两种湖南红壤对SO42-的吸附-解吸性能

为探讨湖南红壤不同土层对SO4^2-的吸附性能和不同pH值酸雨对土壤SO4^2-解吸的影响，在实验室条件下，将不同浓度(NH4)2SO4溶液和不同pH值溶液连续浸泡湖南长沙和郴州2种红壤．结果表明：2种红壤对SO4^2-的吸附能力较强，并且在0-20cm层加入液SO4^2-浓度较低时，土壤SO4^2-吸附量随着土壤深度的增加而增加．不同pH值的解吸液对同一土层SO4^2-的解吸率随pH值的下降而降低；同时，同一pH值的解吸液对SO4^2-的解吸率随土壤深度的增加而减小．当解吸液pH值低于土壤pH值时，解吸液酸度对长沙土壤SO4^2-解吸率的影响比对郴州土壤SO4^2-解吸率的影响更显著；长沙土壤吸附SO4^2-的能力比郴州土壤强，并且前者吸附的SO4^2-比后者吸附的SO4^2-更难解吸下来，因此长沙土壤比郴州土壤具有更强的固定SO4^2-能力．     

两种典型湖南森林土壤SO42-NO3-吸附及解吸的研究

采用现场采集土样及室内处理和分析方法，研究了2种典型湖南森林土壤对SO4^2-、NO3^-的吸附及解吸规律。结果表明，红壤和黄红壤都具有相当强的SO4^2-和NO3^-吸附能力，但其NO3^-；最大吸附量约为SO4^2-吸附量的39％一62％；表土SO4^2-解吸率远高于底土sOi一解吸率，且NOi解吸率明显低于SO4^2-解吸率；土壤SO4^2-和NO3^-的解吸率随着解吸液pH值的下降而下降；由于SO4^2-与NO3^-的竞争，共同吸附试验中土壤对SO4^2-或NO3^-的吸附量都小于单独吸附试验中的吸附量，共同解吸试验中解吸液明显增加了对SO4^2-的解吸率而降低了对NO3^-的解吸率。     

两种典型湖南森林土壤SO_4~(2-)NO_3~-吸附及解吸的研究

采用现场采集土样及室内处理和分析方法,研究了2种典型湖南森林土壤对SO42-、NO3-的吸附及解吸规律。结果表明,红壤和黄红壤都具有相当强的SO42-和NO3-吸附能力,但其NO3-最大吸附量约为SO42-吸附量的39%～62%;表土SO42-解吸率远高于底土SO42-解吸率,且NO3-解吸率明显低于SO42-解吸率;土壤SO42-和NO3-的解吸率随着解吸液pH值的下降而下降;由于SO42-与NO3-的竞争,共同吸附试验中土壤对SO42-或NO3-的吸附量都小于单独吸附试验中的吸附量,共同解吸试验中解吸液明显增加了对SO42-的解吸率而降低了对NO3-的解吸率。     

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。     

伴随阴离子对土壤中铅和镉吸附-解吸的影响

采用等温平衡法研究了3种伴随阴离子（Cl-, SO4^2-, H2PO4^-）下赤红壤和水稻土Pb^2＋和Cd^2＋的吸附解吸规律,以阐明不同阴离子影响铅和镉有效性的大小。结果表明,Pb^2＋、Cd^2＋的吸附量均随平衡液中Pb^2＋、Cd^2＋浓度增加而增大,其关系较好地符合Freundlich方程X=AC^8。方程中表征吸附容量的参数A表明,3种阴离子影响土壤铅吸附大小顺序依次为H2PO4^-〉SO4^2-〉Cl^-;赤红壤上阴离子的影响大于水稻土。两种土壤上铅的解吸量平均仅占吸附量的0．06％～1％,说明土壤吸附铅以专性吸附为主;而镉在赤红壤上解吸率〈3％,水稻土上解吸率为1．4％～19．2％,表明镉在赤红壤仍以专性吸附为主,水稻土上还存在部分非专性吸附。根据吸附结果认为,土壤中氯离子的存在可增加铅、镉的有效性,而磷酸根是铅、镉最好的稳定剂。     

