土壤和粘粒矿物对亚硒酸盐的吸附和解吸

本文研究了三种土壤(砖红壤、红壤和黄棕壤)、高岭土和两种合成氧化铁(无定形氧化铁和针铁矿)对亚硒酸盐的吸附和解吸作用。讨论了亚硒酸盐的吸附特征,以及土壤中氧化铁对亚硒酸盐吸附和解吸的影响,根据实验资料与吸附等温方程式的拟合情况,作者认为以Freundlich和Langmuir公式为宜。此外,供试样品对亚硒酸盐的吸附和解吸结果表明,Se的吸附量随Se的添加量的增加而增加,但由于矿物组成各异,吸附量的差异显著。其吸附量的大小顺序为:无定形氧化铁>针铁矿>砖红壤>红壤>黄棕壤>高岭土;而被吸附Se的解吸能力则是高岭土>黄棕壤>红壤>砖红壤>针铁矿>无定形氧化铁。实验结果还表明,在各种矿物组成中,亚硒酸盐的吸附和解吸受氧化铁的影响很明显,三个土壤样品的吸附等温线都表现出氧化铁在初始阶段对亚硒酸盐吸附快而强烈的特征,而在去除氧化铁以后,这一特征也随之消失,硒的吸附量显著降低,而解吸率则明显上升。     

土壤和粘粒矿物对亚硒酸盐的吸附和解吸

本文研究了三种土壤(砖红壤、红壤和黄棕壤)、高岭土和两种合成氧化铁(无定形氧化铁和针铁矿)对亚硒酸盐的吸附和解吸,讨论了亚硒酸盐的吸附特征,以及土壤中氧化铁对亚硒酸盐吸附和解吸的影响。     

三种铁氧化物的磷吸附解吸特性以及与磷吸附饱和度的关系

采用三种人工合成铁氧化物(针铁矿、赤铁矿和水铁矿)比较了结晶态和无定形铁氧化物对磷的吸附—解吸特性以及与磷吸附饱和度的关系。结果表明,三种铁氧化物的磷吸附特性均可用Langumir方程来描述,相关系数均大于0.9,达到极显著水平。从磷最大吸附量(Qm)、吸附反应常数(K)和最大缓冲容量(MBC)三项吸附参数综合考虑,水铁矿(无定形)对磷的吸附无论在容量还是强度方面均比结晶态铁氧化物针铁矿和赤铁矿大得多。水铁矿吸附的磷比针铁矿和赤铁矿所吸附的磷更难解吸;水铁矿的大量活性表面并没有表现出增加磷释放的作用。磷吸附饱和度有望作为评价土壤或铁氧化物磷吸附—解吸的强度和容量因子的一个综合指标。     

土壤中可变电荷表面磷的解吸特性

本文研究了土壤中可变电荷表面磷的解吸特性。结果表明,磷解吸量与吸附量成正相关,并与直线方程和指数方程拟合。其平均解吸百分数依次为:高岭石(66%)>无定形硅酸铝(60%)>砖红壤粘粒(55%)>>无定形氧化铁(29%)>三水铝石(23%)>>火山灰粘粒(9%)。解吸体系的pH是借对磷酸根质子的解离和表面电荷的影响而制约解吸量。F^-和OH^-离子对磷酸盐化的三水铝石连续解吸的结果表明,磷酸根和氟离子在三水铝石表面的吸附量或剩余量之和均较为接近,这揭示了H₂PO₄^-和F^-离子之间既竞争又相互补充表面空位。它可作为一种区分磷吸附形态和沉淀的定量方法来进一步研究。     

