溴氰虫酰胺在土壤中的吸附特性

为研究溴氰虫酰胺（CNAP）在土壤中的吸附特性,在5种不同类型的土壤上进行吸附动力学和吸附热力学试验,探究了土壤性质和溶液初始pH对吸附行为的影响。结果表明,CNAP的吸附动力学符合Elovich方程,0~12 h快速吸附,平衡吸附时间为48 h,1 mg·L^-1时的平衡吸附量为1.21~2.40 mg·kg^-1。不同土壤对CNAP的吸附等温线符合Freundlich方程,25℃下Freundlich吸附常数范围为1.11~4.97,与有机质含量呈显著正相关（P<0.05）,与黏粉粒含量正相关。通过热力学试验发现,CNAP的吸附是吸热反应,吸附Gibbs自由能变为负值,升高温度有利于吸附发生,吸附焓变小于40 kJ·mol^-1,属于物理吸附。初始pH显著影响潮土、褐土、红壤土对CNAP的吸附量,吸附量随着pH的升高先增大后降低,最适吸附pH为4~5,黑土和水稻土不受初始pH的影响。CNAP在土壤中的吸附量与有机质含量呈显著正相关,计算模拟表明CNAP和黄腐酸能形成较强的氢键。研究表明不同土壤对CNAP有不同的吸附特性,提高土壤有机质含量、升高温度、增加黏粉粒含量有利于吸附。     

不同pH条件和P-Se交互作用对茶园土壤Se（Ⅳ）吸附行为的影响

为了给生产上采取增施磷肥措施提高茶园土壤硒的有效性提供理论依据,通过实验室模拟实验,研究了不同pH条件和P-Se交互作用对茶园土壤Se(Ⅳ)吸附行为的影响。结果表明,在吸附液3种pH条件下Se(Ⅳ)的吸附平衡时间无明显变化。当吸附液pH=3时土壤对Se(Ⅳ)的吸附量显著高于pH=5和pH=7的处理,而后两者之间差异较小。P-Se交互作用不仅延长了Se(Ⅳ)达到吸附平衡所需的时间,而且导致其平衡吸附量显著下降。茶园土壤对Se(Ⅳ)的吸附动力学曲线用双常数方程和Elovich方程拟合效果较好,而Langmuir方程、Freundlich方程和Temkin方程均可较好地描述Se(Ⅳ)的吸附热力学特征。P对土壤中Se(Ⅳ)吸附行为的影响与两者的摩尔浓度比以及添加顺序有关,在3种不同添加顺序下,Se(Ⅳ)吸附量的大小为先加Se后加PSe与P同时加入先加P后加Se,且当P/Se摩尔浓度比1时,土壤对Se(Ⅳ)的吸附量呈现明显的下降趋势。     

赤铁矿对Cr(Ⅲ)的吸附动力学研究

采用吸附动力学方法,探讨了赤铁矿(a-Fe_2O_3)对重金属Cr(Ⅲ)的吸附动力学特征.研究结果表明,赤铁矿对Cr(Ⅲ)的吸附动力学特征可以采用松弛动力学方程很好地加以描述,吸附反应表现为初始快反应和随后的慢反应两个阶段,控速步骤是Cr(Ⅲ)在赤铁矿表面水膜和毛细孔的扩散作用.

Abstract：

Characteristics of the adsorption dynamics of Cr(Ⅲ) ion on hematite (a-Fe_2O_3) surface were stud-ied by the adsorption dynamics method.The results showed that the adsorption dynamics of Cr(Ⅲ) adsorp-tion on the hematite surface could well be described by a relaxation dynamic equation.The adsorption reac-tion could be divided into two processes, a fast reaction stage and a slow reaction stage, and the process of Cr(Ⅲ) diffusion on hematite surface water velum and capillary was shown to be the control step.     

