的竞争吸附.     

改性膨润土对废水中Cu2+、Zn2+去除效果的研究

在对钙基膨润土原土进行钠化的基础上,用阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)与阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)改性制得了有机改性膨润土.通过对含Cu2+、Zn2+废水处理试验,发现Na-膨润土及有机改性膨润土对Cu2+、Zn2+的吸附符合Langmuir方程,有机改性膨润土比Na-膨润土具有更大的吸附容量.试验对影响Cu2+、Zn2+去除的吸附时间、pH、膨润土用量、温度等因素进行了优化研究.当改性膨润土用量为5.0 g·L-1时,对实际电镀废水中Cu2+、Zn2+去除率分别为97.8%和87.6%.     

盐酸改性凹凸棒土对铜离子的吸附性能

采用不同浓度盐酸对凹凸棒土进行改性,研究其对Cu2+的吸附性能,同时研究了水样中Cu2+的初始浓度、水样pH、吸附振荡时间及投加量对其吸附性能的影响.结果表明,6 mol/L盐酸处理的凹凸棒土对Cu2+吸附能力最佳;Cu2+的初始浓度越高吸附率越低;在Cu2+初始浓度20 mg/L、水样pH 8、改性凹凸棒土加入量为50 g/L、振荡时间50 min时Cu2+的吸附率为93.85％;盐酸改性凹凸棒土对Cu2+的吸附行为符合Langmuir吸附等温方程,饱和吸附量约为20.0 mg/g.     

名山河流域黄壤组分对微团聚体吸附解吸镉的影响

选取名山河流域4种土地利用方式(林地、水田、茶园、旱地)的黄壤为研究对象,采用平衡液等温吸附法和NH4OAC、EDTA溶液解吸法,研究土壤组分(有机质、游离氧化铁)对微团聚体吸附解吸Cd2+的影响.结果表明:去除土壤组分前后,原土及各粒径微团聚体对Cd2+的吸附量均随Cd2+初始浓度增大而增大,吸附量均按以下次序递减:(＜0.002 mm)＞2～0.25 mm＞原土＞0.053～0.002 mm＞0.25～0.053 mm,与有机质、游离氧化铁、CEC呈极显著正相关.吸附减少量大小关系为:去除有机质＞去除游离氧化铁,有机质的贡献率大于游离氧化铁.Freundlich方程拟合效果最佳,达到极显著水平,分布系数Kd值与Cd2+初始浓度呈曲线负相关.NH4OAC解吸率随原吸附Cd2+初始浓度增大而增大,以最大解吸率计,递减规律为:0.25～0.053 mm＞0.053～0.002mm＞原土＞2～0.25 mm＞(＜0.002mm);EDTA解吸率随原吸附Cd2+初始浓度增大而减小,递减规律与NH4OAC解吸率相反.去除土壤组分后,NH4OAC解吸率上升,EDTA解吸率下降,茶园与旱地黄壤非解吸率减小,林地与水田黄壤非解吸率增大.去除土壤组分后,非专性吸附与吸附总量呈极显著正相关,专性吸附与吸附总量呈极显著负相关.     

水稻土微团聚体吸附磷后对Cu2+吸附与解吸的影响

采用超声波分散和冷冻机干燥法提取太湖地区黄泥土(水稻土)微团聚体颗粒组,用平衡液吸附法和KCl溶液解吸法研究了太湖地区水稻土(黄泥土)不同粒径微团聚体颗粒和原土吸附磷后对Cu2+吸附与解吸的影响.结果表明,微团聚体颗粒(包括磷预处理)对Cu2+吸附均符合Freundlich方程.不同粒径微团聚体颗粒和原土的吸附量大小顺序为黏粒级、砂粒级、原土、粉砂级、粗粉砂级.游离氧化铁是影响Cu2+吸附的主要因素.各微团聚体颗粒Cu2+吸附量之和小于原土.微团聚体颗粒吸附磷后,Cu2+吸附量显著增加,以粉砂级最显著.砂粒级、粗粉砂级和粉砂级吸附磷后Cu2+解吸率减小,而黏粒级Cu2+解吸率略增加.原土吸附磷后,在低Cu2+质量浓度下(＜130 mg·L-1),吸附量和解吸率增加超过各个粒径微团聚体颗粒组,在高Cu2+质量浓度下(＞130 mg·L-1),介于砂粒级和黏粒级之间.     

