吉林省两种土壤对水溶性有机物吸附-解吸的影响因素1）

以黑土、白浆土为供试土壤,采用平衡法研究了不同pH值、离子强度、水溶性有机物（ DOM）质量浓度和反应时间条件下,黑土、白浆土对DOM的吸附作用。结果表明：随着DOM平衡浓度地增加,土壤对DOM的吸附量增加;黑土、白浆土对DOM的吸附不可逆性表现为白浆土＞黑土。通过Langmuir方程计算,白浆土和黑土对DOM达到平衡时的最大吸附量为74．30、66．70 mg· g-1。 Freundlich方程可很好地描述黑土及白浆土对DOM的吸附等温线,而Langmuir方程可很好地描述黑土及白浆土对DOM的解吸等温线。 pH值3～6内,黑土、白浆土对DOM吸附量的降幅较大,分别为32．40％,38．72％;pH值6～8内,黑土、白浆土对DOM吸附量的降幅较为缓慢,分别为9．79％、26．03％。随着离子强度地增加,黑土、白浆土对DOM的吸附量增大。黑土、白浆土对DOM的吸附动力学过程可分为快速（0～60 min）和慢速（60～240 min）反应阶段,白浆土对DOM的吸附动力学过程采用Elovich方程拟合效果最好,而黑土用一级动力学方程描述更合适。     

垃圾渗滤液水溶性有机物在土壤中的吸附行为及机理研究

研究了不同填埋年龄的垃圾渗滤液中水溶性有机物在土壤中的吸附行为及机理.结果表明,不同填埋年限的垃圾渗滤液溶解性有机物在2种土壤上的吸附等温线具有很好的相关性.对于同一初始溶解性有机物浓度下,红土的吸附量要高于潮土,封对其吸附量与分子粒径大小呈负相关.pH值越高,土壤对溶解性有机物的吸附量越少.     

芘在土壤中的吸附和解吸行为研究

研究了芘在6种有机质和黏粒含量不同的土壤中吸附和解吸行为。结果表明,各土壤对芘的吸附速率很快,2d即可达到稳态,而芘的解吸速率却很缓慢,出现了解吸滞后现象。Freund lich方程能够很好的拟合6种土壤的吸附等温线,芘在土壤中的吸附自由能变化量为7.02~14.43 kJ.mol-1,表明芘在土壤中的吸附以物理吸附为主。芘在土壤中的吸附常数在0.059~30.966之间,当土壤有机质含量高于1%时,吸附常数与土壤有机质含量成正比,而解吸速率与有机质含量成反比,解吸进行30 d,只有9.84%~54.59%吸附的芘从土壤中解吸;有机质含量低于1%时,黏粒和有机质含量都对土壤的吸附/解吸能力有重要影响。     

芘在土壤中的吸附和解吸行为研究

研究了芘在6种有机质和黏粒含量不同的土壤中吸附和解吸行为。结果表明,各土壤对芘的吸附速率很快,2d即可达到稳态,而芘的解吸速率却很缓慢,出现了解吸滞后现象。Freund lich方程能够很好的拟合6种土壤的吸附等温线,芘在土壤中的吸附自由能变化量为7.02~14.43 kJ.mol-1,表明芘在土壤中的吸附以物理吸附为主。芘在土壤中的吸附常数在0.059~30.966之间,当土壤有机质含量高于1%时,吸附常数与土壤有机质含量成正比,而解吸速率与有机质含量成反比,解吸进行30 d,只有9.84%~54.59%吸附的芘从土壤中解吸;有机质含量低于1%时,黏粒和有机质含量都对土壤的吸附/解吸能力有重要影响。     

农田土壤对磷的吸附和解吸特性研究进展

磷素是植物生长必需的三大营养元素之一,在植物生长发育过程中对植物的产量和品质有重要影响。综述了农田土壤对磷的吸附和解吸机制等方面的研究进展,分析土壤对磷的吸附和解吸影响因素,包括土壤类型、土地利用方式、施肥水平和土壤理化性质,旨在为实际生产中磷肥的合理施用、高效利用和防止环境污染提供依据。     