土壤对镉的吸附与解吸——Ⅰ.土壤组份对镉的吸附和解吸的影响

采用选择溶解法研究了有机质、游离铁、无定型硅、铝等土壤组份对青黑土、黄棕壤、红壤和砖红壤胶体吸附和解吸Cd的影响。结果表明,去除有机质后胶体吸附Cd减少,这可能是由于交换吸附的减少所致;游离铁的去除使得黄棕壤、红壤和砖红壤的吸附量显著减少,显示了在这些土壤中游离氧化铁专性吸附的重要性;随着无定形铝含量的上升,吸附量下降,这是因为铝离子占据了高能量的吸附位。经不同处理后的土壤胶体,其Cd的解吸顺序(解吸%)大致为:去无定型硅、铝者>去游离铁者>去有机质者>原胶体,但在不同土壤和不同pH条件下该顺序略有差别。研究结果为控制和改造土壤Cd污染提供了理论依据。     

Sb(V)在三种矿物表面的吸附行为

用研究了蒙脱土、高岭土和针铁矿在不同的pH与离子强度的介质条件下对Sb(V)的吸附及解吸行为。3种矿物对Sb(V)的吸附能力差别较大,蒙脱土的吸附量远大于针铁矿和高岭土,针铁矿与高岭土的吸附能力相近。pH对Sb(V)在3种矿物表面的吸附行为影响显著。随pH的升高,Sb(V)的吸附均减弱。吸附在高岭土表面的Sb(V)易解吸,而针铁矿和蒙脱土表面的Sb(V)不易解吸。随离子强度升高,高岭土对Sb(V)的吸附减弱;离子强度对Sb(V)在针铁矿和蒙脱土表面吸附的影响较小。     

硫酸根离子添加顺序对可变电荷土壤吸附铜离子的影响

研究了SO2-4添加顺序对三种可变电荷土壤(昆明铁质砖红壤、徐闻砖红壤和江西红壤)吸附Cu2+的影响,作为对照,也研究了其对恒电荷土壤(黄棕壤、棕壤)以及两种不同矿物(高岭石与针铁矿)吸附铜离子的影响。实验结果表明,在同等条件下,SO2-4添加顺序对两类表面性质不同的土壤吸附Cu2+有着不同的影响。对于恒电荷土壤,SO2-4添加顺序对土壤吸附Cu2+几乎没有影响。同等pH条件下,对可变电荷表面而言,加入CuSO4者具有最高的Cu2+吸附率;对昆明砖红壤、徐闻砖红壤以及针铁矿和高岭石而言,先加入Cu2+者相对先加入SO2-4者Cu2+吸附率更高;对江西红壤而言,上述这个次序则刚好相反。SO2-4浓度和有机质去除对同等pH条件下铜离子吸附率高低的排序并无实质性影响。     

可变电荷土壤中铜离子的解吸

研究了我国四种可变电荷土壤红壤、赤红壤、砖红壤和铁质砖红壤以及二种恒电荷土壤黄棕壤和黑土中吸附性铜离子的解吸特征。研究结果表明 ,可变电荷土壤吸附的一部分铜离子可以被去离子水解吸 ,而且在pH～解吸率曲线上在一定pH值时出现解吸率最大值。在最大值时不同土壤中铜离子解吸率的大小与土壤中氧化铁的含量有关。氧化铁的含量越高 ,在最大值时铜离子的解吸率越大。当用中性电解质解吸可变电荷土壤吸附的铜离子时 ,电解质的浓度越大 ,解吸率越低。与此相反 ,恒电荷土壤吸附的铜离子不能被去离子水解吸 ,只能被中性电解质解吸 ,且电解质的浓度越高 ,解吸率越大。这表明 ,可变电荷土壤中吸附性铜离子的解吸规律 ,完全不同于恒电荷土壤中者。本文初步讨论了其原因     

中南地区几种地带性土壤中的氧化铁类型与钼吸附特性

应用Ｘ射线衍射和化学分析等手段研究了中南地区几种地带性土壤中的氧化铁类型与钼吸附的关系，结果表明：供试土壤粘粒的氧化铁以晶质氧化铁为主，非晶质氧化铁含量低，砖红壤和赤红壤中的晶质氧化铁全为针铁矿；针铁矿的平均晶粒大小一般比赤铁矿的小，而比表面积却比赤铁矿的大；针铁矿型氧化铁全为针铁矿；针铁矿的平均晶粒大小一般比赤铁矿的小，而经表面积却比赤铁矿的大；针铁矿型氧化铁的钼吸附量比针－赤混合型氧化铁的高，     