不同外源有机碳对稻田甲烷排放和易氧化有机碳的影响

本文以猪粪、鸡粪和稻草等外源有机碳与水稻土混合淹水培养,监测其甲烷排放动态,并采用高锰酸钾氧化法进行易氧化有机碳分组,研究其甲烷排放、土壤易氧化有机碳组分之间的动态相关性,旨在弄清土壤易氧化有机碳组分之间的相互转化关系及其与甲烷排放的关系。结果表明,稻田土壤与外源有机碳混合淹水培养极显著增加了CH4排放,其中,土+稻草处理的CH4排放量(178.8kg/hm2)较对照(纯土处理)增加达265.2%(P<0.01),土+鸡粪处理和土+猪粪处理分别增加了127.3%(P<0.01)和95.3%(P<0.01);外源有机碳的添加增加了土壤中易氧化有机碳AOC3.33、AOC16.7-3.33、AOC33-16.7和AOC167-33的含量,且土壤极易氧化有机碳AOC3.33和AOC16.7-3.33关联性较强,且总体上分别与CH4排放通量呈极显著动态相关(P<0.01);有机碳AOC33-16.7和AOC167-33之间,以及分别与AOC3.33、AOC16.7-3.33、CH4排放通量之间动态相关性较差。可见,淹水条件下易氧化有机碳AOC3.33和AOC16.7-3.33极显著影响稻田土壤CH4排放。     

酸化方式对土壤中铜的形态及生物有效性的影响

为了探明不同土壤酸化方式对土壤中Cu的形态及生物有效性的影响,采集了湖北黄棕壤和山东寿光潮土两种不同程度Cu污染土壤,采用直接酸化(硫酸、T1)、模拟施肥(硫酸铵酸化、T2)和模拟人工酸雨(T3)三种土壤酸化措施,研究不同酸化方式对土壤中Cu的形态变化及芥蓝对Cu吸收、转化的影响。试验结果表明:在两种土壤中,随着土壤酸化程度的加剧,芥蓝生物量均显著降低(P0.05),而茎叶中Cu含量显著增加;在潮土中芥蓝植株Cu浓度最大值是最小值的1.43倍,黄棕壤中则为1.50倍。随土壤酸化程度增加,土壤中0.1 mol-Mg Cl2可交换态Cu的含量显著增加:潮土中,随着p H降低,交换态铜含量最大增加10.7%,比对照增加了451.5%;黄棕壤中,随着p H降低,土壤中可交换态Cu含量从2.33%增加到12.07%,比对照增加了418.0%。芥蓝茎叶中Cu含量与土壤交换态Cu间呈极显著的正相关关系,相关系数达0.763以上;在两种土壤中,不同酸化措施的土壤中Cu有效态含量与土壤p H呈显著的线性负相关[lg(EXC)=-alg(p H)+b],线性方程的斜率在-0.314~-0.352之间,基于方程斜率可知,在降低相同p H值条件下,各酸化措施对土壤中Cu的活化顺序为T3T2T1,由此可以推断,降低相同p H值条件下,由酸雨导致的土壤中重金属的活化程度大于施肥和工业废水的酸化作用。     

铅和铜在棕壤上共吸附的试验研究

研究了单一和二元的重金属体系中棕壤吸附Cu2+和Pb2+的热力学特征。结果表明,Freundlich吸附等温线可以很好地描述两种体系中土壤吸附重金属的热力学过程,棕壤吸附2种重金属离子的能力顺序为Cu2+>Pb2+。在相同的条件下,与单一体系相比,二元体系中Cu2+和Pb2+吸附量明显下降。土壤对Cu2+和Pb2+的吸附表现为共吸附现象。     