氯虫苯甲酰胺在5种土壤中的吸附和解吸特性

为了综合评价氯虫苯甲酰胺在土壤环境中的吸附特性,采用恒温批处理平衡法,测定了氯虫苯甲酰胺在黑土、黄壤、紫色土、红土以及潮土5种典型农业土壤中的吸附和解吸行为。结果表明,5种土壤吸附氯虫苯甲酰胺的Freundlich模型拟合的吸附等温线系数(Kf)为1.06～4.45 L/kg,其吸附的强弱次序依次为黑土>黄壤>紫色土>红土>潮土。5种土壤吸附氯虫苯甲酰胺的行为以物理吸附为主,土壤有机质含量、土壤粉粒含量和阳离子交换量是土壤吸附和解吸氯虫苯甲酰胺的关键影响因素。氯虫苯甲酰胺在5种土壤中有机碳标化的分配常数(KOC)为120～379,平均值为238,表明其在土壤中的移动性较弱。解吸试验结果表明氯虫苯甲酰胺在5种土壤中的解吸过程均存在迟滞现象。     

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.     

土壤中吸附和解吸95Zr的动力学研究

应用同位素示踪技术，研究了95Zr在小粉土，黄红壤，青紫泥和海泥中的吸附和解吸，结果表明，95Zr进入淹水土壤之后，迅速地被土壤吸附而达到吸附平衡，不易解吸，吸附率和分配系数大小排列顺序均为：海泥，青紫泥，小粉土，黄红壤，解吸因数的大小排列顺序为：黄红壤，小粉土，青紫泥，海泥，95Zr在土壤中的动态变化可用封闭二分室进行描述，其动态变化规律为：小粉土C1＝1474.7(1-e^-3.5275t)，黄红壤C2=1481.6(1-e^-2.7535t)，青紫泥C3=(1-e^-5.4104t)，海泥C4＝1750．8（1－e^-9.7195t)。     

酸雨对稀土在土壤中吸附和解吸的影响

研究了在酸雨影响下,红壤对稀土元素Ce、La、Nd、Pr的吸附和解吸。结果表明,稀土元素在红壤中的吸附等温线符合Langmuir等温吸附式。用酸雨作为解吸剂时,随着酸雨的pH值下降,稀土元素的解吸量升高;稀土元素的解吸率与酸雨的pH值紧密相关,相关方程可用y=a·ebx来描述;稀土元素解吸率的大小顺序为:La>Pr>Ce>Nd。     

长期有机物循环对红壤稻田土壤磷吸附和解吸特性的影响

 【目的】为揭示土壤磷素肥力的变化机制,对16年长期不同施肥模式处理后红壤稻田0～20 cm和20～40 cm土层的土壤磷吸附-解吸特性进行了研究。【方法】将4种施肥处理土样置于恒温摇床中连续振荡培养,定期测定不同处理土壤磷的各种吸附参数、累积解吸量和解吸率。【结果】长期不同施肥模式处理显著改变了土壤磷的吸附—解吸特性,其中对0～20 cm土壤的影响尤为突出。长期有机物循环利用显著降低了0～20 cm土壤磷吸附亲和力常数（k）、最大吸附量（Q）和吸附缓冲容量（MBC）,同时也明显提高了该层土壤磷的累积解吸量和累积解吸率;与不施化肥基础上的有机物循环利用相比,NPK化肥配施基础上的有机物循环利用在降低0～20 cm土层土壤磷吸附参数和提高该层土壤磷累积解吸量与累积解吸率方面的效果更为突出。长期NPK化肥配施与不施肥处理相比,对土壤磷吸附—解吸特性的影响不大。【结论】化肥与有机肥长期配施能显著降低红壤稻田耕层土壤对磷的吸附性,促进土壤磷的解吸,有效提高土壤磷素肥力水平。有机物循环利用对土壤磷吸附－解吸特性的影响并不会增加磷素对水环境的污染风险。     

溶解性有机质对土壤重金属活性影响的研究概况

土壤溶解性有机质(Dissolved Organic Matter)是土壤溶液的一个重要的组成部分,在土壤的化 学和生物过程中起着很重要的作用。在过去的二十多年里,就DOM的组成和其在土壤中的作用已经 得到很大程度的重视且取得了相当大的进步。DOM可能会对重金属有很显著的控制作用,而重金属 也可能对DOM有种特殊且强烈的亲和性,这种亲和性在很大程度上影响着土壤中重金属的活性和 环境生态,而且不同来源和不同提取方法提取的DOM在功能上有着差异。系统评述了DOM的来源、 结构、生态功能以及对重金属活性的影响,同时介绍了一些未来有待解决的问题。     

