磺胺嘧啶在土壤及土壤组分中的吸附/解吸动力学

抗生素在土壤中的吸附/解吸及迁移过程受其理化性质的强烈影响,其中土壤中的矿物成分,如高岭石、蒙脱石及腐殖酸等是重要控制因素。本文主要研究了磺胺嘧啶在土壤、高岭石、蒙脱石和腐殖酸中的吸附/解吸动力学过程,并对反应前后的高岭石、蒙脱石和腐殖酸进行傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared, FTIR)表征,探讨其可能的吸附机理。结果表明:磺胺嘧啶的吸附(解吸)动力学过程,可以分为快速吸附(解吸)、吸附解吸动态平衡和吸附(解吸)平衡3个阶段;磺胺嘧啶在土壤及其3种组分中的吸附(解吸)均可在24 h内达到平衡,其浓度高低会导致土壤及其组分的吸附差异,不同土壤组分中的官能团含量、带电性质及氢键是造成吸附差异的主要原因;分别用伪一级动力学模型、伪二级动力学模型和Elovich模型对其吸附过程进行拟合,其动力学吸附过程更符合伪二级动力学模型,R20.99,主要受控于物理化学吸附;FTIR图谱表明磺胺嘧啶与高岭石以物理吸附为主,并有少量氢键作用,与蒙脱石之间主要以氢键作用完成吸附,而在腐殖酸中存在表面络合和π–π共轭作用。     

毒死蜱对土壤酶活性的影响

研究了毒死蜱胁迫对3种土壤酶(脲酶、淀粉酶、过氧化氢酶)活性的影响。结果表明,毒死蜱对3种土壤酶都有明显影响,胁迫浓度越高,对土壤酶活性的影响越大。毒死蜱对脲酶具有激活作用,但对淀粉酶和过氧化氢酶活性的抑制,将降低土壤肥力。3种土壤酶经毒死蜱胁迫处理的酶活性恢复时间与毒死蜱浓度有关,浓度越大,恢复越缓慢。     

风沙土不同有机组分对磷的吸附特征影响

采用平衡吸附法研究了风沙土不同有机组分对磷的吸附特征影响,可为有机组分吸附态磷携载量估算提供依据。结果表明：去除有机质后的风沙土对磷的吸附能力大大降低,其碳标化饱和吸附量（Гmo）c和吸附分配系数（ko）c分别只能达到重组的27.76%和8.45%,说明有机质是影响磷在风沙土上吸附特征的重要因素;磷在轻组有机组分上的吸附以分配作用为主（koc=51.02）;风沙土有机组分中的重组有机质对磷的吸附起主导作用（Гmoc=388.35mg.kg-1）,重组有机组分中的紧结态腐殖质（胡敏素）对磷的吸附起关键作用（Гmoc=1007.96mg.kg-1）,影响机制主要为稳、紧结态腐殖质是形成土壤疏松多孔团聚体结构的重要胶结物质。在其所形成的有机矿质复合体中除分配作用吸附外,还存在着孔隙填充方式的磷吸附;考查土壤对磷的吸附能力不但要考虑有机质的含量,更要考虑有机质的存在形态,它也是影响土壤对磷吸附特征的重要因素。以重组为基准,轻组有机组分以及重组有机组分中稳结态腐殖质和紧结态腐殖质携载的吸附态磷分别可按0.69倍以及1.37、2.75倍估算。     

土壤吸附铜离子的研究进展

对土壤吸附Cu的研究进行了综述。主要讨论了吸附速率,吸附等温线,表面络合模式和影响吸附量的因子等方面的问题。目前对土壤吸附Cu的速率研究主要有两种方法:一是根据实验数据绘制吸附量随时间变化的曲线,根据所绘制的曲线斜率来研究吸附动力学过程;二是选择经验性的化学动力学方程对数据进行拟和,依据较高的相关系数和较低的标准误差选择最优方程,根据吸附速率系数来进行定量的研究。土壤对Cu吸附的定量描述,经验性的吸附等温式仍不失为一个十分有用的方法;考虑到土壤性质和环境因子对吸附的影响,模型中应该加入这些参数使其更能反映土壤对重金属的吸附过程,但这方面的研究相对较少。土壤表面电荷特征、低分子有机酸对土壤吸附Cu的影响和吸附过程中Cu形态的变化等方面研究也较少。     

