黄棕壤土柱中铁和锰的淋溶淀积特征

为了研究干湿交替下土壤中铁和锰的淋溶淀积特征，以亚热带的黄棕壤为土柱材料，用pH 3.5的0～0.08 mol/L的FeSO4和MnCl2单一或混合溶液（浓度比分别为4︰1、2︰1和1︰1）淋溶土柱40次（每次间隔7 d），分析淋出液的pH和铁锰含量、土壤中铁锰含量和钙镁含量的变化。结果显示，随着淋溶次数增加，铁锰淋溶处理的土柱淋出液的pH总体降低1.10～2.68，甚至低于淋溶液的pH值；淋出液中的铁含量要低于淋溶液中的，而淋溶7次之后淋出液中的锰含量则相反；淋溶第一阶段（20次）和第二阶段（40次）土壤中铁和锰的全量、铁的游离态和非晶质态的含量有所增加，铁锰浓度高的淋溶液淋溶后土壤中铁锰氧化物含量升高，游离铁含量最高为89.14 mg/g，游离锰含量最高为13.35 mg/g；干湿交替淋溶下铁氧化物比锰氧化物更易形成，铁氧化物含量在上层（5 cm）土壤中较高，锰氧化物含量在下层（25 cm）土壤中较高；淋溶后土壤中钙、镁含量分别降低0.45～4.89、8.68～14.45 g/kg。     

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.     

淋溶土柱中铁和锰的运移淀积特征

以亚热带的棕红壤为装柱材料,用pH 3.5不同浓度(0~0.08 mol/L)的铁、锰单一或混合溶液淋溶土柱40次,研究在干湿交替和不同淋溶方式(铁、锰同时淋溶或交替淋溶)条件下土壤中铁、锰元素的淋溶迁移特征。结果表明:随着淋溶的进行,土柱淋出液的pH逐渐降低,淋溶40次后淋出液的pH低于淋溶液的pH,淋出液中铁、锰的含量与淋溶液的相近;淋溶后土壤中铁、锰含量最高的为游离态,其次为非晶质态,最低的为络合态;淋溶后,土柱中铁的淀积量大于锰的淀积量,除络合态铁、锰的含量比较接近外,游离态和非晶质态铁的淀积量都远高于相应形态锰的淀积量。铁、锰同时淋溶处理的土柱中铁的淀积量高于相应交替淋溶的淀积量,而锰的淀积量则为交替淋溶处理的高于同时淋溶的淀积量,且在交替淋溶条件下,淋溶液中锰的浓度越高,土壤中铁的淀积量越大。交换性K+、Na+、Ca2+、Mg2+随着铁、锰淋溶的进行而淋失,其中Ca2+、Mg2+的流失量较大。     

砂柱中铁锰的淋溶淀积及其对Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）的吸附特征

以不同浓度(0~0.04 mol·L-1)的FeSO4和MnCl2溶液淋溶白云石砂柱50次,形成砂粒表面铁锰氧化物胶膜,分析其中铁锰氧化物的淀积以及胶膜对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的等温吸附特征。研究结果表明:(1)当淋溶液的铁浓度为0.04 mol·L-1时,随着淋溶液中锰浓度的增加,砂粒表面胶膜的游离锰和非晶形锰含量呈增加趋势,而游离铁和非晶形铁含量的变化规律不明显;原子吸收光谱(AAS)和能谱(EDS)分析表明,砂粒表面游离铁和非晶形铁的淀积量均显著高于锰氧化物的。(2)扫描电镜(SEM)图像表明,铁锰在砂粒表面呈球形或板状淀积,分布不规则。(3)砂粒表面铁锰胶膜对Pb(Ⅱ)拟合的最大吸附量远大于对Cd(Ⅱ)的,最大时为Cd(Ⅱ)的8.43倍。(4)Cd(Ⅱ)的最大吸附量与砂粒表面游离铁和非晶形铁的含量呈显著正相关,说明铁的淀积对重金属Cd(Ⅱ)的吸附起了重要作用;但Pb(Ⅱ)的最大吸附量与游离和非晶形铁锰都没有显著的相关性。     