溶解性有机质对土壤中污染物环境行为的影响

综述了溶解性有机质的来源、组成及其对土壤中污染物环境行为的影响。     

紫色土可溶性有机碳的吸附-解吸特征

选择代表性的酸性、中性和石灰性紫色土为实验材料,采用平衡吸附和动力学吸附法研究了紫色土对可溶性有机碳(DOC)的吸附-解吸特征,分析了土壤理化性质与DOC吸附量之间的关系.结果表明,紫色土对DOC的吸附容量呈以下顺序:酸性紫色土＞中性紫色土＞石灰性紫色土.石灰性紫色土对DOC的解吸率明显高于酸性、中性紫色土,其迁移淋失问题值得重视.紫色土对DOC的吸附过程包括快速吸附和慢速吸附2个阶段,0～0.5 h内吸附速率最大,随后吸附速率逐渐减小,4～6 h内基本达到吸附平衡.土壤pH值、有机质、粘粒和活性铁铝氧化物含量是影响土壤DOC吸附量与解吸率的重要因素.通径分析表明,土壤理化性质对DOC吸附量的直接作用系数大小顺序为活性铝含量＞土壤pH值＞有机质,对DOC解吸率的直接作用系数大小顺序为活性铁含量＞粘粒＞有机质.多元线性回归模型能较好地预测土壤对DOC的吸附及解吸的变化.     

土壤团聚结构上水溶性有机物的性质及其对有机肥的响应

【目的】研究有机肥和无机肥施用后水溶性有机物（DOM）的性质及与团聚体保护的关系,揭示有机碳稳定性机制。【方法】以不同有机肥施用制度（有机肥种类、数量和施用时间）的稻田长期定位试验土壤为研究对象,通过湿筛分组获得不同团聚结构位置的水溶性有机物,测定DOM中的碳水化合物（CHC）和酚类物质（PEC）浓度。【结果】与游离组分及原土微团聚体相比,大团聚体包裹的微团聚体之间的CHC和PEC浓度更高,平均值分别为163.8和38.6 mg C•kg-1,并具有高CHC/PEC比（4.27）。与单纯施用化肥相比,施用有机肥显著提高了CHC和PEC在各团聚结构位置上的浓度,增幅分别达10.3%和6.3%,且大团聚体内微团聚体之间的位置对有机肥的响应更灵敏。基于团聚体对有机碳的保护程度,有机肥作用下大团聚体保护的CHC和PEC含量和比例均最高,而降低了原土微团聚体保护的CHC和PEC的含量和比例。【结论】不同团聚结构位置上DOM空间分布差异明显,既说明大团聚体是土壤活性有机碳增加和物理保护的最重要结构,又暗示DOM可能对大团聚体及其内部微团聚体的形成具有重要影响。CHC和PEC的浓度及二者比例均在有机肥作用下显著提高。结合团聚体分组进行DOM的评价有助于了解有机碳稳定机制及农业措施对土壤有机碳稳定性的影响。     

不同分层土壤对锌的吸附解吸特性

为探究重金属锌在不同分层土壤中的吸附解吸特性,了解锌在分层土壤中的迁移规律,试验通过批量平衡试验,分析了锌在4个分层土壤(耕作层、犁底层、心土层、母质层)中的吸附解吸行为。结果表明:各分层土壤对锌的吸附动力学过程包括快速吸附、慢速吸附、吸附平衡3个阶段,准二级动力学方程对吸附过程的拟合效果优于准一级动力学方程,Langmuir方程能更好的拟合4种分层黑土对锌的等温吸附过程,4种土壤分层对锌的吸附能力由大到小的顺序为耕作层、犁底层、心土层、母质层,是因为随着土壤深度的增加,土壤有机质质量分数逐渐减小,4种分层土壤对锌的吸附能力逐渐降低。吸附热力学试验表明,随着温度的升高,各分层土壤对锌的吸附量均逐渐增大,ΔG<0(ΔG为吉布斯自由能的变化),ΔH>0(ΔH是标准焓变),ΔS>0(ΔS是标准熵变)说明了4个分层土壤对锌的吸附过程为自发、吸热、无序的过程。Zn的解吸量与吸附量呈正比,最大解吸量随着剖面深度的增加而减小,且均存在滞后效应。N、P质量浓度的增加,可以提高土壤固定Zn的能力,减小Zn对土壤农作物、地下水的重金属危害。     