我国主要农田土壤对外源As(Ⅴ)吸附的差异及其与理化性质的关系

【目的】研究不同农田土壤对砷的吸附能力,以明确砷在土壤中的迁移转化及其有效性。【方法】 集全国18种典型农田土壤,分析其主要理化性质,采用吸附试验,测定不同土壤对外源砷（As(Ⅴ)）的吸附量及吸附率,并分析土壤吸附能力与土壤理化性质间的关系。【结果】不同农田土壤的理化性质存在明显差异。酸性土壤对外源砷的吸附能力大于碱性土壤,其中以赤红壤对外源砷的吸附能力最强,吸附量为1.64 mg/g,吸附率为6.83%,酸性土壤对外源砷的吸附量为0.19～1.64 mg/g,吸附率为0.64%～6.83%。碱性土壤中,以山东潮土对外源砷的吸附能力最强,吸附量为0.19 mg/g,吸附率达0.89%,山西褐土对外源砷吸附能力最差,吸附量仅为0.15 mg/g。土壤对外源砷吸附量与土壤黏粒和有机质含量呈正相关,与pH、阳离子交换量（CEC）、全磷、速效磷、CaCO₃含量呈负相关。【结论】不同农田土壤对外源砷的吸附能力存在明显差异,其中pH对土壤吸附砷能力的影响最明显。     

化肥对土壤中Cr(Ⅲ)吸附行为的影响

通过等温吸附实验,研究了Ca（NO3）2、NH4Cl、NH4NO3、CO（NH2）2、KH2PO4和KCl6种化肥对土壤中Cr（Ⅲ）吸附行为的影响。结果表明．6种化肥对土壤中Cr（Ⅲ）的吸附都有不同程度的抑制作用。在Cr（Ⅲ）的初始浓度相同时．添加化肥使土壤中Cr（Ⅲ）的吸附率、分配系数都有所下降。其中,KCl的影响最为明显,当初始浓度为1850mg·L^-1时,吸附率和分配系数分别下降17．3％和35．2％。由Langmuir方程得出的饱和吸附量b可以认为,6种化肥对土壤吸附Cr（Ⅲ）的抑制作用为：KCl〉KH2PO4〉NH4Cl〉CO（NH2）2〉NH4NO3〉Ca（NO3）2;由DeBoer-Zwikker方程推算出土壤中Cr（Ⅲ）的吸附势岛为：KCl〉KH2PO4〉NH4Cl〉CO（NH2）2〉NH4NO3〉Ca（NO3）2〉对照（CK）。由于不同化肥对土壤中Cr（Ⅲ）吸附行为的影响不同,因此在含铬较高的土壤上种植时应合理选择施用化肥,以避免土壤中铬的迁移转化,降低其生物有效性。     

土壤、矿物对Cr(Ⅵ)吸附机制的研究

本文研究了土壤、矿物对Cr(Ⅵ)的吸附机制,结果表明:土壤中铝对Cr(Ⅵ)的吸附起着主要作用,土壤、矿物对Cr(Ⅵ)的吸附机制和磷酸根相似,以专性吸附为主,吸附过程中伴随着羟基的释放,溶液中磷酸根、氟离子和硫酸根等阴离子的存在,强烈抑制了土壤、矿物对Cr(Ⅵ)的吸附,而C1~-和NO_3~-的影响较小。     

新农药硫肟醚在土壤上的吸附

硫肟醚[O-（3-苯氧苄基）-2-甲硫基-1-（4-氯苯基）丙基酮肟醚]是我国研制成功的具有自主知识产权的新型杀虫剂品种,采用振荡平衡法研究了硫肟醚在5种不同土壤上的吸附特性。结果表明,土壤对硫肟醚具有很强的吸附特性,硫肟醚在湖南永州重粘土、贵州长顺粘土、甘肃天水粘土、沈阳粉沙质粘土和长沙粉沙质粘土等5种土壤上的吸附可用Freundlich等温式较好地描述,其吸附系数‰值分别为157．46、134．52、118．58、107．60和50．20,吸附自由能变绝对值AG分别为21．44、19．89、21．06、20．87和19．90kJ·mol^-1,说明硫肟醚在土壤上的吸附以物理作用为主。硫肟醚在5种土壤上的K例值为3071．23～5725．82,说明硫肟醚属于在土壤中迁移性很弱的一类化合物。硫肟醚在土壤上的吸附系数与土壤有机质含量、pH值和粘粒含量呈较好的相关性,而与阳离子交换量的相关性很差,说明土壤有机质、粘土含量和pH值是影响硫肟醚在土壤上吸附的主要因素。     

