有机酸对土壤中镉的解吸及影响因素

研究了酒石酸和柠檬酸对两种不同处理土壤 (镉质土和污染土 )中Cd的解吸行为 ,探讨了介质pH值、支持电解质等对其解吸镉质土和污染土中Cd的影响。结果表明 ,随有机酸浓度升高 ,柠檬酸和酒石酸对镉质土和污染土中Cd的解吸率呈先降低后升高变化 ,出现一波谷 ,波谷位置与有机酸和土壤类型有关。当解吸液起始pH值由 2升至 8时 ,柠檬酸对镉质土和污染土中Cd的解吸率呈降低—升高—降低的变化 ,先后出现一波谷和一波峰 ,且柠檬酸浓度高时变化趋势尤为明显 ;而酒石酸对镉质土和污染土中Cd的解吸率则一直降低。解吸液中支持电解质浓度提高 ,酒石酸对镉质土和污染土中Cd的解吸率增大 ,且以KCl为支持电解质时的解吸率要高于KNO3。     

低分子有机酸去除土壤中重金属条件的研究

采用化学萃取实验,以湖南郴州柿竹园和湖南衡阳水口山矿区的重金属污染农田土壤为研究对象,采用柠檬酸、草酸、酒石酸作为低分子有机酸萃取剂,在一定的条件下对污染土壤中重金属进行萃取实验,确定各个单因素的适宜条件。结果表明,对于湖南郴州和衡阳两个污染地区土壤运用化学萃取技术萃取重金属来进行土壤修复是实际可行的;柠檬酸、酒石酸、草酸对各种土壤中的重金属都表现出了良好的萃取能力,是高效的土壤重金属萃取剂;单因素的适宜萃取条件为100mmol·L^-1有机酸溶液,固液比1∶5,恒定温度35℃,pH为3,反应时间24h,且萃取率随着电解质浓度的增大而提高;土壤中重金属存在形态与萃取效果有一定的相关性,稳定态（残渣态、硫化物和有机结合态、铁-锰氧化物结合态）金属含量高,表现为较低的萃取率;反之,萃取率高;柠檬酸、草酸、酒石酸3种萃取剂均能有效地降低衡阳污染土壤中的重金属浓度,3种萃取剂的萃取效率依次为酒石酸〉草酸〉柠檬酸。     

低分子有机酸对土壤中Pb形态的影响

为探讨螯合诱导修复技术的作用机制,研究2种低分子有机酸即柠檬酸和苹果酸对土壤中重金属Pb各形态的影响。结果表明,对于人工模拟不同污染程度的PbⅠ～PbⅣ土壤,随着柠檬酸和苹果酸添加浓度的升高,土壤中最具活性的可交换态Pb百分含量均有不同程度的提高,从而达到了活化重金属Pb的目的;Pb活化效果随柠檬酸浓度升高而升高,随苹果酸浓度升高呈先上升后基本不变趋势,当有机酸浓度为10,20 mmol/kg时,苹果酸和柠檬酸活化Pb效果分别达到最优;二者相比,柠檬酸活化Pb效果优于苹果酸的活化效果。     

低分子量有机酸对可变电荷土壤吸附性氟解吸的影响

低分子量有机酸可增加可变电荷土壤中吸附性F的解吸,4种有机酸对F解吸影响的大小顺序为:草酸>丙二酸>柠檬酸>苹果酸。有机酸对F解吸的增加作用随有机酸浓度的增加和pH的升高而增加。有机酸可以通过两种机制来增加F的解吸量,一是有机酸阴离子与F对土壤表面吸附位的竞争作用;另一机制是有机酸通过促进土壤氧化铝的溶解来增加F的解吸量。从短程反应看,第一种机制是主要的。     

低分子有机酸/盐对复合污染土壤中Pb、Zn、As有效性的影响

模拟森林凋落物淋洗液中草酸/草酸盐和柠檬酸/柠檬酸盐浓度范围.研究了不同浓度草酸/草酸盐和柠檬酸/柠檬酸盐溶液对复合污染土壤中Pb、Zn、As有效性的影响和机制.研究表明,除较低浓度低分子有机酸和有机盐抑制As的释放外,所有浓度的草酸/草酸盐和柠檬酸/柠檬酸盐均促进A1层和B层污染土壤中Pb、Zn、As的活化释放,其中5.0 mmol/L时Pb释放作用最强.25.0 mmol/L时Zn和As活化效果最显著,且Pb和Zn的释放效果强于As.低分子有机盐对Pb、Zn、As的释放效果强于相应的低分子有机酸,即草酸盐强于草酸、柠檬酸盐强于柠檬酸,所以低分子有机酸/盐类物质促进重金属释放的主要机理在于低分子有机酸阴离子反应,H+在此过程中并不起主要作用.不同种类的低分子有机酸和有机盐对Pb、Zn、As有效性的影响也不同,表现为柠檬酸强于草酸,柠檬酸盐强于草酸盐,这与两种有机酸/有机盐的化学结构、离解常数及其和重金属形成络合物的稳定性大小有关.几种浸提剂对A1层土壤Pb、Zn、As的释放效应明显强于B层.     