Preferential Soil Sorption of Oxygen-18-Labeled Phosphate

Oxygen-18-labeled phosphate (OLP) and natural abundance ¹⁸O have been used as tools for elucidating the dynamics of phosphorus (P) in soils, yet much remains poorly understood. The objective of this research was to determine the extent of preferential soil sorption across the range of species contained within OLP. A variety of soils were shaken with water containing 65.5 mg L^?1 OLP-P for a 24-h period. Following shaking, the OLP species remaining in the solution were determined. Increasing the oxygen-18 atoms in the phosphate molecule by one resulted in a 1.8% increase in the amount of that OLP species sorbed to the soil, and this increase in sorption was uniform across soils. A strong correlation (r² = 0.94) was found between the amount of phosphate sorbed and the Mehlich 3 P saturation ratio of the soil. These results will be useful for studies using natural abundance and enriched ¹⁸O-phosphate in soils.     

反应时间对对硝基氯苯在土壤上的吸附与解吸行为的影响

对硝基氯苯(p-.Nitrochlorobenzene,p-NCB)在东北黑土上吸附不同时间(1天和36天)的样品吸附等温线重合,表明吸附在1天内达到平衡。然而,不同吸附时间的两份样品解吸等温线存在显著差异,推测可能是吸附达到表观平衡后,随接触时间的增加,吸附质(p-NCB)分子和土壤有机质之间发生酶催化反应中的"诱导-契合"作用,从而使二者的结合更加紧密。高浓度p-NCB可能会造成黑土有机质发生结构或形态的改变,造成解吸延滞作用显著。     

不同施肥处理对棕壤腐殖酸组成和性质的影响

23年定位试验结果表明:施用有机肥可提高土壤腐殖酸含量, HA/FA升高,土壤胡敏酸的羧基/酚羟基比升高,E4 /E6 值较高。施化肥处理HA/FA下降,羧基/酚羟基比下降,E4 /E6 值下降。有机无机配施HA/FA下降较明显,其它指标介于有机肥和化肥之间。有机无机配施处理土壤活性胡敏酸平均含量高于有机肥和化肥。松结态腐殖酸占总腐殖酸的10% ~20%。胡敏酸占3% ~8%,富里酸占6% ~11%。施肥可显著降低松结态腐殖酸、胡敏酸和富里酸的比例。化肥的施用可促进紧结态的腐殖酸向松结态的转化,加速地力的消耗。有机无机配施处理可较大幅度地提高松结态胡敏酸的比例,而减低松结态富里酸的比例。     

Modeling of Salt Sorption in Volcanic Ash Soil

Groundwater pollution by nitrate from agricultural fields is a worldwide problem. To improve the understanding of nitrate transport processes through volcanic ash soils overlying groundwater aquifers, salt sorption experiments were performed. Salt sorption is the process that involves the simultaneous use of cation and anion adsorption mechanisms without changing the pH. Prepared six different concentrations of potassium chloride (KCl) solutions were mixed with soil samples. Anion and cation contents of the liquid and solid phases were determined. Experiments were performed in triplicate of six kinds of KCl solutions for three types of soils. Thus, total 54 of samples were analyzed. Relationships between ionic strength and sorption capacity increments of cations and anions were determined. The results show that if ionic strength of the infiltrating solution to the volcanic ash soil is known, the ECEC (effective cation exchange capacity) and EAEC (effective anion exchange capacity) can be reliably estimated. The resulting prediction equations can be included to improve reactive transport simulation models. Consequently, it will be possible to better understand solute transport with changing sorption capacity for the solid soil phase.     

不同添加剂对土壤中乙草胺吸附／解吸的影响

采用批处理恒温振荡法,利用气相色谱一质谱联用仪研究了人工添加不同吸附物质对土壤中乙草胺的吸附／解吸作用。结果表明,人工添加不同吸附物质对土壤中乙草胺的吸附强度和吸附容量不同,不同的添加剂对土壤中乙草胺的吸附／解吸作用均呈现明显的非线性关系,可用Freundlich模型描述。并且随着土壤中添加量的增大,吸附强度增大、吸附容量增大、所得吸附等温线的非线性也逐步增大;另外,添加剂对乙草胺的解吸迟滞作用也随添加剂含量的增高而更加明显。但是不同添加剂对土壤中乙草胺的吸附能力有明显差异,其中煤粉的吸附能力最大,其次是壳聚糖,沸石最小。     

Lead Bioavailability in Soil and Soil Components

Water, Air, & Soil Pollution - The use of enhanced-flushing technologies has emerged as a promising technique for the remediation of sites contaminated with immiscible liquids. An important...     