新疆奎屯农田土壤对砷（Ⅴ）的吸附-解吸特征

为明确新疆奎屯垦区农田土壤对As（Ⅴ）的吸附-解吸特征,本研究通过吸附-解吸试验并结合扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱（EDS）和傅里叶红外光谱（FTIR）技术,探究研究区土壤对As（Ⅴ）的吸附-解吸能力及结合机理。结果表明：研究区土壤在吸附As（Ⅴ）的过程中单层和多层吸附同时发生并以单层吸附为主,且吸附容易进行（Freundlich方程参数n>2）。在15、25℃和35℃ 3个温度下,土壤对As（Ⅴ）的吸附量、结合能力、吸附速率均在35℃时最大,15℃时最小;土壤对As（Ⅴ）的解吸量则在35℃时最小,15℃时最大。土壤是多种Si、Fe、Al氧化物构成的复合体,吸附、解吸反应主要是发生在OH、N H、C O、C H、SH 5种官能团上;黏土矿物和有机质为As（Ⅴ）提供发生络合作用的载体,对As（Ⅴ）的吸附起到了促进作用。As（Ⅴ）被吸附到含有C、Si、K、Ca、Na、Mg、Al和Fe元素的有机质、多种金属（氢）氧化物以及黏土矿物等物质中。研究区高pH、低有机质的土壤环境,使As（Ⅴ）容易被释放到土壤溶液中,从而增大了As（Ⅴ）向深层土壤及植物中迁移的风险。     

溶液化学环境对Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)在农田土壤中吸附和垂向迁移的影响

选择工业固体废物附近的农田土壤,研究共存金属离子、无机盐、有机质、pH值及温度对土壤吸附Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)的影响.结果表明,在众多影响因素中,pH值和KH2PO4是对Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)吸附影响最明显的两个因素,pH值的升高(2.0～8.0)和KH2PO4(0.01～1.0 mol·L-1)的存在不利于Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)的吸附.利用土柱淋溶实验考察pH值和KH2PO4对Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)在土壤中迁移、转化的影响发现,较高的pH值(7.0)和KH2PO4(0.1 mol·L-1)的存在有利于Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)的迁移.低pH(4.0)下的淋溶增加了土壤中交换态Cr和As的相对和绝对含量,提高了重金属的生物可利用性.高pH(7.0)及KH2>PO4>存在时的淋溶减小了交换态Cr和As的含量,降低了重金属的生物可利用性.淋溶实验后,土壤中分别平均有95%的Cr(Ⅵ)和11%As(Ⅵ)发生了还原反应生成了Cr(Ⅲ)和As(Ⅲ).从而在一定程度上降低了Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)的迁移性.     

表面活性剂在土壤粒子上的吸附及影响因素综述

综述了表面活性剂在土壤粒子上吸附及其影响因素的国内外研究进展。研究表明,表面活性剂可通过静电引力、离子交换和氢键等方式吸附在土壤粒子上。表面活性剂的类型与结构组成、土壤的理化特性以及环境条件对其在土壤粒子上的吸附具有非常重要的影响。混合表面活性剂比单一表面活性剂的吸附机理更为复杂。最后,指出目前研究中存在的不足,提出应加强开展混合表面活性剂和特殊表面活性剂在土壤粒子上吸附研究的建议。     

Cu(Ⅱ)对红壤性水稻土吸附Cr(Ⅵ)的影响

选择一种红壤性水稻土研究了Cu（Ⅱ）对土壤吸附CrO4^2-的影响。结果表明,Cu（Ⅱ）显著增加了土壤对CrO4^2-的吸附量,Cu（Ⅱ）对CrO4^2-吸附的影响程度随着Cu（Ⅱ）加入量的增加和体系pH的升高而增加。Cu（Ⅱ）不仅增加土壤对CrO4^2-的吸附量,也增加CrO4^2-的解吸量,但解吸增量比吸附增量低得多,说明cu（Ⅱ）对CrO4^2-在土壤中吸附的促进作用机制涉及静电作用、专性吸附和表面共沉淀。铜的促进作用增加了土壤对CrO4^2-的固定量,降低了CrO4^2-的活动性和生物有效性。     