低分子量有机酸对土壤有效磷及重金属释放影响的研究进展

农药化肥的过量施用、重金属矿产开发冶炼、污水灌溉等导致土壤磷素养分降低和重金属污染,对生态环境、粮食安全和人类健康带来一定的风险隐患。土壤低分子量有机酸是一类重要的土壤有机活性物质,在土壤质地、养分循环和重金属毒害等方面起重要作用,但低分子量有机酸对土壤磷素和重金属释放影响的研究尚没有系统归纳。本文结合国内外研究进展,综述了土壤低分子量有机酸的来源、浓度、功能及其影响因素,举例说明了低分子量有机酸种类、浓度等对土壤磷及重金属释放的影响。系统总结了低分子量有机酸对土壤磷活化及重金属释放的机制。低分子量有机酸与其他物质协同提升土壤磷素有效性和降低重金属污染,这些结果为土壤磷素有效性的提升和重金属污染土壤修复提供科学依据和技术支撑。     

低分子有机酸离子对降低土壤铝毒的作用

对低分子有机酸离子在降解土壤铝毒中的作用进行研究的结果表明，许多低分子有机酸离子可以对铝进行络合，使铝的活性降低，从而削弱铝毒。几种低分子有机酸离子削弱土壤铝毒的能力大小为：草酸〉乙酸〉柠檬酸。在玉米的贫栽试验中，土壤中施信柠檬酸盐，可以显著地降低土壤高活性铝的含量促进玉米生长，从百起到很好的改良结果。     

低分子量有机酸对土壤磷释放动力学的影响

模拟植物在缺磷条件下,根系所分泌的有机酸种类和数量,用流动法研究了柠檬酸,苹果酸,草酸和酒石酸对土壤磷释放的影响。结果表明：有机酸能明显促进土壤中磷的释放,不同有机酸对石灰性土壤活化能力大小的次序为草酸≥柠檬酸〉苹果酸〉酒石酸;而对酸性土壤磷的释放量与Ｆｅ＋Ａｌ释放量之间呈极 相关,有机酸活化土壤磷能力大小的次序为柠檬酸〉草酸〉酒石酸〉苹果酸。     

茶多酚与低分子有机酸活化土壤矿质元素的差异研究

通过浸提试验比较了浓度均为5 mmol L-1的茶多酚(TPs)和低分子有机酸(LMWOAs)对3种酸性土壤矿质元素活化的差异。结果表明:对于Si、Al、Fe,其活化量在漂洗水稻土和黄壤上为LMWOAsTPs,在酸性紫色土上则为TPs苹果酸(Si的活化量为TPsLMWOAs),表明TPs在初育土脱硅过程中发挥着重要作用,预示植茶有利于初育土向地带性土壤演化;对于盐基离子,3种土壤Ca的活化量均为苹果酸TPs,Mg、K的活化量均为LMWOAsTPs,Na的活化量均为茶叶提取物柠檬酸苹果酸(在漂洗水稻土上为TPsLMWOAs);TPs对Ca、K、Na的活化量均以漂洗水稻土最大,表明植茶可显著促进漂洗水稻土盐基离子的活化与迁移,在提高其有效性的同时可能加速土壤酸化。     

低分子量有机酸对石灰性土壤磷吸附动力学的影响

根据植物在缺磷胁迫下,根系分泌的有机酸种类的数量,用流动法研究了柠檬酸、苹果酸、草酸和酒石酸对石灰性土壤磷吸附动力学的影响。结果表明：有机酸均能明显降低土壤对磷的吸附,不同有机酸降低磷吸附的能力大小的次序为草酸≥柠檬酸〉苹果酸≥酒石酸。     