pH 及蒙脱石投加量对其吸附沼液中碳氮磷和重金属的影响

以蒙脱石为吸附材料,研究了蒙脱石投加量、pH对其吸附沼液中COD、TN、TP、NH_4~+-N、Zn、Cu、Cr、As、Mn、Ni的影响,并阐述了吸附过程中沼液理化性质与重金属之间的关系。结果表明:蒙脱石投加量为0～50g/L时,COD、TN、NH_4~+-N、TP、Zn、Cu的吸附量随投加量增加逐渐降低,去除率先增加后趋于平衡,投加量为30g/L时吸附效果较好,为适宜投加量。pH为6.5～9.5时,蒙脱石对沼液中TP、Zn、Cu吸附作用较显著,最大去除率可达84.3%、86.8%、94.5%,但对TN、NH_4~+-N、Cr的吸附作用较差,综合吸附量和去除率,7.5～8.5是蒙脱石吸附沼液的适宜pH。Zata电位与电导率、COD、TP、TN、NH_4~+-N、Zn、Cu、Ni之间呈显著负相关,Zn与Cu和Cr与pH呈显著正相关,Cr与TP呈显著负相关,Cr与As不相关。     

两种亚热带土壤中铁锰的淋溶淀积及其对Pb和Cd的吸附特征

以亚热带的棕红壤和黄棕壤为装柱材料,用铁锰混合溶液(0～0.04 mol· L-1)淋溶土柱,研究铁锰在土壤中的淀积特征,并用等温吸附法研究其对Pb2+、Cd2+的吸附规律.结果表明:土柱淋溶后,各处理中棕红壤淀积的锰含量比黄棕壤的低0.24～1.17 mg·g-1,各处理土壤表面淀积的游离铁和非晶质铁的含量均显著高于锰氧化物.经铁锰溶液淋溶而形成的土壤样品对pb2+、Cd2+的最大吸附量比未淋溶的土壤高,最大增加量可达33.07 mmol· kg-1,可见铁锰淀积能显著提高土壤对Pb2+、Cd2+的吸附能力.土柱上层(装柱5cm处)土壤样品对pb2+、Cd2+的最大吸附量大于土柱下层(装柱25 cm处)样品,最大差值可达到16.22 mmol·kg-1.两种土壤对pb2+的吸附量是对Cd2+的8～15倍.     

外加碳氮对不同有机碳土壤N2O和CO2排放的影响

以两种有机碳含量不同的土壤为对象,采用室内培养试验方法,研究了外加可溶性碳氮对黄棕壤(高有机碳含量)和紫色土(低有机碳含量)N₂O、CO₂排放的影响。试验设置五种处理分别为:对照(CK),低氮(LN),高氮(HN),低氮配施碳(LNC)和高氮配施碳(HNC).结果表明,土壤有机碳含量较高的黄棕壤各处理N₂O与CO₂排放均高于紫色土。与对照相比,单施氮肥显着促进了两种土壤N₂O排放,紫色土HN处理N₂O排放最高,而黄棕壤LN处理最高;与单施氮肥相比,LNC和HNC处理均显着降低了紫色土N₂O排放,而黄棕壤仅LNC处理N₂O排放显着降低。外源碳的输入显着提高了两种土壤CO₂排放,但单施氮肥对CO₂排放影响不明显。黄棕壤N₂O排放通量与CO₂排放通量呈极显着正相关,而紫色土N₂O排放通量与CO₂排放通量没有相关关系。上述结果说明,外加可溶性碳氮源对土壤呼吸及硝化-反硝化强度有一定的激发效应。     

红壤,黄棕壤吸附磷酸根后对Cu^2＋次级吸附动力学

用流动法研究黄棕壤、红壤吸附磷酸根后对Ｃｕ＾２＋次级吸附的动力学。结果表明Ｃｕ＾２＋的次级吸附可用一级速率方程描述。黄棕壤吸附磷酸根后对Ｃｕ＾２＋吸附反应的速率下降；红壤吸附磷酸根后对Ｃｕ＾２＋吸附的快反应速率下降，而慢反应速率增加。升高Ｃｕ＾２＋浓度可能造成吸附反应机理的改变。竞争性阳离子Ｃｄ＾２＋和Ｚｎ＾２＋的存在降低了Ｃｕ＾２＋次级吸附反应速率。升高温度，Ｃｕ＾２＋次级吸附反应速率增加。土壤     

