红壤交换性碱和交换性酸的研究 Ⅱ.与中性盐NaCl和Ba(NO3)2的关系

提出一个测定Cl- —交换性碱的方法。用自动控制pH的滴定装置定量地研究了一个砖红壤胶体和一个红壤胶体在NaCl和Ba(NO3) 2 溶液中的交换性酸的变化。结果发现 ,砖红壤和红壤胶体在两种盐溶液中 ,在测定pH范围内只出现交换性酸 ,红壤胶体的交换性酸量比砖红壤胶体的大。随着盐浓度的增高 ,交换性酸量的增幅由大变小 ,明确地出现一折点 ,NaCl在 30 0mmolkg- 1左右 ,Ba(NO3) 2 在 1 2 0mmolkg- 1左右。pH对交换性酸有显著影响 ,在Ba(NO3) 2 溶液中随pH升高而增大 ,在NaCl溶液中则出现一峰值。     

红壤交换性碱和交换性酸的研究：Ⅰ．与中性盐（Na2SO4,NaClO4和KClO4）关系

用自动控制PH的装置定量研究了两工壤类土壤体在三种中性盐溶液中的交换性碱和交换性酸的变化,发现在Na2SO4溶液中在PH代时出交换性碱,PH高时出现交换性酸,砖红壤胶体的交换性碱比红壤胶体的大,并且在PH5．6附近还出现不受Na2SO4浓度影响的交换中性点,NaClO3和KClO4溶液中,在测定PH值范围内只出现交换性酸,红壤胶体的数量比砖红壤胶的大,同一土壤胶体在KClO4中的数量比NaClO4中的多,二者都有一峰值,对于砖红壤胶体前者在PH4．3,后者在PH5．8,提出了测定SO^2-4－交换性碱的方法。     

华南红壤的交换性碱和交换性酸

本文提出了一个同时测定土壤的交换性酸和交换性碱的简易方法。将土壤的交换性酸和交换性碱区分为:Na-交换性酸、Ba-交换性酸和SO₄-交换性碱、F-交换性碱。用推荐的方法,在野外对华南地区由不同母质发育的砖红壤、赤红壤、红壤等10个剖面进行了测定。结果表明,红壤类土壤含有相当量的交换性碱,但其数量比交换性酸少。酸性母质发育的土壤的交换性酸和交换性碱量大于由基性岩发育的土壤者。红壤的交换性酸和碱的量随电性盐浓度的增高而增大,浓度大于0.1N后,数量基本不变。     

中性盐和pH对红壤、砖红壤胶体交换性酸的影响

In the present work, the exchangeable acidity of a red soil colloid and a latosol colloid at different pH during reacting with four neutral salts was measured. The results show that the exchangeable acidity increased with increasing amounts of the neutral salts added, and the relation between them was almost linear. When the amount of the neutral salt added was lower than a certain value, the slope of the line was high, and the slope turned low when the amount exceeded that value, so there was a turning point in each line. The addition amounts of the neutral salts for the turning points were affected by the cation species of the neutral salts, but pH had less effect on them. After the turning points occurred, the exchangeable acidity of the red soil colloid still gradually increased with the addition amounts of the neutral salts, but that of the latosol colloid did not increase any more. The exchangeable acidity in NaClO₄, KClO₄ and NaCl solutions increased at first, and then decreased with increasing pH, that is to say, peak values appeared. The peak positions of the exchangeable acidity in relation to pH changed with neutral salt solutions and were affected by the surface characteristics of the soil colloids, but not affected by the amounts of the neutral salts added. The exchangeable acidity in the Ba(NO₃)₂ solution increased continuously with increasing pH. The exchangeable acidity of the red soil colloid was obviously larger than that of the latosol colloid.     

红壤中交换性铝调控条件的研究：Ⅱ.有机质和CaCO3对交换性铝的影响

研究了有机质和ＣａＣＯ３对发育于花岗岩和第四纪红色粘土母质上的红壤的交换性铝的影响。结果表明：在用Ｈ２Ｏ２去除土壤中的有机质后,交换性铝的含量随有机质的降低而降低,但降低的速度不均匀,由慢到快似有一个“突跃”。而在向土壤中添加有机质的研究结果则表明,交换性铝的含量随有机质的增加而增加,在增加的过程中由快到慢,达到极点后,有机质含量再增加,交换性铝反而下降。在相同的土壤环境中,由于作物品种不同,施用     