pH和磷酸根对砷(Ⅴ)在棕壤上吸附解吸的影响

研究了pH以及As(Ⅴ)、P的加入顺序和P浓度对As(Ⅴ)和P在棕壤上吸附的影响。结果表明,As(Ⅴ)和P的加入顺序对其在棕壤上的吸附影响很大。As(Ⅴ)和P在棕壤上的吸附表现为相互抑制。在As(Ⅴ)和P共同存在的体系中,As(Ⅴ)对P吸附的抑制率要大于P对As(Ⅴ)的抑制。当P/As较低(P/As<5)时,P浓度的增加会明显降低土壤对As(Ⅴ)的吸附,As(Ⅴ)的解吸量随P浓度的提高迅速增加;而当P/As>5时,As(Ⅴ)解吸量的增加趋于缓慢。     

木屑和稻秆基生物质炭对汞的吸附特性比较

在600℃热解条件下制得木屑和稻秆两种生物质炭,用于比较不同类型的生物质炭对水溶液中重金属Hg(Ⅱ)的吸附特性,通过分析溶液p H值、吸附剂投加量和吸附时间对吸附的影响,探讨了其吸附动力学行为和汞的去除机理。实验结果表明,溶液p H值为5时,两种生物质炭对溶液中Hg(Ⅱ)的去除效果最佳;等温线数据能较好地拟合Langmuir方程,假二阶动力学方程则能较好地描述吸附动力学过程,由粒子内扩散模型分析可知两种生物质炭的吸附过程均受内扩散和膜扩散共同控制。SEM-EDS分析结果表明,生物质炭对Hg(Ⅱ)的吸附机制涉及离子交换作用,同时还可能包括还原作用和生物质炭羟基与羧基与汞的络合作用。     

基于DVS技术研究木材的动态吸附特性

利用动态水分吸附（DVS）技术测量黑桦和油松2种木材在动态吸附过程中的含水率,再通过平行指数动力学（PEK）模型分析其动态吸附特性。结果表明,相对湿度越高,木材吸附时间越长,平衡含水率越高;黑桦和油松的吸附等温线呈“S”形,是Ⅱ型吸附等温线;各个湿度阶段DVS测试与PEK模型拟合得到的平衡含水率差值小,在-0.08%～0.02%间,拟合度R²均高于0.99;PEK模型中快速（MC₁）与慢速（MC₂）吸附过程含水率之和近似等于该湿度阶段试样增长的含水率（ΔMC）;快速吸附过程与单层吸附相似,MC₁折线总体呈下降的趋势,慢速吸附过程与多层吸附相似,MC₂折线总体呈上升的趋势;黑桦试样慢速特征时间（t₂）范围为51.50～103.20 min,快速特征时间（t₁）为3.83～9.27 min,油松试样t₂范围为12.72～28.63 min,t₁为3.64～7.83 min。     

陕西省几种土壤吸附H_2FO_4~(-1)的动力学研究

采用连续液流法研究了陕西省7种土壤吸附H_2PO_4~(-1)的动力学性质。结果表明:①供试土壤的吸磷过程存在快、中、慢3个反应阶段,所需时间分别为20～30、20～55及40～100 min,吸磷量分别占吸磷总量的50％～80％、8％～62％及5％～40％;②Elovich方程对H_2PO_4~(-1)吸附过程拟合最优,拟合最差的一级反应方程对吸附过程中的速率变化比较“敏感”,可用于快、中、慢反应阶段划分和吸附机理深入研究;③温度和粘粒含量、CEC等土壤性质对H_2PO_4~(-1)吸附速度和吸附量有显著影响;④H_2PO_4~(-1)吸附速度可作为土壤吸磷能力评价的动力学指标。     

二氯喹啉酸在几种矿物中的吸附-解吸特性与热力学研究(英文)