秸秆集中深还田对土壤水分特性及有机碳组分的影响

采用自主研制的"深开沟-覆土-合垄"翻转犁开沟,深度为40cm,将秋收后的玉米整株秸秆按0,6 000,12 000,18 000kg/hm2直接深还田,探讨该模式实施2a后对土壤水分特性及有机碳组分的影响。结果表明,土壤稳定入渗率表现为12 000kg/hm2(S2)6 000kg/hm2(S1)18 000kg/hm2(S3)CK;在同一水吸力下,秸秆上层土壤含水量表现为12 000kg/hm2(S2)18 000kg/hm2(S3)6 000kg/hm2(S1)CK,而在秸秆下层中则表现为12 000kg/hm2(S2)6 000kg/hm2(S1)18 000kg/hm2(S3)CK;各秸秆还田处理土壤ROC、POC、LFOC含量均随土层深度的增加而先增加后降低,且各组分含量与TOC呈正直线相关关系,达到1%的极显著水平,各组分碳含量均以12 000kg/hm2(S2)处理最高;土壤氧化稳定系数为CK秸秆深还田处理。由此说明,秸秆深还田能够提高土壤中水分的利用效率以及土壤中有机碳的固存,且以12 000kg/hm2(S2)处理效果最为显著。     

风沙土不同有机组分对氨氮的吸附特征影响

采用平衡吸附法研究了风沙土不同有机组分对氨氮的吸附特征影响。结果表明,去除腐殖质后的风沙土对氨氮的吸附能力大大降低,其碳标化饱和吸附量Гmoc和吸附分配系数Koc分别只能达到原样的68.58%和28.24%,说明腐殖质是影响氨氮在风沙土上吸附特征的主要因素;轻组有机质是一类橡胶态胶体,氨氮在橡胶态胶体上的吸附以分配作用为主,其碳标化吸附分配系数为81.58;重组有机质对氨氮的吸附起主导作用,其碳标化饱和吸附量为3350.55mg.kg-1;重组有机质是一类玻璃态胶体,氨氮在玻璃态胶体上的吸附除分配作用外,还存在孔隙填充方式的吸附;重组有机组分中的紧结态腐殖质（胡敏素）对氨氮的吸附起关键作用,其碳标化饱和吸附量可达6626.30mg.kg-1,影响机制主要为稳、紧结态腐殖质是形成土壤疏松多孔团聚体结构的重要胶结物质。在其所形成的有机-无机复合体中存在着孔隙填充方式的氨氮吸附。考查土壤对氨氮的吸附能力不但要考虑有机质的含量,更要考虑有机质的存在形态,它也是影响土壤对氨氮吸附特征的重要因素。以重组为基准,轻组有机质、稳结态腐殖质和紧结态腐殖质携载吸附态氨氮可分别按重组的0.59、1.05倍和2.50倍估算。     

Phosphorus Sorption Capacity of Gray Forest Soil as Dependent on Fertilization System

In this paper, the results of the study of changes in the phosphorus sorption capacity of gray forest soils of Vladimir opolie under the impact of different fertilization systems are discussed. The quantitative parameters of the potential buffer capacity of soils for phosphorus (PBC^P) and Langmuir sorption isotherms have been calculated. It is shown that the application of organic fertilizers results in a stronger decrease in PBC^P than the application of mineral fertilizers. The portion of phosphorus of mineral compounds considerably increases, and the high content of available phosphates is maintained. In the variants with application of mineral phosphorus in combination with manure, the portions of organic and mineral phosphorus are at the level typical of unfertilized soils. The energy of phosphate bonds with the soil is minimal upon the application of a double rate of mineral phosphorus at the maximum capacity in relation to phosphate ions.     