华中地区几种可变电荷土壤对SO4^2—吸附的研究

本文研究了华中地区红壤等4种土壤对SO4^2-的吸附性质。紫色土的粘土矿物组成主要是水云母等2：1型粘土矿物，有机质含量低，不含交换酸，不能吸附SO4^2-。红壤（湖北、湖南各取一个样）、黄棕壤的粘土矿物组成以高龄石、水云母为主，黄棕壤还含有14埃矿物等，土壤粘粒表面具有一定量的可变负电荷；对SO4^2-的吸附量均随酸度增高而增大，在酸度时，均服从Langmuir吸附等温式和Freundlich吸附等温式。土壤吸附了SO4^2-后表面负电荷增多，对Cu^2 的次级吸附量随之增加，并与SO4^2-初级吸附量有线性关系。     

SO4^2-对Q235钢在土壤中腐蚀行为影响的电化学研究

利用极化曲线技术、电化学阻抗测试技术等方法，研究了SO4^2-对Q235钢在土壤中腐蚀行为的影响。实验结果表明，SO4^2-对Q235钢腐蚀的影响显著。随土壤中SO4^2-含量的增加，Q235钢在土壤中的腐蚀速率一直增加。当SO4^2-含量增加到一定含量后，Q235钢的腐蚀速率随土壤中SO4^2-含量的增加而大幅度地增加。Q235钢在高SO4^2-含量的土壤中腐蚀速率快。     

不同添加量生物炭对酸性土壤镁吸附解吸特性的影响

为研究不同生物炭对酸性土壤镁吸附-解吸特性的影响,采集南方典型酸性缺镁土壤,开展等温吸附、动力吸附、解吸等试验进行探究.结果表明:随着平衡液浓度的增加,土壤镁的吸附量与解吸量增加.施用生物炭后,随生物炭添加量的增加,土壤镁吸附量降低;外源镁浓度不同时,生物炭对土壤镁吸附的影响不同,当外源镁浓度在60～200 mg·L-1时,少量生物炭添加促进土壤镁的吸附;施用生物炭后吸附分配系数Kd降低,与CK对照处理相比,添加生物炭的T1-0.5％、T2-1％、T3-2％、T4-4％处理土壤对镁的吸附分配系数Kd平均值分别降低0.08、0.98、2.98、6.08 kg·L-1;对试验结果进行拟合,发现Langmuir和Freundlich方程均能较好的拟合不同生物炭添加量后土壤镁吸附热力过程,且各处理拟合方程回归系数R2均为0.99.采用的土壤对镁吸附速率较快,在10 min左右便基本达到平衡;对试验结果进行准一级动力方程、准二级动力方程以及颗粒内扩散方程拟合,发现3种动力方程的拟合效果均不理想.当平衡液浓度大于20 mg·L-1后,相较于对照处理,添加生物炭促进了土壤镁的解吸;随着生物炭施用量的增加,土壤镁解吸量减少,一定量的生物炭添加能够提高镁的解吸率,解吸率大小总体表现为:T4＞T1＞T2＞T3＞CK;T4处理镁的平均解吸率最高为14.70％,其次为T1处理11.02％,CK对照处理的平均解吸率最低为10.52％.施用生物炭后,土壤镁的吸附能力受到一定的抑制,解吸能力提高,镁释放量增加,镁的吸附能力与释放能力都随生物炭添加量的增加而下降.     