铁锰氧化物改性铝污泥对Pb2+和Cu2+的吸附性能

【目的】以陕西杨凌某自来水厂铝污泥(Al-WTRs)为原料,对其进行改性,研究改性后铝污泥对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附性能,以期为Al-WTRs的利用提供途径。【方法】采用KMnO_4和FeCl_2·4H_2O对Al-WTRs进行改性,制备铁锰氧化物改性铝污泥(M-Al-WTRs),采用比表面(BET-N2)、扫描电镜(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)等方法对改性前后Al-WTRs进行表征分析,并探讨不同pH、吸附时间、重金属初始质量浓度、温度和离子强度等条件下M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附性能。【结果】与Al-WTRs(9.10m~2/g)相比,M-Al-WTRs比表面积显著增大到100.8m~2/g;SEM-EDS、XRD、FTIR分析结果显示,M-Al-WTRs表面粗糙,且负载许多颗粒,并保持无定形态。M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附量随着pH的增加逐渐增大,最终趋于稳定,其中当pH=5时,M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附量分别为67.18和20.81mg/g,分别比Al-WTRs提高了109.1%和68.64%。M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附动力学符合准二级吸附动力学模型,吸附等温线符合Langmuir等温模型。热力学分析表明,M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附是自发、吸热、增熵的过程。M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附几乎不受离子强度的影响,属于专性吸附。【结论】成功制备了对Pb~(2+)和Cu~(2+)具有良好吸附效果的M-Al-WTRs。     

铅对铁铝复合氧化物吸附铜的影响

复合氧化物对环境中的金属离子具有较高的吸附容量。但2种或多种金属离子共存条件下,复合氧化物的吸附行为仍缺乏全面的了解。本文通过批吸附试验方法,研究溶液中有无Pb~(2+)共存时,铁铝复合氧化物对Cu~(2+)吸附容量的影响。结果表明,当溶液中不存在Pb~(2+)时,Cu~(2+)在铁铝复合氧化物表面的Qmax为149.08 mg·g~(-1)。当溶液中Pb~(2+)和Cu~(2+)共存时,Cu~(2+)的Qmax降低到28.81 mg·g~(-1)。在pH值3～7的范围内,随着溶液pH值的升高,Cu~(2+)在铁铝复合氧化物表面的吸附量呈现逐渐增加的趋势。此外在相同的pH值条件下,Pb~(2+)的存在减少了吸附在氧化物表面的Cu~(2+)量。存在或不存在Pb~(2+)的情况下,Cu~(2+)在氧化物表面上的吸附动力学均遵循Elovich方程,并且在约120 min时达到吸附平衡。     

改性哈密钾长石对Pb2+的吸附特性

为了拓宽钾长石的利用途径,以合成氧化锌对哈密钾长石进行改性,用扫描电子显微镜、X射线衍射和X射线能谱分析方法对钾长石改性前后的变化进行表征。采用静态吸附试验考察了改性钾长石添加量、Pb~(2+)初始浓度、溶液初始pH值、吸附时间等因素对改性钾长石吸附溶液中Pb~(2+)的影响。研究结果表明,随着改性钾长石的增加,其对Pb~(2+)的吸附量呈下降趋势,但去除率呈增加趋势;Pb~(2+)质量浓度对吸附量有很大影响,吸附量随Pb~(2+)质量浓度升高而增大;溶液pH值为1~5时,改变pH值对改性钾长石吸附Pb~(2+)的影响显著;在240 min时吸附量趋于稳定。通过Langmuir、Freundlich和Redlich-Peterson等温方程进行拟合,发现Freundlich和Redlich-Peterson方程能较好的描述吸附过程。动力学和热力学拟合结果显示,双常数动力学模型拟合效果最好,表明Pb~(2+)的扩散速度是决定其吸附速率快慢的关键;△H0,表明Pb~(2+)在改性钾长石上的吸附为吸热过程,提高温度有利于吸附过程的进行;△G0,表明吸附为自发进行的过程。     

天然矿物对重金属Pb2+的吸附性能研究

利用天然矿物吸附重金属Pb~(2+),研究吸附剂量、pH、反应时间对吸附效果的影响,对其吸附过程进行吸附等温线和吸附动力学拟合。结果表明,随着吸附剂量的不断提高,初始浓度为50 mg/L与100 mg/L的重金属Pb~(2+)的吸附去除率均不断提高,而其饱和吸附量逐渐下降,天然矿物对重金属Pb~(2+)的最大饱和吸附量为87.67 mg/g。酸性条件下天然矿物对重金属Pb~(2+)的吸附效果较低,而偏酸性环境吸附处理效果较好。天然矿物对Pb~(2+)的吸附去除率随反应时间的增加而不断增加。天然矿物对Pb~(2+)的吸附过程符合Freundlich吸附等温模型,且Pb~(2+)的吸附过程拟合结果更加符合准二级动力学模型。     

