四环素类抗生素在黑土和白浆土中吸附规律研究

文章采用批量平衡方法研究四环素和土霉素在黑土和白浆土中吸附规律。结果表明,土壤对四环素类抗生素吸附平衡时间为24 h;对比Elovich方程、双常数方程和抛物线方程,一级动力学模型对两种抗生素在土壤中吸附动力学行为拟合效果最好。从吸附热力学结果上看,黑土和白浆土对四环素吸附能力均高于土霉素;Freundlich模型对吸附数据非线性拟合良好,平均拟合相关系数为0.988,四环素和土霉素在土壤中吸附强度(1/n)差异性显著,但均小于1,四环素和土霉素吸附等温线为"L型"。四环素和土霉素在黑土和白浆土中|ΔG|均小于40k J·mol~(-1),四环素和土霉素在黑土和白浆土中吸附过程主要是物理吸附为主自发反应,四环素和土霉素在黑土和白浆土中移动性极低,对环境造成污染。     

Cu、Zn对兽药土霉素在热带土壤中吸附行为的影响

选取广泛使用的土霉素为模式药物,研究在热带土壤中共存物Cu2、Zn2+对其吸附的影响.结果表明,Cu2+、Zn2+的存在均不同程度地降低了3种热带土壤对土霉素的吸附量.在不同浓度外源重金属存在的情况下,土霉素在热带土壤中的吸附等温线均能用Freundlich方程拟合,且效果较好,具有较高的相关性.本研究为全面评价该类兽药抗生素的环境安全性和风险、指导该类抗生素的合理使用和开展生态环境的修复奠定了一定的理论基础.     

阳离子强度及类型对生物质炭吸附土霉素的影响

以OECD Guideline 106为基础,采用批量平衡法研究不同Ca~(2+)强度(0.01、0.03、0.05、0.08、0.1 mol·L-1)以及不同阳离子类型(0.01 mol·L-1KCl、ZnCl_2、CaCl_2、Al Cl3)对土霉素在3种菠萝皮渣生物质炭(BL350、BL500、BL650)中吸附的影响。结果表明,随着溶液中Ca~(2+)浓度的增加,土霉素在生物质炭中的吸附参数lg Kf逐渐减小趋于稳定,且lg Kf值与CaCl_2浓度之间呈显著负相关(P0.05)。与此同时,Ca~(2+)浓度的增加对低浓度土霉素溶液的吸附影响与高浓度时相比不明显。不同阳离子条件下,Freundlich和Langmuir模型均能较好地对吸附数据进行非线性拟合,平均R2分别是0.922 1、0.946 3。除了土霉素在BL650的Al Cl3介质中1/n接近1,吸附趋于线性外,其他介质条件下的吸附等温线均呈"L"型。4种阳离子对土霉素在3种生物质炭中吸附行为的影响存在较大差异,具体表现为K+与Al3+之间存在显著差异(P0.05),而Zn2+与K+、Al3+之间存在极显著差异(P0.01)。与其他阳离子相比,K+的存在显著降低溶液中土霉素在生物质炭上的吸附强度(1/n)。     

外源溶解性有机质对兽药土霉素在黄壤中吸附-解吸行为的影响

为了探讨外源溶解性有机质对兽药土霉素在黄壤中吸附-解吸行为的影响,采用批量平衡方法,研究了不同浓度的外源溶解性有机质对黄壤中土霉素吸附与解吸的影响及机制。结果表明,线性模型、Freundlich模型和Langmuir模型均可较好地拟合不同浓度外源溶解性有机质对含有土霉素的黄壤的吸附与解吸曲线,决定系数(R2)为0.946 8~0.999 8;无论添加哪种外源溶解性有机物质,黄壤对土霉素的吸附量均随液相中土霉素浓度的升高而增加,并且不存在解吸迟滞行为。     