三江平原湿地土壤CO2和CH4排放的初步研究

在三江平原选择 3种不同类型的湿地永久积水的漂筏苔草沼泽、季节性积水的小叶章草甸和无积水的恢复湿地.从 2002年 7月到 10月对漂筏苔草沼泽进行了土壤碳排放的观测, 2002年 8月中旬至 10月对小叶章草甸和恢复湿地进行了土壤碳排放的观测.观测结果表明,不同湿地类型下土壤 CO2和 CH4排放具有明显的差异,同段时期内 (2002年 8月中旬到 10月底 )土壤 CH4排放通量为小叶章草甸 (14.3 mg· m-2· h-1)>漂筏苔草沼泽 (7.9 mg· m-2· h-1)>恢复湿地 (-0.015 mg· m-2· h-1), CO2排放速率表现为小叶章草甸 (384.9 mg· m-2· h-1)>恢复湿地 (345.6 mg· m-2 · h-1)>漂筏苔草沼泽 (117.6 mg· m-2· h-1).温度是导致漂筏苔草沼泽和小叶章草甸土壤 CO2和 CH4的排放季节变化的主要驱动因子,也是恢复湿地土壤 CO2排放季节变化的主要驱动因子,但对其 CH4氧化吸收影响不明显.地表积水深度与漂筏苔草沼泽以及小叶章草甸土壤 CO2和 CH4排放均呈负相关,温度和积水深度的综合作用决定了漂筏苔草沼泽和小叶章草甸土壤 CO2和 CH4排放的季节变化特征.     

三江平原典型小叶章湿地土壤微生物量碳的动态变化特征

以三江平原不同群落典型小叶章沼泽湿地为研究对象,研究湿地土壤微生物量碳(MBC)的季节变化特征及剖面分布规律,探讨湿地土壤有机碳、根系生物量、降水量、湿地水分与MBC 的关系,分析湿地土壤MBC 变化的影响因素.结果表明:草甸小叶章(XCD)湿地和沼泽化小叶章(XZZ)湿地表层土壤MBC 含量的变化特征均表现为春、秋季较高,夏季较低.XZZ湿地0~20 cm土壤MBC含量明显高于XCD土壤,而20~60 cm 土壤MBC含量之间无显著差异.2类小叶章湿地土壤MBC含量均表现为自上层向下显著递减的趋势.同一时期内不同小叶章群落湿地MBC 含量与相应土壤层次根系生物量均存在显著线性相关关系,相关系数r 在0.8319~0.9959之间.研究表明XZZ湿地土壤有机碳的累积量较高,其上层生物活性碳高于XCD湿地土壤.土壤MBC的分布特征和季节变化主要受到土壤有机质含量、水分特征、地下根系生物量以及温度、降水等条件的影响.     

低分子量有机酸对石灰性潮土磷吸附与解吸的影响

采用磷的平衡吸附与解吸方法，模拟缺磷胁迫条件下植物根系分泌的有机酸种类和数量，研究了草酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乙酸5种有机酸对石灰性潮土磷吸附的影响，并以作用能力较强的草酸为代表，研究了有机酸对石灰性潮土磷吸附和解吸的影响。结果表明：（1）中性条件下供试有机酸均能不同程度的降低石灰性潮土对磷的吸附，作用强弱依次为草酸、柠檬酸＞苹果酸、酒石酸＞乙酸。（2）有机酸使土壤对磷吸附的降低效应随着有机酸浓度和有机酸与磷浓度比的增加而增加。（3）石灰性潮土在草酸体系中所吸附的磷容易被中性盐解吸，有机酸对土壤吸附磷的解吸有一定的促进作用。     

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。     

江西省典型水稻土对铅的吸附解吸特性研究和环境风险评估

【目的】研究江西省典型水稻土对铅的吸附解吸特性.【方法】以江西省2种典型水稻土(潜育型、潴育型)为试材,采用振荡平衡法研究铅在水稻土中的吸附-解吸特性,并利用保留因子对铅在水稻土中的环境风险进行评估.【结果】潴育型水稻土的吸附能力较强,明显大于潜育型水稻土,但潴育型水稻土的解吸能力小于潜育型水稻土,各初始浓度下,潜育型水稻土的解吸率为4.88%~28.81%,而潴育型水稻土解吸率为4.90%~20.56%;2种水稻土对铅的吸附用Freundlich方程拟合效果相对较好;铅的环境风险随铅含量的升高先减小后增大,且潜育型水稻土大于潴育型水稻土.【结论】研究表明与潴育型水稻土相比,潜育型水稻土更容易受铅的污染.     

