胶体态及溶解态有机质对土壤镉吸附的影响

为研究外源细颗粒态有机质对土壤重金属吸附特征的影响,以紫色土坡耕地、冬水田和水旱轮作田土壤为对象,通过吸附动力学试验和等温吸附试验,探索猪粪源胶体态有机质（COM,10~0.45 μm）和溶解态有机质（DOM,<0.45 μm）及其不同初始浓度对土壤镉（Cd）吸附行为的影响。结果表明：准二级动力学方程能更好地描述3种利用方式土壤对Cd的动态吸附（R²>0.90）,Langmuir模型能更好地拟合Cd的等温吸附（R²>0.95）,供试土壤对Cd的吸附均为强烈的非线性（Freundlich模型非线性指数<0.42）化学吸附。3种利用方式土壤对Cd的吸附强度顺序为水旱轮作田>冬水田>坡耕地,Cd吸附强度与土壤pH、有机质和粉粒含量正相关。猪粪源DOM比COM更能抑制土壤Cd的吸附,且二者均对水旱轮作田土壤吸附Cd的影响最明显。猪粪源COM和DOM初始添加浓度（0~100 mg·L^-1,以C计）对土壤Cd吸附量的影响呈现较快（<30 mg·L^-1,以C计）降低和平稳非显著增加的特征。对于重金属污染的耕地土壤,在施用外源有机肥时,应同时注重外源DOM和COM对土壤中重金属的潜在活化效应,尤其是降雨径流中重金属的动态变化。     

pH和有机质对三种不同土壤镁吸附特性的影响

选取黄壤、紫色土和石灰性土3种土壤为研究对象,采用一次平衡吸附法,研究了pH、有机质对镁吸附的影响.结果表明,不同pH和有机质条件下,土壤对镁的最大吸附量有较大差异,黄壤和紫色土受pH影响较明显,在pH3.5～7.5这个范围,黄壤对镁的最大吸附量变化在1 336.25g～2 054.77 mg/kg,紫色土在1 417.04～2 025.38 mg/kg,石灰性土变化不大.去有机质后,黄壤、紫色土和石灰性土对镁的吸附能力下降,最大吸附量分别减少363.31,148.72,120.00 mg/kg.Langmuir方程能很好的拟合土壤对镁的吸附过程.

Abstract：

The effects of pH and organic matter on adsorption of magnesium in yellow soil, purple soil and calcareous soil were studied in a batch adsorption experiment. Considerable differences were observed among the three soils in their maximum Mg adsorption under different pH and organic matter conditions.The adsorption of magnesium was mainly related to the changes in pH in yellow soil and purple soil. In the pH range of 3.5-7.5, the maximum magnesium adsorption varied from 1 336.25 to 2 054.77 mg · kg-1 in the yellow soil and from 1 417.04 to 2 025.38 mg · kg-1 in the purple soil, while little change was detected in the calcareous soil. The ability of Mg adsorption decreased after the removal of organic matter in the above three soils and the maximum Mg adsorption decreased by 363.31 mg· kg-1 , 148.72 mg · kg-1 and 120.00 mg · kg-1, respectively. Magnesium adsorption in soils was well fitted with the Langmuir equation.     

沉积物不同组分对雌二醇(17β-E2)吸附性能研究

以长江口不同理化性质沉积物为研究基质,以雌二醇为研究对象,探讨沉积物中有机质、铁锰氧化物及矿物组分对沉积物理化性质及雌二醇(17β-E2)吸附的影响,对比分析不同pH值、盐度下不同组分沉积物对17β-E2的吸附性能。结果表明:有机质、铁锰氧化物含量影响沉积物比表面积,17β-E2吸附同时发生在沉积物表面孔隙及层间;不同组分沉积物对17β-E2的吸附量随时间呈线性快速增加趋势,直至吸附平衡;有机质迟滞沉积物对17β-E2的吸附过程,铁锰氧化物的影响相对较小。整体上,17β-E2在沉积物上的吸附量随pH值增加而下降,随盐度增加而增加。     

葡萄叶面肥富硒特性及可溶态硒分布研究

探讨了叶面喷施氨基酸硒肥对富硒夏黑葡萄的应用效果,考察其富硒特性及可溶态硒的分布规律.结果表明,富硒最佳硒液浓度为250 mg/kg,效果明显;从夏黑葡萄生长绽叶期就开始定期喷施叶面硒肥,可显著改善叶片质量,有助于葡萄有机态硒的富集,葡萄硒含量最高达138μg/kg;葡萄富硒时期与富硒效果呈正相关关系(R2=0.959...     