柠檬酸对三种人工合成氧化铁磷吸附特性的影响

试验采用了3种人工合成的氧化铁为材料,研究了氧化铁对磷的吸附以及柠檬酸对氧化铁磷吸附特性的影响。结果表明:3种人工合成的氧化铁对磷的吸附特性及柠檬酸对氧化铁吸附磷的影响都可用Langumir方程来描述,都达到了极显著水平。从磷的最大吸附量(Sm)、吸附反应常数(K)和最大缓冲容量(MBC)来看,未加入柠檬酸时,水铁矿对磷的吸附在容量和强度方面均为最高;而在加入柠檬酸时,3种人工合成的氧化铁对磷的吸附能力的顺序并无差别,水铁矿和针铁矿的磷Sm和MBC要比赤铁矿大很多。     

几种土壤对氟的吸附和解吸

中南地区6种土壤8个层次的氟吸附和解吸试验结果表明:供试土壤的氟吸附与Langmuir、Freundilich和Temkin方程均有较好的拟合性;花岗岩发育土壤的氟吸附量明显大于红砂岩和紫红色砂页岩发育的土壤。赤红壤、砖红壤、紫色土和黄棕壤性土吸附的氟可为0.1mol／LKOH完全解吸，而红壤和黄棕壤的氟解吸部分滞后，滞后的原因与14nm过渡性矿物较多有关。上还土壤吸附氟均不能被水完全解吸，解吸率因土壤不同而不同。花岗岩发育土壤的氟解吸率（26.9％～40.0％）比其他母质土壤（4.8％～94.2％）低。供试土壤对氟吸附和解吸的差异与土壤矿物特性，尤其是氧化物数量有关。     

The influence of iron oxides on phosphate adsorption by soil

Soils from Denmark and Tanzania were extracted with ammonium acetate (controls), EDTA to dissolve amorphous iron oxides, and dithionite-EDTA (DE) to dissolve crystalline iron oxides. The phosphate adsorption capacities of the extracted soils were taken as the maximum quantity of phosphate adsorbed computed from the Langmuir equation. The decreases in the phosphate adsorption capacity following EDTA extraction and DE extraction were attributed to the removal of iron oxides. Close correlations (P<0.001) were found (i) between EDTA-extractable iron (amorphous iron oxides) and the decrease in phosphate adsorption capacity following EDTA extraction, and (ii) between the difference between DE-extractable iron and EDTA-extractable iron (crystalline iron oxides) and the further decrease in phosphate adsorption capacity following DE extraction. The phosphate adsorption capacity, estimated to be approximately 2.5 μmol P m^?2, was in good agreement with the capacity of various synthetic iron oxides. The calculated phosphate adsorption capacity of soil iron oxides, obtained from the contents and specific surfaces of amorphous and crystalline iron oxides together with the phosphate adsorption capacity per m² for synthetic iron oxides, compared favourably with the measured phosphate adsorption capacity.     

几种土壤对砷酸盐的吸附

砷化合物一般都具有毒性,它对环境的污染引起人们的重视.砷污染土壤后,被土壤吸附、贮存.同时,通过植物的摄取,可进入动物和人体中.植物吸收的砷量和受害的程度,不仅与土壤砷的水平有关,而且还受土壤吸附砷的状况的影响.中国科学院南京土壤研究所试验研究指出,按土壤对砷的吸附量的差异而规定各种土壤的最大允许残留量.     