再生水地下回灌过程中溶解性有机物的去除研究

在实验室通过模拟方法研究了城市再生水地下回灌后的水质变化,重点分析了土壤含水层处理(SAT)对再生水中溶解性有机物(DOM)及消毒副产物的前体物去除效果.结果表明,在系统稳定时期,SAT对溶解性有机碳(DOC)平均去除率为37.2%.利用XAD树脂分离出再生水中占最主要DOM的3个部分:疏水性有机酸(HPOA)、过渡亲水性有机酸(TPIA)和亲水性有机物(HPI). HPOA、TPIA和HPI在SAT中去除率分别为33.9%、21.5%和44.1%.再生水有较高的消毒副产物生成势(BPDFP),经过SAT后三卤甲烷生成势THMFP和卤乙酸生成势HAAFP分别降低了11.0%和21.5%,但单位质量DOC的BPDFP却升高了,Specific THMFP和Specific HAAFP分别增大了42.4%和25.7%.即经过SAT处理后再生水中的消毒副产物的前体物浓度会减少,但是剩下的难降解的DOM有更高的氯化活性.     

紫色水稻土对镉吸附解吸特性的研究

[目的]了解紫色水稻土对镉吸附解吸特性,为紫色水稻土中镉的归趋阐明提供科学依据。[方法]采用一次平衡法进行酸性、中性和石灰性紫色水稻土对镉的吸附解吸试验,用吸附等温方程对试验数据进行拟合,并考察吸附能力和土壤性质的关系。[结果]3种土壤对镉吸附量均随平衡浓度的增加而增加,吸附能力以石灰性土最高,酸性与中性土相近,且吸附等温线均可用Langmuir和Freundli-ch方程很好地拟合。3种土壤镉解吸量和解吸率均随吸附量的增加而增加,其中石灰性土的解吸率最低,而酸性和中性土的解吸率均高于50%。吸附能力与土壤性质有明显关系,其中pH为重要因素,非晶质铁锰氧化物和黏粒等对土壤镉吸附解吸的影响并不明显。[结论]3种土壤中,石灰性土壤对镉的固持和缓冲能力最强,而外源镉进入酸性和中性土壤后的环境风险较高。土壤性质对镉的吸附和固定有重要影响,其中pH为关键因素。     

溶解性有机物对土壤中铜生物有效性的影响

采用盆栽试验,研究了模拟铜污染土壤中溶解性有机物(DOM)对红壤、褐土和黑土3种不同类型土壤中小油菜(Brassia campestris)的生长及对Cu生物有效性的影响.结果表明,随着DOM的加入,黑土和红壤中小油菜的出苗率均有所下降,尤其是当DOM添加量大于100 mgC·kg-1时,红壤中小油菜出苗率显著降低(P＜0.05),而对褐士的出苗率影响不大;供试3种土壤中小油菜生物量均呈先上升后下降的趋势,其在DOM添加量为50 mgC·kg-1时生物量达到最大,但比较而言,3种土壤中小油菜生物量由大至小的顺序为:黑土＞褐土＞红壤;随着土壤中添加DOM浓度的升高,小油菜植株体内铜浓度大致呈现不断增加的趋势,且3种土壤中植株体内的铜浓度均在DOM添加量为200 mgC·kg-1时达最高值,与对照处理及添加量为50 mgC·kg-1处理间差异显著(P＜0.05);土壤中有效态Cu含量则随DOM量的增加呈不断升高趋势,3种供试土壤有效态Cu含量以红壤最高,当DOM添加量为0～100 mgC·kg-1时,褐土中有效态铜含量高于黑土;而当DOM添加量为150～200 mgC·kg-1时,黑土中的有效态铜含量却高于褐土.这表明随着外源性DOM进入土壤,可导致土壤中Cu的生物有效性不断发生变化,从而直接影响作物的生长以及作物对Cu的吸收.     

消落带（云阳段）沉积物中溶解有机质的分析与污染评估

分别用紫外吸收光谱、荧光光谱和荧光三维光谱对消落带云阳段沉积物中溶解有机质的组成、腐殖化程度等指标进行了分析,并讨论了测定参数与该地区污染程度之间的关系。紫外光谱数据E3/E4研究结果表明,黄石镇、高阳镇、双江镇、渠马镇等4个采样点中,双江镇采样点消落带沉积物腐殖化程度较低,芳香性较小,受人为因素影响相对较小。表征DOM中腐殖质来源的指标荧光指数值为1.62～1.88,表明生物源和陆源皆有。三维光谱结果表明,4个采样点的污染程度较小,应提早采取预防措施。