扑草净在不同类型土壤中的吸附-解吸特征研究

[目的]针对土壤中农药的吸附-解吸过程会影响农药在土壤中的迁移、转化和生物利用这一现象,分析了扑草净在我国南方不同类型土壤中的吸附-解吸特征及吸附机理.[方法]吸附试验采用批量平衡法和气相色谱质谱法,研究南方水稻土,红壤和黄壤对扑草净的吸附动力学特性,等温吸附-解吸特征.[结论](1)扑草净在3种供试土壤中的吸附动力学过程经历了快速(180 min之间)、慢速(180 min之后)及平衡(720 min)吸附3个阶段,这种现象与供试土壤表面吸附位点有限有关.采用不同吸附动力学方程对吸附数据进行拟合,其中准二阶动力学方程与水稻土(R2=0.98)、黄壤(R2=0.97)对扑草净的吸附动力学过程较为吻合,红壤(R2=0.95)对扑草净的吸附动力学用Elovich方程来拟合更适合;(2)扑草净在3种供试土壤的等温吸附均符合Langmuir和Freundlich模型,这表明扑草净在3种供试土壤中的吸附作用主要属于单层吸附,吸附位点均一,是一个以物理作用为主的,自发(?G<0)吸附过程,扑草净在3种供试土壤中的吸附能力(Kf值)由大到小依次为:红壤(6.20)、水稻土(4.77)和黄壤(1.10);(3)扑草净在3种供试土壤中的吸附系数Koc为72.74～154.80,吸附较弱,说明扑草净在土壤中的施用对地表、地下水环境等存在潜在污染风险.解吸试验结果表明,扑草净不易从水稻土和红壤中解吸(0.71)中解吸.     

常规阳离子存在时Mg-Al-CO3 LDH对土壤中Cd吸附迁移的影响

层状双氢氧化物(Layered double hydroxide, LDH)是土壤中常见的矿物组分,而Na~+、K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)更是土壤溶液中的主要阳离子,它们共存条件下对重金属污染物在土壤中的行为过程影响如何是一个需要探讨的科学问题。通过批量静态吸附实验、动力学实验和室内土柱迁移实验,研究不同阳离子与Mg-Al-CO_3 LDH共存时对重金属Cd在土壤中吸附迁移的影响。运用伪二级动力学模型、Elovich模型及内扩散模型对吸附动力学数据进行拟合,并对Mg-Al-CO_3 LDH吸附Cd前后的样品进行红外光谱分析及X射线衍射分析,以探究其吸附机理。结果表明:Mg-Al-CO_3 LDH的存在使土壤pH升高,且Mg-Al-CO_3 LDH含有大量CO_3~(2-),使得土壤对Cd的吸附能力增强;阳离子类型不同时,无论土壤中是否含有LDH,其对Cd的吸附量均表现为阳离子价态越高,吸附量越小。伪二级动力学模型拟合效果非常好,R~2均接近于1,说明土壤对Cd的吸附能力与吸附位点有关;内扩散模型拟合结果揭示土壤对Cd~(2+)吸附的速率受液膜扩散、颗粒间扩散、化学反应等综合作用的控制。不同阳离子类型对Cd在土壤中吸附迁移的影响不同,Cd迁移能力表现为随背景阳离子价态升高迁移能力增强;Mg-Al-CO_3 LDH的存在抑制了Cd的迁移。红外光谱及X射线衍射分析表明,Mg-Al-CO_3 LDH对Cd~(2+)的吸附机理主要为Cd~(2+)与Mg-Al-CO_3 LDH上的CO_3~(2-)反应生成CdCO_3沉淀。Mg-Al-CO_3 LDH对不同阳离子的吸附机制不同,影响着重金属Cd在土壤中的吸附迁移过程。     

稻-鳝种养结合模式对稻田土壤性质及镉吸附与解吸的影响

在稻-鳝种养结合和非种养结合(水稻单一种植)模式下,设置不同氮肥减量梯度试验,研究稻田土壤对典型重金属镉吸附和解吸能力的差异。结果表明:稻-鳝种养具有降低稻田土壤p H、增加土壤全氮、有机质含量以及阳离子交换量(CEC)的作用;减氮处理组中,稻-鳝种养结合模式下的稻田土壤Cu、Zn、Pb、Cd及Cr含量有高于非种养结合模式的趋势,两种模式下的As和Hg差异不显著;稻田土壤对Cd~(2+)的吸附热力学曲线均可用Langmiur和Freundlich模型拟合,但Freundlich模型拟合效果更好,表明稻田土壤对Cd~(2+)的吸附更可能是一个不均一的多相界面,吸附的Cd~(2+)之间存在相互作用力; Langmuir模型得到的稻田土壤Cd~(2+)最大吸附量为986—1 081 mg/kg,种养结合模式下稻田土壤Cd~(2+)的最大吸附量高于非种养结合模式;稻田土壤对Cd~(2+)的解吸量与吸附量成显著正相关。稻-鳝种养结合模式可通过改变稻田土壤的有机质、CEC等理化性质,影响稻田土壤对Cd~(2+)的吸附过程,增大土壤Cd~(2+)的最大吸附量。     