海泡石表面化学特性及其对重金属Pb2+ Cd2+ Cu2+吸附机理研究

通过海泡石(SEP)和酸化海泡石(ASEP)表面酸碱反应与吸附平衡实验,研究了天然和酸化海泡石表面化学特性及其对重金属的吸附机理.结果表明,海泡石经过酸化处理后碱性下降,表面部分阳离子被质子取代,表面酸度增加,形成更多的表面吸附位,有利于对重金属离子的吸附作用.随着溶液pH由酸性向碱性的变化,重金属离子在海泡石表面的吸附机理表现为同品置换与表面配位模式并存;当溶液pH呈弱碱性时,Pb和Cu均发生表面沉淀,其中Pb表现最为明显.采用等温吸附方法,研究了海泡石和酸化海泡石对Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cu~(2+)离子的吸附特性,结果表明,海泡石和酸化海泡石对Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cu~(2+)离子均有较好的吸附作用.海泡石对Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cu~(2+)离子的饱和吸附量分别为32.06、11.48和22.10 mg·g~(-1),酸化海泡石对Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cu~(2+)离子的饱和吸附量分别为35.28、13.62和24.36 mg·g~(-1).以物质的量计算,天然海泡石和酸化海泡石对三种重金属离子的吸附能力顺序为Cu>Pb>Cd.Cd~(2+)和Cu~(2+)在海泡石和酸化海泡石表面的吸附等温线符合Langmuir方程,Pb~(2+)离子的吸附由于随溶液pH的升高而产生表面沉淀,导致其吸附等温线偏离Langmuir方程.该项研究可为海泡石在土壤重金属污染修复中的应用提供一定的理论基础.     

丹江库区典型土壤磷的淋溶模拟研究

通过室内土柱模拟试验对湖北省丹江库区典型土壤磷的淋溶特征进行了研究.结果表明,淋溶液中的钼酸盐反应磷(MRP)的累计淋溶量和浓度都随着施肥量的增加而增加.在连续淋溶3～4次后,淋溶液中钼酸盐反应磷(MRP)的浓度达到峰值,然后随着淋溶的持续进行,其浓度逐渐下降,最后变化趋势趋于平稳.磷的淋溶受土壤粘粒含量的影响较大,尤其当土壤的粘粒很高时,它的影响程度表现更明显.湖北省丹江库区的3种主要土壤:黄棕壤、紫色土和石灰土,相同条件下,淋溶液中钼酸盐反应磷的淋溶量和浓度大小顺序依次为:石灰土>紫色土>黄棕壤,因此,石灰土中磷发生淋溶损失的程度比较大,而黄棕壤则比较小.     

不同母质发育水稻土对Cd、Pb吸附解吸特性及其影响因子分析

为了解Cd、Pb在土壤中迁移转化规律,探明不同水稻土对Cd、Pb吸附解吸的影响,以红壤、紫色土母质发育的水稻土为对象,研究Cd、Pb在两种土壤中的吸附解吸行为,分析红壤、紫色土对Cd2+、Pb2+吸附解吸特性及其与土壤理化性质的关系。结果表明,两种土壤对Cd2+的吸附用Langmuir、Freimdlich模型均有较好拟合,相关系数在0.95以上;而Pb2+的吸附则用Freimdlich模型拟合较好,相关系数在0.99以上。随着溶液中Cd2+、Pb2+含量的增大,红壤、紫色土对Cd2+、Pb2+的吸附量增大;解吸量亦随吸附量的增加而增加。红壤、紫色土对Cd2+、Pb2+的最大吸附量分别为2871.34 mg/kg和4353.69 mg/kg,10914.65 mg/kg和14249.07 mg/kg;最大解吸率分别达到3.12%和2.43%,1.02%和0.33%。紫色土对Cd2+、Pb2+的吸附量大于红壤,解吸率低于红壤;同等浓度下,红壤、紫色土对Pb2+的吸附量高于Cd2+。研究表明土壤粘粒、有机质、CEC含量是影响红壤、紫色土吸附解吸差异的主要因素。     

水稻土淹水过程中不同土层铁形态的变化及对磷吸附解吸特性的影响

采用土柱模拟试验研究了水稻土淹水过程中不同土层铁形态的变化及对磷吸附、解吸特性的影响。结果表明，淹水使土壤中结晶态氧化铁含量减少，同时使无定形氧化铁大大增加，土壤对磷的吸附能力大为提高，磷最大吸附量增大，磷解吸率降低，从而影响水稻土中磷的有效性。淹水土壤还原层铁形态和磷吸附、解吸的变化比氧化层更为剧烈，尤其是红壤性水稻土，在青紫泥中两土层间的差异不明显。     

