磷和柠檬酸共存对高岭石和针铁矿吸附铅的影响

通过平衡吸附试验及矿物电动电位(Zeta电位)的变化分析,研究了磷(P)和柠檬酸(CA)共存对针铁矿和高岭石吸附铅的影响。结果表明:(1)针铁矿和高岭石对铅的吸附量随柠檬酸浓度的升高呈现"峰形"曲线变化,铅吸附量达到峰值的柠檬酸浓度均为0.5 mmol L~(-1),不同浓度磷存在下柠檬酸对矿物吸附Pb2+量有不同程度增加。(2)随着磷添加浓度的增加,两种矿物对铅吸附量均呈增加趋势,磷添加浓度分别为1 mmol L~(-1)和0.6 mmol L~(-1)时,针铁矿和高岭石吸附铅量达到平衡;当处理中添加不同浓度柠檬酸,两种矿物均表现为对铅的吸附量增加,且随着柠檬酸浓度增加促进铅吸附的作用增强,说明在磷及试验浓度柠檬酸存在下促进了矿物对铅的吸附。(3)高岭石体系中,加入磷或(和)柠檬酸后,Zeta电位-pH曲线向负值方向位移,降低程度大小顺序为1.0 mmol L~(-1) P+0.5mmol L~(-1) CA0.5 mmol L~(-1) CA1.0 mmol L~(-1) P,说明高岭石表面增加的负电荷也部分增加了其对铅的电性吸附;添加磷和柠檬酸处理针铁矿的Zeta电位显著降低,且随着体系pH的升高其Zeta电位没有明显变化,表明磷和柠檬酸均主要是通过吸附到针铁矿表面而增加对铅的专性吸附。     

有机酸和磷对两种污染土壤铅的释放作用研究

用土壤培养和化学浸提法研究了不同低分子量有机酸和磷对污染土壤中铅释放的影响。结果表明,随有机酸浓度增加,铅污染红壤、棕壤中可溶出铅量均增加。当供试有机酸浓度≥1mmol·L-1时,相同浓度有机酸溶出铅量为柠檬酸〉乙酸〉草酸;当有机酸浓度≤0.5mmol·L-1时,溶出铅量为草酸〉柠檬酸〉乙酸。将2g·kg-1磷及50mmol·kg-1有机酸与铅污染红壤以不同方式混合后,柠檬酸处理的溶出铅比率（在污染土壤中加入P、有机酸后溶出铅含量与单加有机酸溶出铅含量之比）为66%（先加有机酸再加磷）、58%（有机酸与磷同时加入）、70%（先加磷再加有机酸）,草酸处理（方式同上）的溶出铅比率为90%、89%、94%,乙酸处理（方式同上）的为10%、8%、10%。铅污染棕壤上,以上处理的溶出铅比率分别为106.46%、104.43%、105.19%（柠檬酸）;43%、48%、58%（草酸）;38%、42%、55%（乙酸）。供试条件下,红壤最低溶出铅比率低于棕壤。     

富啡酸对石灰性潮土中磷吸附-解吸及其对锌次级吸附-解吸的影响

通过吸附和解吸试验,研究了富啡酸（Fulvic acid,FA）对石灰性潮土中磷吸附一解吸的影响,并进行了吸附富啡酸和磷后对锌次级吸附一解吸的影响。结果表明：同时吸附不同磷和富啡酸后,土壤对磷的吸附量随磷初始浓度的增加而增加,而随富啡酸吸附初始浓度的增加而降低;石灰性潮土磷等温吸附曲线用Langumir方程式描述时,土壤对磷的吸附反应常数K、最大吸附量Xm、最大缓冲容量KxXm均随富啡酸初始浓度的增加而降低;KNO_3、KOH、HCI对吸附磷的解吸量所占比例及磷的总解吸量均随富啡酸浓度的增加而增加。土壤对Zn^2＋的吸附率随磷和富啡酸吸附初始浓度的增加而降低;而其解吸率随磷和富啡酸吸附浓度的增加而增加,说明磷和富啡酸减少了土壤对Zn^2＋的吸附,且增加了其在土壤中的解吸量。所以,石灰性潮土中富啡酸提高了土壤中磷的有效性,而且磷和富啡酸提高石灰性土壤中锌的有效性。     

pH、离子强度和介电常数对低分子量有机酸在红壤中吸附行为的影响

通过一次平衡法考察了pH、离子强度和溶剂介电常数对红壤吸附低分子量有机酸的影响。研究结果表明,随着溶液pH值的升高有机酸的吸附量降低,其中草酸和酒石酸的吸附量在pH 3.5 ~ 5.0范围内随着pH值的升高而急剧下降,之后缓慢下降（pH 5.0 ~ 7.0）。柠檬酸、酒石酸和苹果酸的吸附量在1 ~ 2 mmol/L初始浓度范围内随着离子强度的增加没有明显变化,但在2 ~ 20 mmol/L初始浓度范围内却随着离子强度的增加而增加。红壤对草酸、柠檬酸、酒石酸和苹果酸的吸附量均随着溶剂介电常数的减小而增加。当溶剂中含6% 的乙醇时,草酸、柠檬酸、酒石酸和苹果酸的吸附量分别是对照（不含乙醇）的1.05、1.05、1.11和1.31倍。     