施用生物炭后塿土土壤有机碳、氮及碳库管理指数的变化

通过2年4季的田间小区试验,研究了添加0~80 t·hm~(-2)果树枝条生物炭后,土壤总有机碳(TOC)、全氮(TN)、p H、土壤活性有机碳(AOC)、土壤中活性有机碳(MAOC)、土壤高活性有机碳(HAOC)、土壤水溶性有机碳(WSOC)、碳库管理指数(CPMI)的变化及各指标之间的相关性。结果表明:在第四季作物收获后,随生物炭施用量的增加,TOC增加59.80%~180.52%、TN增加13.22%~20.92%、p H增加0.76%~1.28%;HAOC和CPMI均在生物炭用量为60 t·hm~(-2)时达到最大,分别较对照增加70.36%和52.43%;AOC前两季在生物炭用量为40 t·hm~(-2)时达到最大,后两季在生物炭用量为60 t·hm~(-2)时达到最大,而整个试验期内各施炭处理分别比对照增加18.46%~73.42%;WSOC在前三季随生物炭用量的增加而降低,且各施炭处理分别比对照低8.00%~42.77%。相关性分析表明,除MAOC外,上述各指标均与生物炭用量呈显著相关关系(P0.05)。研究认为,施用生物炭能提高土壤总有机碳、全氮含量和土壤碳库管理指数,有利于改善土壤质量,提高土壤肥力,为农田土壤可持续利用和生物炭作为土壤改良剂的应用提供科学依据和参考价值。     

苯磺隆在河南主要土壤类型中的吸附特性

应用平衡振荡法进行了苯磺隆在黄棕壤、砂姜黑土、褐土、潮土等河南省4种典型土壤中的吸附动力学试验,测定了各自的吸附常数,以期明确苯磺隆在河南省主要土壤类型中的吸附特性,为其合理使用提供指导。结果表明,4种供试土壤中苯磺隆的吸附动力学曲线均呈现"前快后慢"的趋势,黄棕壤中饱和吸附量(32%)、吸附常数(2.414 5)均最大,潮土中(21%、0.543 2)均最小。吸附常数与土壤物理化学性质相关性顺序为:有机质含量黏粒含量p H值阳离子交换量。苯磺隆在4种供试土壤中的吸附均符合Freundich模型,吸附自由能的变化均小于40 k J/mol,以物理吸附为主。     

江西省主要红壤旱地土壤钾的吸附与解吸

通过钾的等温吸附与解吸试验，研究了江西省主要红壤旱地土壤吸附钾与解吸钾之间的内在联系。旱地土壤对钾的吸附特性以Ｆｒｃｕｎｄｌｉｃｈ等温吸附方程最为吻合；黄泥土的钾吸附特征曲线是较急剧上升型，其余土壤曲线平缓，最大吸钾量的顺序依次为黄泥土＞鳝泥土＞麻砂泥土＞红砂泥上＞花岗岩黄壤土；吸附钾的解吸率在５１．７％～９６．６％之间，平均解吸率分别为５３．５％、５８．８％、８８．５％、７０．２％、９５．３％。因此施用等钾量时后者容易显效，而且优于前者，但容易发生淋溶，需钾更迫切。     

“三江并流区”不同类型土壤腐殖质特性的研究*

 为研究各类型土壤的肥力差异,初步分析了紫色土、黄棕壤、高山草甸土、石灰岩土、棕色针叶林土、棕壤、暗棕壤、红壤这8种典型土壤的腐殖质组成和性质。结果表明：仅红壤、黄棕壤的腐殖质含量属中等含量,其余6种均属高含量。腐殖质组成中,均以胡敏素占绝大多数,除暗棕壤和棕色针叶林土外,各土样中富里酸的有机碳的相对数量均大于胡敏酸的有机碳的相对数量。胡敏素含量与腐殖质、有机碳含量呈极显著相关(P＜001)。8种典型土样的腐殖化程度由高到低依次为:棕色针叶林土＞暗棕壤＞棕壤＞紫色土＞石灰岩土＞黄棕壤＞高山草甸土＞红壤。各土样胡敏酸的复杂程度和化学稳定性序列为棕壤＞暗棕壤＞黄棕壤＞紫色土＞红壤＞棕色针叶林土＞高山草甸土＞石灰岩土。各土样中富里酸的缩合度、芳香度和化学稳定性由高到低依次为:石灰岩土＞高山草甸土＞黄棕壤＞紫色土＞棕色针叶林土＞暗棕壤＞棕壤＞红壤。     