江西省土壤可溶态稀土元素含量和分布规律的研究

对江西１１种母质发育有代表性的水稻土、旱土、自然土壤,６１个剖面,４１２个土样的可溶态稀土元素分析测定,统计结果表明：江西土壤稀土元素的强度因素处于较高水平,平均值为１９．０ｍｇ／ｋｇ,有４２．８０％的样点处于丰富级;有由南向北,由东向西逐渐降低的趋势。其含量最高的地区是赣南由花岗岩、泥质岩、第四纪红粘土、酸性紫色土、炭质岩类风化物等母质发育的土壤,较低的为赣西北由石英岩,第三纪红砂岩、石灰岩、下蜀系黄土等母质发育的土壤;在土壤剖面分布中,旱地表层低于底层,水稻土表层有生物富集作用高于底层;影响土壤中可溶态稀土元素含量的主要因子有：成土母质,气候条件（温度,降水量）,土壤ｐＨ,土壤质地。     

鞘氨醇杆菌(Sphingobacterium sp.)JCR5降解17α-乙炔基雌二醇的代谢途径

从北京某避孕药厂污水处理站曝气池的活性污泥中分离得到1株能够以17α-乙炔基雌二醇(17α-ethinylestradiol,EE2)为唯一碳源和能源生长的菌株JCR5.通过对其形态特征、生理生化以及16S rDNA序列分析,鉴定该菌株为鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium sp.).菌株JCR5在10d内对初始底物浓度为30 mg·L^-1EE2的降解率可达87%.该菌株能够利用甾体雌激素(甾酮、17β-雌二醇、雌三醇     

水溶性有机质对金霉素在猪粪中吸附-解吸附行为的影响

选择来自猪粪和稻草的水溶性有机质(DOM),用室内模拟试验方法研究了我国常用抗生素金霉索(CTC)在受到内源和外源DOM作用下在猪粪中的吸附和解吸附行为.研究表明,金霉素能被猪粪便快速吸附,等温线旱非线性,用Freundlich方程可以很好地拟合吸附数据;添加DOM能抑制猪粪对CTC的吸附,其能力大小与加入的DOM种类有关,其中内源件猪炎DOM的解吸附效果明显大于外源性稻草DOM;形成阳离子复合体和加入DOM的性质可能是抑制CTC在猪粪便上吸附的主要机制.     

重金属污染对土壤颗粒态有机质和添加植物材料矿化的影响

    为了解重金属污染对土壤中有机物质和添加植物材料矿化的影响,采用室内培养试验,研究不同重金属含量的植物残体进入不同程度重金属污染土壤后土壤颗粒态有机物质矿化、微生物生物量和颗粒态有机质的动态变化.结果表明,土壤和植物残体重金属污染都会减弱颗粒态有机物质和植物材料在土壤中的矿化速率,增加颗粒态有机质对微生物的抵抗能力和颗粒态有机质在土壤中的积累.在植物残体矿化过程中.土壤微生物生物量主要与土壤污染程度有关,随土壤重金属污染程度的增加而减少;当加入土壤的植物材料重金属含量较低时,中量重金属污染可在一定程度上增加土壤的呼吸强度;而土壤颗粒态有机质的积累均随土壤或植物残体中重金属的积累而增加.其中植物中重金属积累对其影响更为明显.重金属在土壤颗粒态有机质中的积累可能是土壤有机质稳定的重要原因之一.     

牛粪中溶解性有机质对周丛生物吸附Cu（Ⅱ）特性的影响

Cu(Ⅱ)和畜禽粪便中溶解性有机质(Dissolved organic matter,DOM)常共存于养殖废水,为了阐明牛粪DOM对周丛生物吸附去除废水中Cu(Ⅱ)的影响,研究了牛粪DOM存在条件下周丛生物对Cu(Ⅱ)的吸附容量、等温吸附、吸附动力学特性,并结合解吸特性和红外基团分析结果,分析了DOM影响周丛生物吸附Cu(Ⅱ)特性的机理。研究结果表明:牛粪DOM含有大量的羟基、羧基、磷酸基团,对周丛生物吸附Cu(Ⅱ)有竞争抑制效应;等温吸附试验结果表明,纯周丛生物对Cu(Ⅱ)的吸附用Langmuir模型和Freundlich模型拟合的相关性系数均较高,而加入DOM后,Langmuir模型拟合的相关性系数要高于Freundlich模型;吸附动力学的研究结果表明纯周丛生物对Cu(Ⅱ)的吸附符合准二级动力学模型,DOM的加入不改变其吸附动力学特性;解吸试验结果表明纯周丛生物对Cu(Ⅱ)吸附主要通过离子交换和络合吸附的方式进行,而加入DOM后离子交换吸附比率降低,表面络合吸附比率增加。     