模拟酸雨和几种低分子量有机酸淋溶对土壤交换性盐基的影响

采用原状土柱进行模拟淋溶实验,比较研究了模拟酸雨和几种低分子量有机酸对红壤交换性盐基的影响。结果表明:与去离子水对照相比,pH 3．5和pH 4．5模拟酸雨淋洗后,0-20 cm土层土壤交换性K 、Na 、 Ca2 和Mg2 含量增加了5．19％-14．65％,而这种增加主要发生在10-20 cm土层。100 μmol／L和10 mmol／L的柠檬酸、苹果酸和草酸淋洗后,0-20 cm土层土壤交换性K 、Na 、Ca2 和Mg2 含量与模拟酸雨淋洗后的结果相差不大,有的层次甚至还要稍低;而在20-50 cm土层则增加了10．42％-96.41％。有机酸淋洗后,土壤交换性盐基的增加受矿物溶解和盐基迁移两方面的影响,而下层的增加可能主要是盐基迁移的影响,由此可见有机酸或许加快了盐基离子向下迁移的速度和土壤酸化过程。     

低分子量有机酸对石灰性土壤磷素形态转化及有效性的影响

采用室内培养和化学分析的方法研究了几种低分子量有机酸对石灰性土壤中磷的活化作用。结果表明:供试有机酸通过溶解、螯合等作用均能不同程度地促进合成磷酸盐的磷素释放。活化DCP、ODP、Fe-P、A l-P的能力依次为柠檬酸>草酸>苹果酸>酒石酸>乙酸;活化FA的能力是草酸>柠檬酸>苹果酸>酒石酸>乙酸。同种有机酸作浸提剂时,有机酸浓度越高磷酸盐中磷素释放量也越大。施加各种有机酸可以不同程度地降低土壤中Fe-P、A l-P和Ca10-P,增加Ca2-P、Ca8-P和O-P含量,总的趋势是促进土壤中植物难以利用的无机磷形态向有效性较高的形态转化。这种促进作用大小顺序为草酸>柠檬酸>酒石酸。     

红壤中低分子量有机酸的吸附特征

应用平衡法研究了红壤对草酸、柠檬酸、酒石酸和苹果酸的吸附行为。结果表明:红壤对有机酸的吸附量随着有机酸平衡溶液浓度的增加而增加,有机酸种类不同,吸附量也不同。有机酸在红壤中的吸附行为均可以很好地用Langmuir、Freundlich和Temkim方程描述,其中以Langmuir方程的拟合效果最好。红壤对有机酸均具有较高的吸附率,在0.5～20mmolL-1初始浓度范围内,草酸、柠檬酸、酒石酸和苹果酸的吸附率最大分别可达89.2%、77.5%、67.4%和47.1%。红壤对柠檬酸、酒石酸和苹果酸的吸附率均随着有机酸初始浓度的增加先急剧下降(<5mmolL-1),之后缓慢下降至趋于平稳;草酸的吸附率则随着初始浓度的增加而增加,在3mmolL-1左右时达到最大,随后降低至趋于平稳。     

高效液相色谱法测定设施番茄土壤低分子量有机酸的色谱条件研究

为探索利用高效液相色谱法测定设施番茄土壤低分子量有机酸的适宜色谱条件,以Na OH和Na Cl混合溶液为提取剂提取11种土壤低分子量有机酸,通过优化影响低分子量有机酸分离度的流动相浓度、p H、流速、有机改良剂的添加比例、检测波长等条件,确定了高效液相色谱法测定设施番茄土壤低分子量有机酸的最佳色谱条件为:以10 mmol L-1KH_2PO_4-CH_3OH(97∶3,p H 2.6)为流动相,流速为0.8 ml min~(-1),检测波长220 nm,柱温25℃,进样量为20μl。此方法对11种低分子量有机酸的检测限在20~825 ng ml~(-1)之间,回收率在85.57%~100.20%之间,相对标准偏差在0.17%~5.84%之间。实际土壤样品分析结果表明,该方法能够满足土壤低分子量有机酸的痕量检测要求。     

暗棕壤中低分子有机酸的吸附与生物降解研究

低分子有机酸在森林生态系统中普遍存在,在根际和多种成土过程中发挥重要作用,但有机酸发挥作用的能力和效率与其在土壤中的吸附与降解等行为关系密切。本文研究了草酸、柠檬酸和苹果酸等低分子有机酸在森林暗棕壤A1层和B层的吸附及生物降解行为,结果表明,低分子有机酸加入到暗棕壤后迅速被土壤固相颗粒所吸附,其中对草酸的吸附远强于柠檬酸和苹果酸,三种低分子有机酸在暗棕壤A1层的吸附率强于B层;草酸、柠檬酸和苹果酸加入到森林暗棕壤后还能迅速被微生物降解,其中对草酸的降解远低于柠檬酸和苹果酸,暗棕壤对草酸较强的吸附作用可能是其生物降解率较低的主要原因,且三种低分子有机酸在A1层暗棕壤中的生物降解率高于B层。     