农田改为农林(草)复合系统对红壤CO2和N2O排放的影响

以鄂南玉米地、紫穗槐/玉米地、香根草/玉米地、紫穗槐林地、香根草草地与撂荒地6种土地利用类型为研究对象,利用静态箱法,对夏玉米生长期间土壤CO2和N2O通量及影响因子进行了测定,研究我国北亚热带丘陵红壤区农田改变为林(草)地和农林(草)复合系统后土壤CO2和N2O排放特征。研究结果表明:(1)土地利用方式改变后,撂荒地土壤CO2排放量明显低于其他5种土地利用类型,但紫穗槐/玉米地、单作玉米地、香根草/玉米地、紫穗槐林地、香根草草地5种土地利用类型之间土壤CO2排放量差异不显著。(2)玉米生长期间,6种不同土地利用方式下,土壤N2O排放总量从高到低依次为紫穗槐/玉米地(508 g·hm-2·a-1)、紫穗槐林地(470 g·hm-2·a-1)、撂荒地(390 g·hm-2·a-1)、香根草/玉米地(373 g·hm-2·a-1)、香根草草地(372 g·hm-2·a-1)、单作玉米地(285 g·hm-2·a-1)。(3)土壤CO2通量与土壤有机碳、土壤微生物生物量碳和土壤含水量无显著相关关系;土壤N2O通量与土壤氮素净矿化率呈显著线性相关,但与土壤无机氮和土壤含水量无显著相关关系。农田改变为农林(草)复合系统可能潜在地增加土壤CO2和N2O排放;农田改变为林(草)地可能潜在地减少土壤CO2排放,增加土壤N2O排放。     

应用XAFS研究草酸根和胡敏酸对As(V)在红壤中吸附的影响

结合吸附实验和X光吸收精细结构光谱(XAFS)分析,研究了草酸根和胡敏酸对As(V)在红壤中吸附的影响,分析了As(V)在红壤中的化学形态和微观结构以及草酸根、胡敏酸的影响特征。结果表明,当pH6.0时,红壤主要是通过基团交换反应吸附As(V),草酸根和胡敏酸可以通过竞争吸附位点抑制红壤中As(V)的吸附,其抑制作用随浓度增大而增强。XAFS光谱学数据表明,红壤中吸附的砷以+5价态存在,主要与铁铝矿物形成以约0.317 nm As-Al和0.328 nm As-Fe原子间距为特征的双齿双核结构的内层复合物,复合物结构类型不受砷浓度和草酸根、胡敏酸的影响。     

电位计滴定法对Co2+, Ni2+, Cu2+ and Zn2+与胡敏酸和富里酸形成复合物时的结合常数的确定

The formation constants of Co^2 ,Ni^2 ,Cu^2 and Zn^2 complexes with humic acid(HA) and fulvic acid(FA) in red soil wrer determined by the potentiometric titration method.The constants as a function of composition of the complexation solutions were obtained by two graphical approaches respetively,The formation constants decreased with increasing concentration of metal in the solution,The results provide unambiguous evidence for the heterogeneity of the function groups of humic substances,the formation constants of FA were much smaller than those of HA,and the formation constants of Cu^2 were much greater than those of Co^2 ,Ni^2 and Zn^2 ,The potentiometric titration methon for determining formation constants are also discussed in the article.     

添加H2O2改性和HNO3/H2SO4改性生物质炭对一种酸性水稻土吸附Cd (Ⅱ)的影响

选择稻草、玉米秸秆和油菜秸秆作为制备生物质炭的原料，分别用H2O2和HNO3/H2SO4对生物质炭进行改性处理，以未改性的生物质炭和HCl处理的生物质炭作为对照。按土重3%的比例向采自安徽郎溪的酸性水稻土中添加上述生物质炭，在经历一个干湿交替周期后，进行Cd(Ⅱ)吸附/解吸实验，研究添加生物质炭对水稻土吸附Cd(Ⅱ)的影响及其机制。结果表明，两种改性方法均有效增加了生物质炭表面的质子结合位点数，且HNO3/H2SO4改性对生物质炭表面羧基官能团的扩增效果更显著。官能团的增加使得添加了HNO3/H2SO4改性生物质炭的水稻土对Cd(Ⅱ)的专性吸附能力显著增强。因此，添加HNO3/H2SO4改性生物质炭可以作为酸性水稻土吸附固定重金属Cd的一种新型方法。     

江西红壤丘陵区~(137)Cs和~(210)Pb_(ex)与有机质关系的研究

以江西省余江县中科院红壤试验基地三分场附近的低山丘陵区为研究区,应用核素示踪技术和化学方法相结合的手段,对研究区土壤样品中有机质、137Cs、210Pbex含量的剖面分布及其相关性做了分析,结果表明:在耕层深度内,有机质和137Cs含量呈显著的正相关关系,而210Pbex含量波动比较大,与有机质含量相关性较小;137Cs空间分布上的变化规律受地形空间分异的控制,除坡脚外不同部位有机质含量和137Cs含量相关系数呈现坡上部﹥坡中部﹥坡下部的特点。     