不同菌剂对猪粪堆腐中有机质含量的影响

为提高猪粪的腐熟速度,采用堆腐发酵技术对接种低、高温细菌后猪粪堆肥腐熟过程中有机质含量的变化进行了研究。结果表明,低温细菌1900,DZ-2,DX-3和高温细菌GF-11-13,GZ-31-33和GX-11-13对猪粪中有机质分解的影响较大;接种低温菌种后的升温期、降温期和接种高温菌后的高温期是有机质分解的重要时期。     

可溶态稀土含量与土壤理化性状的关系

以河北省土壤可溶态稀土含量调查资料为依据,分析了可溶态稀土含量与土壤理化性状的关系.结果表明,土壤可溶态稀土含量,随土壤质地由砂变粘而升高,与土壤碳酸钙含量的关系为y=(2.717 05 6.228 59 x)/x,与土壤酸碱度的关系为y=0.912 xe-0.202 25x,与土壤代换量的关系为y=0.334 5.338 logx.     

冻融循环对猪粪粒径及有机质变化的影响

为探究冻融过程对畜禽粪便的粒径分布及其有机质组成的影响,通过湿筛法分析了经历冻融循环前后猪粪粒径分布的变化,并采用傅里叶变换红外光谱和13C核磁共振光谱对冻融循环处理前后猪粪中提取的有机质组分(溶解性有机质、腐植酸、木质素和蛋白质)的结构进行了表征。结果表明:冻融循环使猪粪的大颗粒发生破碎,并且随着冻融循环次数的增加,破碎的效果也更加明显,经过30次冻融循环处理的猪粪与未经冻融的样品相比,>1000μm的颗粒含量降低了6.73%,38~75μm和<38μm的颗粒含量则分别增加了5.94%和6.13%;冻融循环使猪粪的总有机质含量降低,溶解性有机质含量升高,不饱和有机质增加,并产生了更多的氨基酸以及—COO—和C=O基团。其中,溶解性有机质的芳香度降低,腐植酸和木质素的芳香度基本不变,而蛋白质的芳香度增加。研究表明,冻融循环可能会增加畜禽粪便在自然环境中的溶解度和流动性。     

溶解性有机质对苄嘧磺隆在土壤中吸附解吸行为的影响

采用吸附-解吸实验方法,研究了水稻秸秆不同腐解阶段产生的溶解性有机质(DOM)对苄嘧磺隆(BSM)在土壤中吸附-解吸行为的影响.结果表明,Freundlich方程能很好的描述BSM在土壤的吸附解吸行为.在本实验所研究的BSM和DOM浓度范围内,加入DOM后抑制了土壤对BSM的吸附,不同DOM所产生的抑制效应存在显著差异,与对照(不加DOM)相比,其抑制效应达到极显著水平(P<0.01),随着秸秆腐解时间的延长,DOM的抑制作用越来越小.BSM在土壤中存在解吸迟滞现象,但加入DOM后迟滞现象明显减弱,促进了BSM在土壤中的解吸.     

有机质和粒径对中国4类典型土壤镁吸附量的影响

土壤是植物镁养分的主要来源,但我国南方地区土壤缺镁问题突出。本研究以中国4类典型土壤样品(赤红壤、砖红壤、黄棕壤和草甸土)为供试土壤,分别选用Langmuir、Temkin及Freundlich吸附等温模型拟合镁吸附试验,并进一步研究土壤有机质和粒径对镁吸附的影响。结果表明:1)Langmuir吸附等温模型有效拟合土壤镁吸附数据;2)加有机肥的土壤镁吸附量显著高于去有机质处理,1mm粒径的土壤镁吸附量显著高于2mm粒径土样;3)草甸土的镁吸附量最高,而砖红壤的镁吸附量最低;4)土壤的最大镁吸附量qmax与土壤pH、有机质、阳离子交换量、交换性镁离子具有极显著正相关(P0.01),与粉粒呈显著正相关(P0.05)。综上,土壤中施加有机肥及合理改善土壤颗粒组成结构均能显著增加土壤的镁吸附量。     