采用批量平衡法,研究了二氯喹啉酸在蒙脱石、凹凸棒石和针铁矿3种矿物中的吸附-解吸特征,并从吸附热力学角度探讨了矿物的吸附机理,结果表明,二氯喹啉酸在供试矿物中的吸附均包含了快速反应阶段和慢速平衡阶段,其吸附动力学曲线均符合准二级动力学方程、颗粒扩散方程和Elovich方程。其中以准二级动力学方程的拟合程度最好,在颗粒扩散方程中的常数项(C值)不为0,表明颗粒内的扩散速率不是决定二氯喹啉酸在供试矿物中吸附快慢的唯一因素。二氯喹啉酸在3种矿物中的吸附/解吸等温线均能用Linear和Freundlich方程很好地拟合,二氯喹啉酸在供试矿物中的吸附容量大小为:针铁矿蒙脱石凹凸棒石。二氯喹啉酸在供试矿物中的解吸过程中存在明显的滞后现象,二氯喹啉酸在供试矿物中的吸附具有高度自发性,温度越高吸附过程自发趋势越大。     

玉米秸秆生物炭对Cd2+的吸附特性及影响因素

以玉米秸秆生物炭为实验材料,研究了生物炭吸附重金属Cd2+的性能,分析了吸附温度、吸附时间、初始pH值以及生物炭粒径对吸附的影响,并对吸附前后生物炭样品进行傅里叶变换红外光谱分析(FITR)、X-射线衍射(XRD)和X-射线光电子能谱(XPS)表征以分析吸附机理。结果表明:玉米秸秆生物炭对Cd2+的吸附可用Langmuir等温方程较好地拟合,在不同温度下其饱和吸附量分别为18.49 mg·g-1(288.15 K)、23.51 mg·g-1(298.15 K)、23.59 mg·g-1(308.15 K)和24.43 mg·g-1(318.15 K),吸附动力学过程可以由准二级动力学方程很好地拟合,约40 min即达平衡,pH值为5时吸附量最大,生物炭粒径对吸附无明显影响。结构表征表明,生物炭对Cd2+的吸附机理主要为表面羟基(-C-OH)和羰基(-C=O)与Cd2+发生络合化学反应作用。     

生物炭基硫酸盐还原菌(SRB)对Cr(Ⅵ)的吸附效应及作用机制

分别在300、500℃和700℃下制备水稻、小麦和玉米秸秆生物炭,对比以不同类型生物炭为载体制备的炭基硫酸盐还原菌(SRB)对Cr(Ⅵ)的吸附效应,筛选出吸附效果最佳的炭基菌剂。采用扫描电镜、傅里叶红外光谱和比表面积测试仪对生物炭进行表征分析,研究了溶液pH、吸附时间、生物炭添加量和Cr(Ⅵ)初始浓度对炭基SRB吸附Cr(Ⅵ)的影响,并结合吸附动力学和等温吸附模型探讨其对Cr(Ⅵ)的吸附过程及作用机制。结果表明:以700℃限氧热解小麦秸秆(XM700)为载体制备的炭基SRB(IBXM700)对Cr(Ⅵ)的吸附效果最佳,其最佳吸附条件为pH=5、生物炭添加量0.6 g·100 mL~(-1)、吸附时间24 h、Cr(Ⅵ)的初始浓度100 mg·L~(-1);IBXM700对Cr(Ⅵ)的吸附更符合拟一级动力学,以离子交换和表面物理吸附为主,以化学吸附作用为辅,其等温吸附符合Langmuir模型,属于单分子层吸附;SRB能还原SO_4~(2-)为S~(2-),或分泌还原酶将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),从而达到去除目的。研究表明,IBXM700去除Cr(Ⅵ)的主要机制为吸附作用与还原作用。     

米糠对水中Cr(Ⅵ)的吸附机理

利用米糠吸附水中Cr(Ⅵ),分别对总Cr、Cr(Ⅵ)浓度和pH进行了定量测定,探讨了米糠对Cr(Ⅵ)吸附机理.结果表明,Cr(Ⅵ)是以HCrO4-形态通过静电吸引作用被吸附,在吸附过程中同时存在氧化还原和离子交换的作用机理.另外,分析了米糠经化学修饰前后的吸附效果和红外光谱,发现经化学修饰后的米糠对Cr(Ⅵ)吸附能力下降,且米糠中的胺基和羧基在吸附过程中起重要作用.