丁草胺和毒死蜱复合污染对稻田土壤细菌群落多样性的影响

采用PCR—RFLP法研究了丁草胺和毒死蜱复合污染对土壤细菌多样性的影响。应用试剂盒提取土壤样品总DNA,以细菌的16SrDNA通用引物27F／1492R扩增16SrDNA片段,将扩增产物与T－载体酶连,转化大肠杆菌,建立16SrDNA克隆文库。阳性克隆子用限制性内切酶HhaI-RsaI消化,获得酶切指纹图。结果表明,通过双酶切分型,对照产生带型最多,有70种类型,其余处理OTU种类均比对照有所减少,分别减少了10、30和41种。在不同处理中其多样性存在差异。对照土壤环境中细菌种类最丰富,多样性最高,且基因型中无明显的优势类群,说明农药的外源喷施会引起土壤细菌多样性降低。处理Ⅲ的Shannon—Wiener指数、Simpson指数和丰富度都低于单一农药的处理,而均匀度非常高,说明这2种农药的复合施用对一些细菌的丧失会起协同作用,造成某些土壤细菌的富集。     

草萘胺在黄泥土不同粒径微团聚体上的吸附行为

采用超声分散法提取了太湖地区黄泥土中不同粒径的团聚体颗粒,用批次吸附试验的方法研究了除草剂草萘胺在各团聚体颗粒组上的吸附特点。结果表明,不同粒径微团聚体的草萘胺吸附等温线均可用Freundlich方程定量描述,Kf值介于5.56~11.40之间,以粒径<0.002mm和2.00~0.25mm两个粒组吸附容量最大,粒径0.25~0.02mm和0.02~0.002mm两个粒组吸附容量较小。在各团聚体粒组中对土壤吸附草萘胺相对贡献率最大的是粒径<0.002mm粒组。由于颗粒细小的微团聚体更易于在土壤-水环境中迁移,因此,草萘胺在黄泥土上的这种分布特点对环境的潜在影响不容忽视。     

土壤不同粒径有机无机复合体对丁草胺的吸附特性

为了解土壤不同粒径组分对农药吸附-解吸行为的影响和吸附贡献率,以及不同粒径组分中有机无机组分的结合方式和复合程度如何影响有机质对农药的吸附,选取我国6个省区的7种理化性质差别较大的土壤,并采用物理方法提取该7种土壤的三个粒径有机无机复合体(黏粒:0.002mm;粉粒:0.02~0.002 mm;砂粒:0.05~0.02 mm)为研究材料,采用批量平衡法研究丁草胺在不同土壤和不同粒径有机无机复合体固/液界面的分配规律。同时,定量计算土壤各粒径组分对丁草胺的吸附贡献率,并从有机无机复合体角度探讨不同粒径组分中总有机碳(TOC)对丁草胺的吸附特性。结果表明:土壤黏粒组分对丁草胺具有最大的吸附量和较小的解吸率,而砂粒组分对丁草胺则具有较小的吸附量和最大的解吸率。土壤黏粒、粉粒和砂粒组分对丁草胺的吸附贡献率分别为36.7%~72.4%、21.7%~50.5%和10%。TOC是影响各粒径组分对丁草胺吸附的主要原因,但其影响程度受各粒径组分中TOC的理化性质以及其与无机矿物的复合程度控制。     

花生壳生物炭对土壤吸附邻苯二甲酸二甲酯的影响

采用限氧升温法在不同的炭化温度和时间下制备4种花生壳生物炭,考察其对土壤吸附邻苯二甲酸二甲酯(Dimethyl phthalate,DMP)的影响。结果表明,添加生物炭能显著提高土壤对DMP的吸附能力。Langmuir模型和Freundlich模型均能较好的拟合添加生物炭土壤对DMP的吸附,相关系数分别介于0.90~1.00和0.95~0.99之间。随着生物炭添加量的增加,土壤对DMP的吸附能力明显增强且非线性特征更加突出;在生物炭高添加量条件下,炭化温度高且炭化时间长的生物炭对土壤吸附能力的增强作用更为显著。在Ce=0.001 Sw和Ce=0.01 Sw条件下,生物炭对土壤吸附DMP的贡献率分别介于80.80%~98.58%和67.30%~96.37%之间,表明生物炭对土壤吸附DMP发挥着主导作用。     

不同污染条件下毒死蜱在蚯蚓体内的蓄积特征及其生长影响

以皮质远盲蚓(Amynthas corticis)为试验生物,采用一次、叠加的污染方式,研究了毒死蜱在土壤中的残留、蚯蚓体内的累积特征及对蚯蚓生长的影响.结果显示:相同实验浓度条件下,以叠加污染方式进入土壤的毒死蜱残留量低于一次污染方式的残留量.当土壤毒死蜱浓度为12～20 mg kg-1,暴露55d时,一次污染条件下...