长期定位施肥对棕壤钾素吸附解吸动力学特征的影响

【目的】研究32年连续不同施肥对耕地棕壤K+吸附解吸动力学特征的影响。【方法】采用去离子水淋洗土壤,连续液流法研究9个不同施肥处理耕层土壤钾吸附解吸动力学特征。【结果】不同施肥处理土壤对K+吸附、解吸平衡时间变幅分别为26-65 min和65-130 min;平衡吸附量和平衡解吸量范围分别为7.40-19.44 cmol•kg-1和0.070-0.258 cmol•kg-1;反应速度与反应时间的关系符合方程V=A+Blnt,且线性关系良好;CEC、黏粒、有机质、速效钾与吸附解吸各参数呈现不同程度的相关性;4种方程中,Elovich和一级动力学方程分别是拟合吸附和解吸过程的最优模型。【结论】不同施肥处理K+吸附解吸动力学特征差异很大,施用有机肥可以提高土壤对钾素的吸附能力;施钾量越高的处理,解吸能力越强;长期定位不同施肥通过改变土壤理化性质影响棕壤钾素吸附解吸动力学特性;长期不同施肥钾素在土壤中吸附解吸动力学过程不同。     

根际效应下镉在土壤中的吸附与解吸

根际微区是联系植物与土壤之间的纽带,控制着重金属等污染物从土壤向植物的迁移.以黑土为研究对象,采用根际箱装置培养根际土壤,研究了不同强度玉米根际效应下,土壤对Cd的吸附与解吸.结果表明,相比于非根际土壤,根际土壤中的可溶性有机碳（DOC）含量显著增加,不同处理下根际土壤DOC含量与根系的干物质重量二者呈显著正相关（P＜0.001）;根际土壤pH显著提高.根际土壤对Cd的吸附量显著高于非根际土壤,且在较高的Cd浓度下这种差异表现的更明显,不同pH下土壤吸附试验表明,根际pH的升高是造成这种现象的主要原因.可以用Freundrich方程来描述Cd离子在根际效应下黑土中的吸附特征.根际土壤的解吸量显著低于非根际土壤,相关分析表明,平均的解吸百分数与根际土壤DOC含量呈显著负相关（P=0.011）,说明根系分泌的可溶性有机物质与Cd离子的络和作用,是导致根际土壤中Cd较难解吸的重要原因.     

洱海近岸菜地不同土壤发生层的NH4+-N吸附解吸特征

采用等温吸附-解吸试验研究了洱海近岸菜地不同土壤发生层(耕作层A、犁底层P、潴育层W和潜育层G)NH_4~+-N的吸附解吸特征,并分析了吸附-解吸参数与土壤基本理化性质的关系,旨在为洱海近岸菜地不同土壤发生层氮素通过浅层地下水向洱海水体扩散通量的确定提供重要参数。结果表明:不同土壤发生层NH_4~+-N的等温吸附-解吸特征分别符合Langmuir模型和一元线性方程,而且不同土壤发生层NH_4~+-N的吸附-解吸过程具有不可逆性,解吸存在滞后性;不同土壤发生层NH_4~+-N的饱和吸附量(Q0)为435.597~982.757 mg·kg~(-1),NH_4~+-N平衡浓度(ENC0)为0.370~0.661 mg·L~(-1),解吸速率(K3)为0.281~0.729。土壤对NH_4~+-N的吸附能力为A层P层W层G层,而解吸能力与此相反。土壤中粉粒、黏粒含量和砂粒级微团聚体与Q0、最大缓冲容量(MBC)、ENC0呈正相关关系,与K3呈负相关关系。Q0、MBC、ENC0与不同土壤发生层OM、TN和NH_4~+-N呈正相关关系,与总铁、总锰和pH呈负相关关系,而K3有相反的变化。     