不同类型土壤中分枝杆菌噬菌体分离率的比较

为了解分枝杆菌噬菌体在自然界的生存环境,深入研究噬菌体在微生态环境中的作用奠定基础。以含柠檬酸和磷酸氢二钠的溶液为提取剂,从50份不同性质土壤中分离、纯化分枝杆菌噬菌体,电镜观察初步确定其分类;统计分析土壤类型、酸碱度、含水量、阳离子交换量、有机碳含量对噬菌体分离率的影响。共分离纯化到13株尾病毒目肌尾病毒科的分枝杆菌噬菌体。3种类型土壤的分枝杆菌噬菌体分离率分别为暗棕壤(41.2%)>黄棕壤(25.0%)>褐土(16.7%);土壤pH值、含水量、阳离子交换量对分离率影响呈规律性:pH值和含水量分别在7.45-7.95和13.7%-21.7%时分离率最高;当阳离子交换量为20.8-28.6 cmol/kg时,分离率随之升高而升高;未见有机碳含量对分离率的影响有明显规律。     

磷水平对土壤锌铁铜有效性的影响

红黄壤、黄棕壤、砂姜黑土三类不同性质的土壤,用9个磷(P)水平(0-150ppm,均以P_2O_5计算).分别处理15天及30天.结果发现,几乎在所有P水平处理下的土壤,其有效锌(Zn)前15天表现抑制,含量低于本底值;30天后,都有不同程度的回升,似乎受到促进,但因土质、pH值、本底Zn含量的不同,差异较大. 红黄壤的有效Zn含量与P水平在前15天呈极显著直线负相关,而黄棕壤和砂姜黑土则呈极显著直线正相关;30天后,红黄壤回升到2-3ppm,相关性不显著,而黄棕壤和砂姜黑土则呈显著直线正相关.三种土壤的有效铁(Fe)含量,无论是15天和30天,均与P水平呈极显著的直线负相关,即表现抑制.有效铜(Cu)含量,在红黄壤和砂姜黑土,前15天以任何P水平处理均降到临界值以下,表现抑制;30天后,都有不同程度的回升,略高于临界值,在黄棕壤,前15天呈极显著直线正相关,30天后则相关性不显著,其含量均高于本底值,表现促进,但低于临界值,属严重缺Cu.     

有机质和铁氧化物对水稻土吸附Cd~(2+)的贡献

采用等温吸附和吸附动力学方法研究了2种水稻土对Cd2+的吸附特征。结果表明,水稻土对Cd2+的吸附符合Freundlich等温吸附方程,单独去除土壤有机质后,河南伊川水稻土(HN)的吸附能力增加了15%,而四川邛崃水稻土(SC)则降低了33%;去除铁氧化物后对Cd2+吸附能力均显著降低。在去除铁氧化物条件下去除有机质或者在去除有机质条件下去除铁氧化物,HN和SC的Cd2+吸附能力均明显降低。与一级动力学一点模型比较,两点模型更适合拟合HN和SC对Cd2+的吸附动力学。去除有机质后,HN快吸附速率常数降低,而SC则有所增加;去除铁氧化物后,HN和SC的快吸附速率常数均明显降低。HN中铁氧化物对Cd2+吸附贡献均大于有机质,SC中铁氧化物与有机质的贡献量基本一致。对HN中Cd2+吸附过程中起主导作用的是铁氧化物和黏土矿物,其对吸附量的贡献率分别为61%~76%和21%~36%,而SC中起主导作用的是黏土矿物,贡献率可达85%,其次是有机质和铁氧化物。