Cd在吉林省3种典型土壤上的吸附及其影响因素研究

为了解Cd在不同土壤类型中的吸附特性,通过批量平衡吸附试验,探究了重金属Cd在吉林省盐碱土、黑土和白浆土3种典型土壤中的吸附行为及不同影响因素对Cd吸附特性的影响。结果表明:Cd在3种土壤中的吸附过程用Langmuir模型拟合最优,且对Cd的最大吸附量顺序为盐碱土黑土白浆土;与准一级动力学方程相比,准二级动力学方程对3种土壤吸附Cd的拟合效果更好,说明3种土壤对Cd的吸附过程是多重吸附共同作用的结果;Cd在3种土壤中的吸附均为自发、吸热和无序反应;在试验pH范围内(3.0～11.0),3种土壤对Cd的吸附量呈现先增加后趋于平衡的趋势;Al~(3+)和Ca~(2+)浓度的增加均使3种土壤对Cd的吸附量减少;添加生物质炭后3种土壤对Cd的吸附量增加。     

不同介质中石油污染物吸附过程的动力学及热力学研究

以3个不同地域的土壤为研究对象,采用平衡振荡法,研究了石油污染物在不同土壤中的吸附动力学和热力学特征。试验数据分别采用4种动力学模型进行拟合。结果表明,不同土壤对石油污染物的吸附均表现为快反应和慢反应2个阶段,0～15 min为快反应阶段,吸附量达到饱和吸附量的85%。3种土壤对石油污染物的吸附动力学符合拉格朗日假二级动力学方程。不同温度下3种供试土的吉布斯自由能变均为负值,3种土壤对石油污染物吸附过程的焓变、熵变依次为:ΔH029.11、29.12、52.70 kJ/mol;ΔS0-100.85、-103.09、-182.66 J/(mol.K)。表明,土壤对石油污染物的吸附是自发进行且为放热过程,温度升高吸附量减少,石油被吸附的过程中混乱度降低。     

生物炭对诺氟沙星在土壤中吸附行为的影响

以甘蔗渣为前驱材料,在3种温度(350、450、550℃)下制备不同碳化度的生物炭(分别记为BC350、BC450、BC550),研究其对诺氟沙星在砖红壤中吸附行为的影响。结果表明,诺氟沙星在砖红壤和生物炭土壤上(W/W,1.0%)的吸附动力学过程包括快速和缓慢两个阶段,伪二级动力学模型能较好地拟合砖红壤和生物炭土壤吸附诺氟沙星的动力学过程(r≥0.963,P0.01);添加质量浓度分别为0.1%、0.2%、0.5%、0.8%、1.0%的3种生物炭提高了砖红壤对诺氟沙星的吸附量,且随着生物炭添加量的增加,吸附量逐渐增加,添加生物炭后砖红壤对诺氟沙星的单点吸附值是砖红壤的1.04~2.34倍。诺氟沙星在生物炭土壤中的吸附过程能够采用Freundlich模型、Langmuir模型和Tekmin模型进行较好的拟合(r≥0.910,P0.05);生物炭土壤对诺氟沙星的非线性吸附过程主要受到表面吸附作用、分配作用和其他微弱作用力共同影响。生物炭的施入可以提高土壤对有机污染物的吸附能力,从而降低有机污染物的生态环境风险。     

旱地土壤培肥的研究

旱地田间定位试验结果表明:单施N、P化肥,能够明显地提高小麦产量,并可给耕层土壤积累一定数量的有机质和N素,增长幅度10％左右;单施有机肥虽能很快地培肥地力,但在增加产量上同化肥处于相当水平;有机肥配合化肥,既能大幅度地提高产量,又能快速、全面地培肥土壤,在实践中应大力倡导。当耕层土壤碱解N含量达90μg/g左右时,可能引起小麦倒伏。     

营养型土壤改良剂对酸性土壤的改良

营养型上壤改良剂施入3种不同理化性状和不同肥力水平的酸性土壤进行恒温培养，20和40d后，测定土壤的pH值以及交换性酸总量、H^ 、K^ 、Na^ 含量。试验结果表明，营养型土壤改良剂提高了土壤的pH值，降低了土壤中交换性H^ 和AP^ 含量。说明营养型土壤改良剂对酸性土壤具有明显的改良作用。     