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。     

不同利用方式下土壤对磷的吸附—解吸特征

为了揭示闽江流域不同土地利用方式对土壤磷的固定和释放机制,对闽江上游果园、茶园、旱地、水田、蔬菜地和林地几种利用方式土壤磷的吸附—解吸特征进行研究。结果表明:蔬菜地土壤的速效磷含量最高,对200～2 400 mg/kg不同含量磷加入后的吸附率远低于其他土壤,仅为14.19%~30.88%,等温吸附曲线无拐点,土壤对磷的缓冲能力弱,最大磷吸附量为476.19 mg/kg。水田和林地的吸附能力略强,最大吸附量分别为1 000.00、1 111.11 mg/kg。土壤吸附能力越弱的对磷的解吸率越高,不同利用方式土壤磷的解吸率表现为菜地>水田和林地>旱地、茶园和果园。随着解吸次数增加,解吸率降低,且各土壤解吸率差异主要表现在第1次解吸过程中。因此,研究区域应减少菜地和水田的磷肥输入,林地地表植被的保护也是控制土壤磷流失的重要措施。     

磷与草甘膦在酸性土壤中吸附解吸交互作用机制

过量的磷肥和草甘膦是我国南方土壤中两种共存污染物,通常伴随着水土流失引起面源污染,为揭示土壤中草甘膦和磷的保持、释放规律及其相互影响机制,通过等温吸附-解吸试验,研究了红壤和黄壤经草甘膦处理后对磷的吸附解吸规律以及磷对草甘膦在红壤和黄壤中吸附解吸行为的影响。结果表明,草甘膦作用下磷在供试土壤上的吸附行为可用Langmuir方程描述,红壤和黄壤对磷的吸附反应均是自发进行的吸热反应,两种土壤对磷的吸附量均随草甘膦浓度增加而下降。与对照相比,红壤经草甘膦处理后,对高浓度磷的解吸具有明显抑制作用,而黄壤磷解吸量在草甘膦作用下变化不明显,但解吸率随草甘膦浓度增加有所上升。此外,Freundlich方程对磷作用下草甘膦在供试土壤上的吸附行为拟合效果较好。未添加磷时,草甘膦在黄壤上的吸附量大于其在红壤上的吸附量,然而随着磷浓度增加,黄壤对草甘膦的吸附量减少。草甘膦在两种土壤上的解吸率均呈下降趋势,随着外源磷浓度增加,草甘膦在红壤上的解吸量和解吸率均显著降低,而不同磷处理下黄壤草甘膦解吸量变化一般在1.83~8.42 mmol·kg~(-1)之间,外源磷对草甘膦在黄壤上的解吸影响较小。以上研究表明,土壤中草甘膦和磷存在着吸附行为的竞争,草甘膦能够降低土壤对磷的吸附,同时磷也能够抑制土壤对草甘膦的吸附。     

氮肥对绿麦隆在土壤中吸附-解吸作用的影响

通过室内模拟试验,研究了硫铵、尿素对绿麦隆在土壤中吸附、解吸作用的影响。结果表明,当绿麦隆与硫铵或尿素同时施入土壤后,土壤对绿麦隆的吸附作用增加,并随氮肥浓度的增加吸附作用增强;用氮肥培养土壤6d后加入绿麦隆,吸附能力为尿素处理>对照>硫铵处理,与未经培养的处理相比降低了6.18%￣30.99%,这与土壤中DOC的含量和种类有关。解吸试验表明,绿麦隆从未经硫铵或尿素培养土壤上的解吸能力高于对照10.53%￣38.60%,而其从用硫铵和尿素培养6d土壤上的解吸能力与对照无明显差异。另外,其与未经培养的土壤相比,解吸能力增加了大约2倍。这些结果表明,硫铵和尿素影响绿麦隆在土壤中的吸附、解吸作用,从而影响绿麦隆在土体中的迁移。