病原菌在红壤胶体上的吸附机制研究

研究了pH和KCl离子强度对猪链球菌和大肠杆菌在红壤胶体表面吸附的影响,结合表面物化性质和Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek(DLVO)理论分析互作机制。结果表明,细菌在红壤胶体表面的吸附等温线能较好拟合Freundlich方程(R20.97),猪链球菌在红壤胶体表面吸附的分配系数(Kf)是大肠杆菌的4.5倍～6.1倍,细菌在去有机质胶体表面吸附的Kf值为含有机质胶体的2.4倍～3.2倍。比表面积越大或zeta电位绝对值越小,细菌吸附能力越强,吸附态细菌位于距红壤胶体表面90～100 nm处的次级小能位置。随着体系pH降低(9.0～4.0)或离子强度增大(1～10 mmol L-1),细菌与红壤胶体互作能障降低,细菌吸附量增大,吸附机制符合DLVO理论;而在高离子强度下(50～100 mmol L-1),猪链球菌吸附量降低了3.4%～5.6%,表明除DLVO作用力外,非DLVO作用力如空间位阻排斥和疏水作用对吸附也有贡献。     

有机酸对红壤磷素活化影响因素研究

红壤固磷能力强,普遍存在缺磷现象。以云南红壤为试验材料,研究了草酸和柠檬酸对红壤磷素活化效果及其影响因素。结果表明:红壤经过草酸和柠檬酸处理后土壤中磷素的活化作用是明显存在的,在相同浓度下,草酸活化效果明显好于柠檬酸;随着有机酸处理浓度的增加,磷的活化率基本上呈增加趋势。但草酸在浓度2~10 mmol L-1间有效磷含量呈下降的趋势。而柠檬酸则刚好相反,总体随着处理浓度的增加,其有效磷含量呈增加的趋势;在不同固液比下,草酸对红壤磷素的影响比柠檬酸要大,红壤在固液比为1∶1时比1∶5时的活化效果好,在试验浓度范围内,柠檬酸对红壤A1-P、Fe-P以及磷酸二钙和八钙的活化能力强于草酸,对O-P的活化能力弱于草酸。     

有机酸对红壤磷素潜在环境风险的影响

从两个方面初步探讨了有机酸对红壤磷素潜在环境风险的影响,一是有机酸对红壤固磷能力的影响,二是有机酸对红壤固定磷向液相释放的影响。研究结果表明不同类型有机酸在这两个方面的影响是不同的,以柠檬酸为代表的二羧酸可以显著减少红壤对磷的固定量,大大提高了土壤向水体释放磷的能力,增大了土磷的潜在环境风险;而以草酸为代表的三羧酸则可以不同程度上增加土壤的固磷能力,且可使已经存在于液相中的磷再次被吸附,进而减缓或消除土磷了的潜在环境风险。     

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。     

2,4-D 对铜在乌栅土胶体和红壤胶体上吸附的影响

应用批平衡法研究了农药2,4-D对Cu在乌栅土胶体和红壤胶体上吸附的影响。结果表明,Cu在两种土壤胶体上的吸附等温线均符合Langmuir方程,Cu在乌栅土胶体上的吸附量较其在红壤胶体上的吸附量要高;在pH3.0～6.7范围内,两种土壤胶体对Cu的吸附量均随溶液pH的升高而升高。2,4-D增加了Cu在土壤胶体上的吸附,2,4-D的浓度越高,Cu的吸附量越大,这主要是由于2,4-D的存在显著增加了平衡液的pH,从而增加了土壤胶体表面所带负电荷量。     