稻壳炭的制备及其对尿素态氮的吸附特性

为探索热解稻壳生物炭对尿素态氮的吸附特性,采用自制的无轴螺旋连续热解装置制备了热解温度分别为350、450、550℃和650℃的稻壳生物炭(RHB),研究了热解温度对RHB各项理化特性的影响规律,及其对水溶液中尿素态氮的吸附能力,并用吸附动力学模型和吸附等温线模型对尿素态氮的吸附过程进行拟合,结合吸附前后RHB的微观形貌特征,探讨了RHB对尿素态氮的吸附机制。结果表明,RHB的BET比表面积及孔容均随着热解温度的升高而逐渐增大,而平均孔径则逐渐减小;与热解温度为550℃和650℃制得的RHB相比,350、450℃制得的RHB保留了更多数量的酸性含氧有机官能团。650℃制得的RHB对尿素态氮的吸附能力更强(350℃和650℃RHB的平衡吸附量分别为30.59 mg·g~(-1)和33.16 mg·g~(-1)),等温吸附模型拟合及吸附动力学拟合结果表明,RHB对尿素态氮的吸附过程可用Langmuir-Freundlich模型和Elovich模型描述,其对尿素态氮的吸附同时受到物理吸附和化学吸附的作用。RHB对尿素态氮的吸附过程为尿素分子首先通过自由扩散运动穿透液膜表面抵达RHB颗粒表面,并与RHB表面的官能团吸附位点发生化学吸附反应,然后尿素分子从RHB颗粒外表面进入到内部的复杂多孔结构中并被"封锁"于孔隙内部,之后逐渐趋于动态平衡。不同热解温度制得的RHB的吸附机制表现为低热解温度RHB通过表面含氧官能团与尿素分子形成氢键发生化学吸附,而高热解温度制得的RHB通过形成更多的复杂孔隙结构与尿素分子发生物理吸附。     

水溶性有机质对南京城郊菜地土壤Pb吸附解吸行为的影响

通过批处理试验研究了不同来源的水溶性有机质(DOM)对南京城郊菜地土壤铅(Pb)吸附解吸行为的影响.研究结果表明,DOM抑制了土壤对Pb的吸附,随着DOM浓度的增加,土壤对Pb的吸附量减少,当DOM体积从0增加到21 ML时,土壤对Pb的吸附量分别减少5.34%(鸡粪)、24.12%(牛粪)和O.35%(有机肥).不同来源的DOM也影响土壤对Pb的吸附程度.当添加低浓度的DOM(添加体积小于6 Ml)时,土壤对Pb的吸附量顺序为鸡粪DOM＜牛粪DOM≈有机肥DOM;当添加高浓度的DOM(添加体积大于6 ML)时,土壤对Pb的吸附量顺序为牛粪DOM＜鸡粪DOM＜有机肥DOM.反之亦然,DOM促进了土壤Pb的解吸,解吸量随添加DOM浓度的增大而增加.不同来源的DOM对土壤Pb解吸程度的影响也有所差异.对于低污染土壤,Pb的解吸量顺序为鸡粪DOM＞牛粪DOM＞有机肥DOM;对于高污染土壤,Pb的解吸量顺序为鸡粪DOM＞有机肥DOM＞牛粪DOM.Pb吸附动力学曲线揭示,添加DOM延缓了土壤Pb吸附平衡到达的时间.本研究表明,DOM增加了土壤Pb的环境风险.     

溶解性有机质对Cu在土壤中吸附-解吸行为的影响

通过室内实验研究了水稻秸秆不同腐解阶段产生的溶解性有机质(DOM)对Cu在黄筋泥(水稻土)中吸附-解吸行为的影响.结果表明,Freundlich方程能很好地描述Cu在土壤中的吸附解吸行为.加入0 d-DOM能增大吸附和解吸体系中的pH值,明显降低Cu在土壤中的迟滞系数,抑制Cu在黄筋泥(水稻土)上的吸附、促进其解吸,且与对照和其他几个阶段DOM的影响存在极显著差异(P<0.01).加入其他腐解阶段的DOM也能增大吸附和解吸体系中的pH.在Cu浓度较低时降低迟滞系数,抑制吸附,促进解吸;高浓度时增加迟滞系数,促进吸附,抑制解吸.     

水溶性有机质对Cd和Zn在土壤表面竞争吸附的影响

采用平衡吸附法,研究了水溶性有机质(DOM)对Cd和Zn在一种碱性土壤表面竞争吸附的影响。结果表明:稻草DOM、污泥DOM、菜叶DOM的存在使Cd和Zn在二元重金属共存体系中的吸附量均降低,其中稻草DOM对重金属吸附的抑制率最高,污泥DOM次之,菜叶DOM的抑制强度最弱,且3种DOM对Zn吸附的抑制均强于对Cd吸附的抑制,进而减弱了Cd与Zn之间竞争吸附的强度。相对于20℃而言,稻草DOM在30℃和40℃时加剧了Zn和Cd在土壤表面竞争吸附的强度。研究结果有助于对多种重金属复合污染土壤的合理评价和有效治理。