ADSORPTION OF THE HERBICIDE 2,4-D ON GOETHITE

Adsorption, of the herbicide 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) on an iron oxide, goethite, was studied in aqueous suspensions as a function of solution pH, ionic strength of the medium, and initial 2,4-D concentration. The 2,4-D anion was reversibly adsorbed on positively charged goethite surfaces, maximum adsorption being observed near the pK_a of 2,4-D (2.73) and at low ionic strength. Within certain levels of adsorption (5–22 mg 2,4-D adsorbed/g goethite) the complex became hydrophobic and floated to the liquid surface. This flotation effect disappeared on further adsorption. It is suggested that adsorbed 2,4-D anions are orientated with their hydro-phobic aromatic ends directed towards the solution, the carboxyl groups being weakly bound to positive sites on the oxide surface. At high levels of adsorption, some of the anions are orientated in the opposite direction by π–π interaction, with the first adsorbed layer and the surface reverts to its hydrophilic nature.     

我国几种主要土壤胶体的NH4+吸附特征

本文讨论我国几种主要土壤胶体的NH₄⁺吸附特征。土壤胶体对NH₄⁺的吸附符合两种表面Langmuir方程。土壤胶体对NH₄⁺的结合能力强弱顺序是:黄棕壤>黑土、(土娄)土>红壤>砖红壤,而NH₄⁺的解吸率大小顺序与此相反。Langmuir吸附方程参数K₁与土壤胶体的粘粒矿物组成有关,并与土壤胶体对NH₄⁺的相对偏好性(A值)呈正相关。Langmuir参数(M₁+M₂)与土壤胶体的CEC呈正相关,去有机质(OM.)前后△K₁与△OM.呈反相关。去有机质可增加土壤胶体对NH₄⁺的偏好性。土壤胶体的NH₄⁺吸附和解吸特征决定于其组成和表面性质,并受有机无机复合作用的影响。永久电荷吸附位对NH₄⁺的偏好性较强,而可变电荷吸附位则较弱。     

蔬菜种植年限对土壤磷素吸附解吸特性的影响

为揭示不同种植年限土壤磷的固定和释放机制,通过土壤磷的等温吸附、解吸试验研究种植年限分别为3～5年、15～20年、25～30年的黄棕壤0～5cm和5～20cm土层磷的吸附、解吸特性。结果表明:土壤磷的等温吸附曲线、吸附量-解吸量曲线分别与Langmuir方程(R2为0.8728～0.8436)、二次函数方程拟合良好(R2为0.9545～0.9970);随蔬菜种植年限延长,表层土壤磷最大吸附量(Qm)、磷最大缓冲容量(MBC)明显降低,而土壤磷吸附饱和度(DPS)和解吸率明显提高;种植年限15～20年、25～30年土壤磷的解吸率明显高于3～5年土壤。对表征土壤磷素吸附、解吸特性的主要因子如MBC及DPS等作相关分析发现,无定形铁铝含量的变化是影响土壤磷吸附解吸特性的主要因素。     

THE HIGH- AND LOW-ENERGY PHOSPHATE ADSORBING SURFACES IN CALCAREOUS SOILS

The two-surface Langmuir equation was used to study P adsorption by 24 calcareous soils (pH 7.2-7.6; 0.8-24.2 per cent CaCO₃) from the Sherborne soil series, which are derived from Jurassic limestone. High-energy P adsorption capacities (x″_m) ranged from 140–345 μg P/g and were most closely correlated with dithionite-soluble Fe. Hydrous oxides therefore appear to provide the principal sites, even in calcareous soils, on which P is strongly adsorbed (x″_m 6–51 ml/μg P). The low-energy adsorption capacities (x″_m) ranged from 400–663 μg P/g and were correlated with organic matter contents and the total surface areas of CaCO₃ but not with per cent CaCO₃, pH, or dithionite-soluble Fe. Total surface areas of CaCO₃ in the soils ranged from 4.0 to 8.5 m²/g soil. Low-energy P adsorption capacities agree reasonably with values (100 pg P/m²) for the sorption of phosphate on Jurassic limestones but phosphate was bonded much less strongly by soil carbonates (k″= 0.08–0.45 ml/μg P) than by limestones (k～10.0 ml/μg P). Low-energy P adsorption in these soils is tentatively ascribed to adsorption on sites already occupied by organic anions (and probably also by bicarbonate and silicate ions) which lessen the bonding energy of co-adsorbed P.