不同土壤调理剂对酸性土壤的改良效果

[目的]模索施用不同土壤调理剂对酸性土壤的改良效果。[方法]供试品种早造为盐两优888,晚造为金稻优998,共设4个处理,研究钙镁磷肥、石灰、硅钙肥等土壤调理剂对酸性土壤的改良效果。[结果]在中潜底酸性稻田施用钙镁磷肥、石灰、硅钙肥等土壤调理剂,可提高土壤有机质、速效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁和p H,以施用钙镁磷肥加土壤调理剂效果最佳,早、晚造的有机质和全氮含量比对照分别高出1.50、0.17和1.70、0.10 g/kg,早、晚造的速效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁含量比对照分别高出0.20、4.00、16.60、1.60和0.19、5.00、18.50、1.70 mg/kg。同时,钙镁磷肥加土壤调理剂能提高水稻产量,早、晚造分别比对高出499.5、598.5 kg/hm~2,增幅达7.38%、12.20%,经方差分析均达极显著差异水平。[结论]施用土壤调理剂有利于水稻的生长发育,以施用钙镁磷肥加土壤调理剂对土壤的改良效果最好。     

坡耕地土壤侵蚀对土壤化学性质的影响

运用137 Cs示踪了陕北安塞试区坡耕地土壤侵蚀量,并以室内分析的方法研究了黄土高原北部坡耕地土壤侵蚀与土壤性状的关系.研究结果表明,黄土高原坡耕地土壤侵蚀量在山坡中、上部是侵蚀最严为强烈的地带,而在坡顶侵蚀较弱,在坡下有土壤堆积;土壤全N、碱解N和速效K与水蚀及耕作侵蚀成线性相关;有机质、速效P、阳离子代换量及土壤质地则与水蚀及耕作侵蚀无显著相关.     

坡耕地土壤侵蚀对土壤化学性质的影响

运用 137 Cs示踪了陕北安塞试区坡耕地土壤侵蚀量,并以室内分析的方法研究了黄土高原 北部坡耕地土壤侵蚀与土壤性状的关系。研究结果表明,黄土高原坡耕地土壤侵蚀量在 山坡中、上 部是侵蚀最严为强烈的地带,而在坡顶侵蚀较弱,在坡下有土壤堆积;土壤全N、碱解N和 速效K 与水蚀及耕作侵蚀成线性相关;有机质、速效P、阳离子代换量及土壤质地则与水蚀及耕 作侵蚀无 显著相关。     

土壤无机纳米微粒对土壤肥力的影响

从土壤中不同微粒及不同大小粒径等对土壤肥力的影响方面进行了阐述,进而引入了土壤中的超微粒子——无机纳米微粒对土壤肥力的影响,并且对其发展前景进行了展望。     

土壤侵蚀对耕地土壤生产力的影响研究

土壤侵蚀影响土壤生产力的模拟试验广泛开展,但由于研究方法的差异和研究区气候、土类、作物的差异,导致所得结论差异明显。土壤侵蚀对生产力的影响研究,需要按分区布设实验,需要尽量排除景观位置、作物和耕种方式差异的影响,更需要长期的实验研究排除降水年际间波动的影响。     

塬地黄麻土土壤肥力监测试验研究

塬地黄麻土是黄土高原的主要土种.通过定点土壤肥力监测试验研究,初步了解土壤基础肥力的变化规律和土壤养分的平衡情况,为指导生产提供基础资料.     

不同土壤环境条件土壤微生物区系的变化特征研究

在分别研究土壤温度、水分和土壤有机质对土壤微生物菌群影响显著的前提下,采用正交试验,研究土壤温度、水分和土壤有机质综合作用对土壤微生物菌群的影响。结果表明：温度对土壤微生物量影响较明显,温度较低的情况下,细菌量较多,另外,随处理时间延长,细菌数量下降幅度大,处理10 d,细菌数量可下降1 000倍,之后趋于稳定;真菌和放线菌下降幅度较小,处理50 d,真菌和放线菌下降10~100倍,对真菌和放线菌数量影响较大的因素是温度。     

水分对土壤钾素植物有效性的影响研究进展

钾是植物必需的营养元素,在提高作物产量和改善农产品品质方面起着至关重要的作用,诸多因素会影响土壤钾素的植物有效性,如:黏土矿物类型、土壤温度、水分等。拟在前人研究成果的基础上,从土壤水分角度入手,分析其对土壤钾素固定、释放、运移及钾素评估等方面的影响,总结水钾的互促效应,以便为农业生产提供理论依据。