四种典型重金属污染对土壤吸附磷的影响

以空白土壤和人工制备的不同浓度铜、砷、镉和铅污染土壤为对象,研究了在不同pH值、温度和柠檬酸浓度条件下重金属污染对土壤吸附磷的影响,并对其进行了相关过程的等温和吸附动力学的机理分析。研究结果表明,空白土壤和As污染土壤吸附磷的等温吸附过程符合Temkin方程,Cu、Pb、Cd污染土壤吸附磷的等温吸附过程符合Freundlich方程,空白土壤和重金属污染土壤吸附磷的动力学过程均符合Elovich方程;重金属污染对土壤吸附磷有一定的抑制作用,抑制程度与污染物浓度呈现显著的正相关,且随外在环境因子的改变而不同。当重金属元素铜、铅、砷、镉的含量分别为200、80、25、0.8 mg kg^-1时:pH值为5时,重金属对土壤吸附磷抑制作用最小,土壤吸附磷量分别降低了30.18%、13.54%、30.74%、37.23%,其抑制作用程度为:Cd> As> Cu> Pb;土壤吸附磷量与温度呈现显著的正相关,温度变化为25~45℃时,土壤对磷的吸附量分别增大了17.14%~28.83%、6.72%~16.05%、8.68%~9.13%、10.30%~23.45%,同一条件下重金属对土壤吸附磷抑制作用程度为Cu> Cd> As> Pb;重金属污染土壤吸附磷量与柠檬酸浓度成负相关,柠檬酸浓度为50 mg L^-1时,土壤吸附磷量分别降低了19.87%、21.94%、23.18%、24.84%,相同柠檬酸浓度下其抑制作用程度为Cd> As> Pb> Cu。     

酒石酸对黏粒矿物上酸性磷酸酶吸附及活性的影响

采用平衡批处理法,研究了模拟根系分泌物——酒石酸溶液的浓度(0~80 mmol L-1)、pH(2.5~7.0)对酸性磷酸酶在针铁矿、高岭石及黄棕壤和砖红壤胶体(<2μm)上的吸附及比活性影响。结果表明,当酒石酸浓度由0 mmol L-1(作为对照)升高至80 mmol L-1时,酸性磷酸酶在供试土壤胶体和矿物表面的吸附量先急剧降低(0~5mmol L-1之间),后逐渐达到平衡;以羟基化表面为主的针铁矿对酸性磷酸酶的吸附百分率受酒石酸浓度的影响最大,吸附百分率从对照的96.2%降至80 mmolL-1酒石酸浓度时的33.7%,其他以层状铝硅酸盐矿物为主的供试土壤胶体和高岭石则受影响较小,吸附百分率从对照的76.3%~60.6%降至80 mmol L-1酒石酸浓度时的56.2%~41.6%。酸性磷酸酶在酒石酸体系中的最大吸附pH点均在该酶的等电点酸侧,这可能与酒石酸对矿物表面的电荷性质改变有关;酒石酸体系中,针铁矿上酸性磷酸酶的比活性远高于其它供试土壤胶体,该酶的最适比活性点随胶体类型的不同而无变化或有所高移。     

有机酸对几种土壤胶体吸附解吸镉离子的影响

用平衡法研究了有机酸对土壤胶体吸附 解吸Cd2 的影响。结果表明 ,黄棕壤、红壤、砖红壤胶体Cd2 最大吸附容量 (Qm)分别为 4 3 7、16 8、1 5 8mmolkg-1。在加入Cd2 浓度相同的条件下 ,土壤胶体Cd2 吸附量随有机酸浓度的升高呈峰形曲线变化。当有机酸与Cd2 共存时 (竞争吸附 ) ,低浓度的草酸 (小于0 5～ 2mmolL-1)或柠檬酸 (小于 0 0 2 5～ 0 2mmolL-1)提高Cd2 吸附量 ,高浓度的草酸或柠檬酸能降低Cd2 吸附量。吸附有机酸后的土壤胶体 (次级吸附 )对Cd2 次级吸附量的影响与竞争吸附一致 ,但两者的Cd2 吸附量变化幅度不一样。这是由于两种吸附体系液相中有机酸残留浓度不同所致。土壤胶体吸附态Cd2 的解吸结果表明 ,草酸浓度不仅影响Cd2 的总解吸量、总解吸率 ,还影响土壤胶体表面KNO3 解吸态与DTPA解吸态Cd2 的分配比例     

柠檬酸存在下施硅对土壤磷吸附和解吸特性影响

以棕壤为研究对象,采用室内培养的方法,通过加硅酸钙处理、硅酸钙+1 mmol/L柠檬酸处理和硅酸钙+2 mmol/L柠檬酸处理,研究了柠檬酸存在下施硅对棕壤中磷素吸附和解吸特性的影响,并用Langmuir方程、Freundlieh方程与Temkin方程对其进行拟合分析,其中磷吸附解吸试验采用恒温批处理平衡法.结果表明,Langmuir与Temkin模型对处理后棕壤磷的吸附拟合效果最好.硅酸钙+1 mmol/L柠檬酸处理的棕壤对磷的吸附量最大,为500mg/kg;硅酸钙+2 mmol/L柠檬酸处理的棕壤对磷的解吸量及解吸率最大,最大解吸率可达45.2％.因此,硅酸钙+1 mmol/L柠檬酸处理的棕壤对磷肥的储存能力最强,硅酸钙+2 mmol/L柠檬酸处理的棕壤对磷活化能力最强,即供磷能力最强.     