聚丙稀酰胺高吸附树脂与重金属离子的相互作用

为探究高吸附树脂对重金属离子的吸附能力,用聚丙烯酰胺高吸附树脂对Cu(NO3)2、Pb(NO3)2标准溶液进行吸附,研究高吸附树脂与Cu2+、Pb2+的相互作用关系。结果表明:高吸附树脂吸水倍率随Cu2+、Pb2+浓度增大而显著减小,两者之间存在显著幂函数关系。离子吸附量随Cu2+、Pb2+浓度增大而显著增大,吸附平衡时Cu2+、Pb2+的最大吸附量分别为131.72、242.68 mg/g,高吸附树脂吸附过程符合Freundlich等温吸附方程。高吸附树脂对Cu2+、Pb2+的吸附量随时间增加而增大,吸附速率逐渐减小,吸附动力学可用准二级动力学方程描述。相同质量浓度下,高吸附树脂对Pb2+的吸附量和吸附速率均大于Cu2+。吸水凝胶在去离子水中和硝酸溶液中解吸很快,大约1 h后达到平衡,高吸附树脂在去离子水中解吸率不高,但在1 mol/L HNO3溶液中Cu2+、Pb2+解吸率均大于85%。高吸附树脂3次重复吸附后,Cu2+、Pb2+平衡吸附量分别为第1次吸附量的75.36%和78.12%,重复吸附性能良好。研究结果可为高吸附树脂应用于含有重金属的污水处理和土壤修复提供参考。      

重金属铜、锌、铁、铅污染对白菜幼苗鲜重及叶绿素含量的影响

以大白菜幼苗为试验材料,研究了不同浓度铜(Cu)、锌(Zn)、铁(Fe)、铅(Pb)等重金属因子胁迫对白菜幼苗单株鲜重和叶绿素含量。结果表明:随着重金属Cu、Zn、Fe、Pb溶液处理浓度的提高,大白菜幼苗的单株鲜重均逐渐降低,而叶绿素含量则随着重金属处理浓度的增加呈现先升后降的趋势。另外,低浓度的重金属(Cu2+0.1mmol/L、Zn2+1mmol/L、Fe2+0.2mmol/L、Pb2+1mmol/L)并不影响白菜叶绿素的合成,甚至有促进作用;当达到一定处理浓度(Cu0.1mmol/L、Zn1mmol/L、Fe2+0.2mmol/L、Pb2+1mmol/L)时,大白菜生长明显受到抑制。     

土壤pH、有机质和含水氧化物对镉、铅竞争吸附的影响

采用一次平衡法（振荡16h）研究了土壤pH值、有机质和含水氧化物（以晶质氧化铁和非晶质氧化铁为代表）对Cd^2＋、Pb^2＋在水稻土上竞争吸附的影响。结果表明，pH值是影响土壤吸附Cd^2＋、Pb^2＋的主要因素，土壤对金属离子Cd^2＋、Pb^2＋的吸附量随pH值的增大而增加。土壤pH值为5．0和6．5时，对Cd^2＋、Pb^2＋的吸附量分别达到最大。当土壤去除有机质后，土壤对Cd^2＋、Pb^2＋的吸附均降低，与对照相比，分配系数Kd,cd、Kd,pb西分别下降54％～64％和36％-52％；土壤去除非晶质氧化铁后，Kd,cd、Kd,pb与对照相比分别下降32％～45％和15％～33％。有机质和非晶质氧化铁对Cd^2＋、Pb^2＋的选择性为：Pb^2＋〉Cd^2＋.当土壤晶质氧化铁和非晶质氧化铁均去除后．土壤吸附Cd^2＋、Pb^2＋不但未降低，反而有不同程度的增加，Kd,cd、Kd,pb西明显高于对照。     

水生植被重建对沉积物Pb·Fe迁移转化的影响

采用修正后的BCR法对经过水生植被重建恢复的2条城市河道（丽娃河、曹杨环浜）进行研究,分析沉积物中0~10 cm层及10~20 cm层的Pb、Fe及总有机碳（TOC）含量。结果表明,经过植被重建后,2条城市河道沉积物Pb总量有所降低,但Pb主要以可还原态存在,占总量的70%~80%,说明Pb的活性很高,对环境仍然存在危害性。沉积物中可还原态的Pb、Fe含量存在相关性,说明根系泌氧形成的铁锰氧化物对Pb的迁移转化有较大影响,各形态Pb、Fe与总有机碳的含量也存在相关性。     