集约经营下雷竹林土壤低分子量有机酸的初步研究

低分子量有机酸对养分循环与植物生长起着重要作用,雷竹具有发达的鞭根系统,因此了解其土壤中的有机酸状况显得尤为重要。本研究采集了雷竹主产区浙江省临安市太湖源镇不同种植年限的雷竹土样,通过高效液相色谱法对其中的低分子量有机酸进行初步的定性和定量分析。结果表明:雷竹林土壤中主要含有马来酸和丁二酸,并含有少量富马酸;随着雷竹种植年限的增加,土壤中有机酸总量有增加的趋势。     

低分子有机酸/盐对森林暗棕壤铁的释放效应

模拟森林凋落物淋洗液中草酸/草酸盐和柠檬酸/柠檬酸盐的浓度范围,设计了不同浓度草酸/草酸盐和柠檬酸/柠檬酸盐溶液一次性浸提和多次连续浸提等系列实验,结果表明,草酸/草酸盐和柠檬酸/柠檬酸盐对暗棕壤铁具有活化作用,活化作用大小因有机酸/盐种类、浓度和土壤性质而异。随着低分子有机酸/盐浓度的增加,A1层和B层暗棕壤活化释放的铁也逐渐增多。pH 5.16的低分子有机盐溶液对A1层和B层暗棕壤铁的活化作用强于同浓度的相应低分子有机酸,即柠檬酸盐>柠檬酸,草酸盐>草酸,因此推断草酸盐和柠檬酸盐溶液促进暗棕壤铁活化释放的机理主要在于低分子有机酸阴离子的配位反应。柠檬酸/柠檬酸盐对A1层和B层暗棕壤铁的活化作用强于同浓度的草酸/草酸盐,即柠檬酸>草酸,柠檬酸盐>草酸盐,这主要与柠檬酸对铁较强的络合能力及较大的离解常数有关。A1层与B层相比,草酸/草酸盐和柠檬酸/柠檬酸盐均对B层暗棕壤释放的铁量较高。另外,低分子有机酸对暗棕壤铁的释放并不是一次就能完成的,第一次以后的连续4次浸提仍源源不断释放出数量可观的铁。     

几种低分子量有机酸淋溶对土壤铝、硅及盐基离子淋失的影响

采用50cm原状土柱进行模拟淋溶实验,比较研究了模拟酸雨和几种低分子量有机酸对红壤Al、Si及盐基离子淋失的影响。结果表明,模拟酸雨淋洗后土壤中有极少量的Al和一定量的Si及盐基离子淋出。与去离子水对照相比,pH3.5和pH4.5模拟酸雨处理Si的淋出总量分别增加了6.52%和3.26%;K 、Na 、Ca2 和Mg2 等盐基离子淋出量增加了2.41%~96.80%。100μmol/L的柠檬酸、苹果酸和草酸处理Al、Si的淋出量与模拟酸雨处理相差不大,而10mmol/L的柠檬酸、苹果酸和草酸处理则比模拟酸雨处理有显著的增加。有机酸淋洗后淋出液中各盐基离子含量均要高于模拟酸雨处理,盐基离子淋出总量是模拟酸雨处理的1.58~9.27倍。实验结果说明低分子量有机酸在酸化土壤方面比酸雨有更大的威胁。由于盐基离子的大量淋失,模拟酸雨和有机酸淋洗后淋出液pH均要高于原淋洗液pH。     

低分子量有机酸强化烟草修复镉污染土壤的适用性研究

采用盆栽试验,以0.125mmol/kg EDTA为对照,研究3种低分子量有机酸(酒石酸、柠檬酸和草酸)在强化烟草修复镉污染土壤中应用的可行性。3种低分子量有机酸(LMWOA)均可显著降低土壤pH,提高镉的有效含量,酒石酸和草酸对镉在烟草中转运有抑制作用,柠檬酸在酸性土壤中促进镉在烟草中转运,在中性土壤中则起抑制作用。31.25mmol/kg LMWOA对烟草地上部的生长有一定的促进作用,该浓度的柠檬酸和草酸使酸性土壤中烟草地上部镉累积量分别提高42.95%和28.67%,柠檬酸还使中性土壤中烟草地上部镉的累积量提高40.91%,所有酒石酸处理镉在烟草地上部的累积量均降低,EDTA使酸性土壤中烟草地上部镉的累积量提高24.56%,对中性土壤中烟草地上部镉累积量的影响不显著。表明柠檬酸和草酸具有强化烟草地上部对镉的吸收、提高烟草提取土壤镉效率的作用,但要获得与EDTA相当的效果,需大大提高其用量,这必然导致修复成本大大提高,故不宜用于强化烟草修复镉污染土壤。