有机酸对高岭石, 针铁矿和水铝英石吸附镉的影响

Effects of organic acids （oxalic, acetic, and citric） on adsorption characteristics of Cadmium （Cd） on soil clay minerals （kaolinite, goethite, and bayerite） were studied under different concentrations and different pH values. Although the types of organic acids and minerals were different, the effects of the organic acids on the adsorption of Cd on the minerals were similar, i.e., the amount of adsorbed Cd with an initial solution pH of 5.0 and initial Cd concentration of 35 mg L^-1 increased with increasing concentration of the organic acid in solution at lower concentrations, and decreased at higher concentrations. The percentage of Cd adsorbed on the minerals in the presence of the organic acids increased considerably with increasing pH of the solution. Meanwhile, different Cd adsorption in the presence of the organic acids, due to different properties on both organic acids and clay minerals, on kaolinite, goethite, or bayerite for different pHs or organic acid concentrations was found.     

Effect of pH,Temperature, and the Role of Ionic Strength on the Adsorption of Mercury(II) by Typical Chinese Soils

A series of batch experiments were conducted to assess the effects of pH, temperature, and ionic strength on mercury adsorption by black and red soils. The results showed that the mercury adsorption increased when the temperature increased from 5 to 15 °C for red soil, whereas for black soil, the amount of adsorption was greater at 25 °C than at other temperatures. At the same temperature, the adsorption capacity of the black soil was greater than that of the red soil. The adsorption capacity of mercury by soils was not influenced by initial pH, sodium nitrate (NaNO₃),or sulfate ion (SO₄ ^2–). However, the change of chloride ion (Cl^?) concentrations had a great effect on mercury adsorption. When the concentration was increased from 10^?3to 10^?1mol L^?1, the adsorption capacity of mercury on both soils (especially for the red soil) decreased sharply.     

Adsorption/Desorption of Organic Anions in Brazilian Oxisols

Abstract

Organic anions affect solute mobility in soils. This study evaluated citrate and oxalate adsorption (0 to 4 mmol L^?1, soil–solution 1∶100, pH 5.5, ionic strength 30 mmol L^?1 as NaCl, 72‐h reaction) and desorption (pH 5.5, 30‐mmol L^?1 NaCl, 72 h) on A‐ and B‐horizon samples of two Brazilian Oxisols. Langmuir and Freundlich isotherms were used to assess adsorption maximum, distribution coefficients (Kf, Ku), and buffer index. Adsorption maximums (mol kg^?1) for red Latossol‐A, red Latosol‐B, red‐yellow Latosol‐A, and red‐yellow Latosol‐B horizons follow: citrate 0.0318, 0.0272, 0.0289, 0.0392; oxalate 0.0641, 0.0329, 0.0538, 0.0380. Kf (mol^1?1/n kg^?1 L^1/n) follows: citrate 0.3550, 0.3781, 0.4211, 0.2024; oxalate 1.0916, 0.0637, 1.8228, 0.0922. Buffer index (mol kg^?1)(mol kg^?1)^?1 follows: citrate 0.0841, 0.0756, 0.0738, 0.0264; oxalate 0.3787, 0.0862, 0.3233, 0.1082. Both anions showed great affinity for variable‐charge soils. The distribution curves for Ku showed higher adsorption energy in B‐ than in A‐horizons.     

Effects of Organic Acids,o-Phenylenediamine and Pyrocatechol on Cadmium Adsorption and Desorption in Soil

This article studied the interaction of cadmium (Cd) and lowmolecular weight organics in Indicotic black (IB) soil.Cadmium adsorption isotherm in this soil was satisfactorilysimulated using Freundlich equation as Q = 905.6C^0.49 with high correlation (r² = 0.984), and its adsorption quantity increased with increasing pH. The presence of citricacid and EDTA significantly reduced Cd adsorption in soil,which was due to the formation of soluble Cd-organic complex. Concentration of cadmium ions in equilibrium solution was determined and percentages of [CdH₂Cit⁺]/[Cd-complex_Total],[CdHCit]/[Cd-complex_Total] and [CdCit^-]/[Cd-complex_Total] vs. pH were successfully calculated. Desorption percentage ofCd, adsorbed in the presence of citric acid and EDTA decreased, compared with that adsorbed in NaNO₃ media. It suggeststhat free sites for Cd adsorption in soil increased in thepresence of organic acid. When o-phenylenediamine, pyrocatechol and aminoethonic acid appeared in Cd equilibrium media, Cd adsorption quantity increased by increasing cation exchange ofpositively charged cadmium complex with soil at low pH. Compared with that performed in the absence of these organics, the exchangeable Cd, desorbed by 0.1 mol L^-1 NaNO₃, reduced obviously, which suggests that Cd-complex was moredifficult to be desorbed than Cd²⁺. Moreover, % Cd desorbedwas linearly correlated with the reverse of the total Cd adsorptionunder unsaturated adsorption.