鄂湘两省几种土壤中磷的有效性与氧化铁的类型

 鄂湘两省黄棕壤、红壤和棕红壤对磷的吸附特性、高粱幼苗的供磷效果及其与土壤物质组成关系的研究。结果表明：黄棕壤、红壤的磷吸附量和对磷的亲合力均明显高于棕红壤，它们吸附磷的解吸率和对高粱幼苗的供磷能力明显低于棕红壤。黄棕壤和红壤中的氧化铁为针铁矿型，棕红壤中的为针-赤混合型。供试土壤中针铁矿虽与赤铁矿形貌相似，呈片状，但由于其能吸附磷的比表面积比赤铁矿的大，故此氧化铁类型差异是导致黄棕壤、红壤与棕红壤中磷有效性显著不同的主要原因。     

冻融作用对旱地土壤中不同吸附形态铵根离子的影响

[目的]探讨冻融作用对土壤中不同吸附形式铵根离子的影响。[方法]通过室内模拟试验,研究了冻融作用对三江平原旱地土壤吸附铵根离子总量(水浸提)、强吸附态量(0.01 mol/L KCl溶液浸提)的影响。[结果]冻融处理和非冻融对照处理下,相比线性方程,旱地土壤吸附的铵根离子总量能更好的由Freundlich方程拟合(R20.99,SE1.69)。冻融作用对铵根离子的总吸附量基本没有影响:当土壤中加入的NH4+初始浓度从0 mg/L升高到200 mg/L时,冻融条件下NH4+总吸附量从-0.52 mg/kg升高到39.0 mg/kg;非冻融条件下NH4+总吸附量从-0.70 mg/kg升高到38.5 mg/kg。土壤中强吸附态NH4+的吸附等温线呈线性(R20.99,SE0.54),强吸附态NH4+的吸附量经过冻融过程后有明显增加,当土壤中加入的NH4+初始浓度从0 mg/L升高到200 mg/L时,冻融条件下NH4+强吸附态含量从-2.36 mg/kg呈线性升高到28.81 mg/kg;非冻融条件下NH4+强吸附态量从-4.25 mg/kg呈线性升高到25.12 mg/kg。由于冻融作用降低了强吸附态NH4+吸附解吸达到平衡时土壤溶液中NH4+的浓度,因而有利于降低土壤中铵根离子的淋失。冻融作用主要影响的是以离子交换形式吸附于土壤的NH4+。[结论]该研究为控制土壤氮素过量输入水体,防治水体富营养化奠定了理论基础。     

两种重金属元素在菜园土中的吸附与解吸特性研究

通过对2种重金属元素(Cu、Zn)在菜园土中的吸附与解吸特性的比较研究,结果表明:土壤对铜的吸附能力大于锌,由Langmuir方程计算得到的Cu、Zn的最大吸附量(Xm)分别为1667 mg/kg、1112 mg/kg:土壤吸附态铜、锌的量与其解吸量之间呈现出显著的线性相关,土壤吸附态锌的解吸收率可达8.1%~17.8%,而土壤吸附态铜的最大解吸率小于5%,可见,土壤对铜的固定能力强于锌。     

冻融作用对旱地土壤中不同吸附形态铵根离子的影响(英文)

[目的]探讨冻融作用对土壤中不同吸附形式铵根离子的影响。[方法]通过室内模拟试验,研究了冻融作用对三江平原旱地土壤吸附铵根离子总量(水浸提)、强吸附态量(0.01mol/LKCl溶液浸提)的影响。[结果]冻融处理和非冻融对照处理下,相比线性方程,旱地土壤吸附的铵根离子总量能更好的由Freundlich方程拟合(R2>0.99,SE<1.69)。冻融作用对铵根离子的总吸附量基本没有影响:当土壤中加入的NH4+初始浓度从0mg/L升高到200mg/L时,冻融条件下NH4+总吸附量从-0.52mg/kg升高到39.0mg/kg;非冻融条件下NH4+总吸附量从-0.70mg/kg升高到38.5mg/kg。土壤中强吸附态NH4+的吸附等温线呈线性(R2>0.99,SE<0.54),强吸附态NH4+的吸附量经过冻融过程后有明显增加,当土壤中加入的NH4+初始浓度从0mg/L升高到200mg/L时,冻融条件下NH4+强吸附态含量从-2.36mg/kg呈线性升高到28.81mg/kg;非冻融条件下NH4+强吸附态量从-4.25mg/kg呈线性升高到25.12mg/kg。由于冻融作用降低了强吸附态NH4+吸附解吸达到平衡时土壤溶液中NH4+的浓度,因而有利于降低土壤中铵根离子的淋失。冻融作用主要影响的是以离子交换形式吸附于土壤的NH4+。[结论]该研究为控制土壤氮素过量输入水体,防治水体富营养化奠定了理论基础。