用悬液Wien效应研究Na+、K+、NH4+、Ca2+、Zn2+和Cd2+阳离子与红壤黏粒间的相互作用及能量关系

采用悬液Wien效应法研究了Na+、K+、NH4+、Ca2+、Zn2+和Cd2+阳离子与红壤黏粒间的相互作用及能量关系。结果表明,在试验条件下,红壤黏粒与阳离子Na+、K+、NH4+、Ca2+、Zn2+和Cd2+的平均结合自由能分别为:4.50、7.35、7.15、9.12、9.84和9.63 kJ mol-1。含Ca2+悬液的电导率随场强增加而递增最快,含Na+和NH4+悬液的电导率随场强增加而增加最慢,而含K+、Zn2+和Cd2+的悬液电导率的增速相近、介于其间。红壤悬液中不同阳离子的解离速率顺序为Ca2+>K+>Zn2+=Cd2+>Na+=NH4+。在低场强(15～80 kV cm-1)下,不同阳离子的平均吸附自由能ΔGad没有差异。在场强100 kV cm-1以上,二价阳离子的ΔGad明显大于单价阳离子,不同阳离子间ΔGad的大小顺序为NH4+≤Na+>K+=NH4+>Ca2+>Zn2+=Cd2+,Na+离子平均解离度的递增速率(场强增加1kV cm-1所引起的解离度增量)最大,为0.000 427 cm kV-1,其次是Ca2+离子,为0.000 221 cm kV-1,其余阳离子为0.000 12～0.000 14 cm kV-1。     

稻秆还田及土壤预淹对施入土壤的(15NH4)2SO4-N的去向及水稻生长的影响

A pot experiment was conducted to investigate the effects of straw incorporation and soil pre-flooding on the fate of (15NH4)2SO4-N and the growth of rice.Excessive application of rice straw when incorporated with(^15 NH4)2 SO4 at the C/N ratio of 40 reduced the loss of (^15NH4)2SO4-N and retarded the growth and development of rice significantly,while no adverse effects were observed on dry weight of panicle and the total recovery of (15NH4)2 SO4-N when rice straw was incorporated with(15NH4)2SO4 at a C/N ratio less than 25.There were no significant effects of duration of soil pre-flooding within 6 weeks on (^15NH4)2 SO4-N uptake by rice and on rice growth,but,less loss of (^15NH4)2SO4-N was observed in the soil with a longer period of pre-flooding.     

分蘖期水稻地上部和空气间的NOX (NO,NO2 ) 交换作用

采用密闭箱法结合42 C型 NO-NO2-NOX 分析仪的快速线检测系统,在气候箱严密控光（L1）和室内自然光暗处理（L2）条件下,研究了分蘖期水稻地上部和空气间的NOX（NO, NO2 ）交换作用,结果表明: 1）试验用水稻品种具有较强的NO挥发能力,在L1、L2条件下水稻NO平均挥发速率 [按鲜质量（g, FW）计算] 分别达到0.0188、0.0239 g/（g·h）,并在环境空气NO浓度达100 g/m3条件下水稻也能净排放NO;2）水稻能吸收空气NO2,L1、L2条件下水稻NO2平均净吸收速率为0.00084、0.00165 g/（g·h）;3）施氮能增强水稻NO挥发,在气候箱严密控光（L1）条件下,短期内（1～2 d）施氮在日间 6:00～10:00 弱光时段和 10:00～14:00强光时段有刺激水稻NOX （NO, NO2 ）挥发的效应, 但在14:00～18:00 时段,持续强光能削弱施氮对水稻NO挥发的刺激作用而增强水稻对NO2吸收。4）室内自然弱光条件下（L2）,施氮能提高日间水稻的NO净挥发速率,水稻NO2净吸收速率随着有光时间的延长而上升。夜间暗处理条件下,施氮对促进水稻NO的挥发无明显作用,水稻NO2吸收速率下降。试验结果显示,水稻地上部从空气中净吸收NO2的平均速率远低于NO净挥发速率,分蘖期水稻地上部分与空气间的NOX （NO, NO2 ）交换作用主要表现为NO的净挥发,相当于净损失纯N 10.95～12.5 g/（hm2 ·d）。     

天然磁铁矿和商用Fe3O4修复Hg(II)污染地下水的模拟研究

目前汞污染地下水修复面临很大的技术和成本挑战,亟需发展修复效果好、经济效益性高的汞污染地下水修复技术和修复材料。通过批量实验和光谱分析探究了天然磁铁矿和商用Fe_3O_4对Hg(Ⅱ)的去除效率和去除机制,并分析了两种材料对模拟地下水中Hg(Ⅱ)的吸附和脱附行为。结果表明,天然磁铁矿和商用Fe_3O_4对Hg(Ⅱ)的去除受pH、Hg(Ⅱ)初始浓度、Cl-等因素的影响;二者对Hg(Ⅱ)的去除均符合准二级动力学模型和Freundlich模型;天然磁铁矿对Hg(Ⅱ)的去除机制主要是羟基络合与物理吸附,而商用Fe_3O_4对Hg(Ⅱ)的去除主要是化学还原与物理吸附。二者对模拟地下水中Hg(Ⅱ)的去除率分别达90%和95%,具有修复Hg(Ⅱ)污染地下水的应用潜力。     

冬季施用鸡粪和生物炭对南方稻田土壤CO2与CH4排放的影响

生物炭的利用近年来是农田土壤固碳减排研究中的热点。本研究通过在冬季稻田养鸡,结合生物炭添加,采用箱式法结合温室气体分析仪定量测定冬季稻田和双季稻期间土壤CO_2和CH_4排放通量,分别估算冬季稻田和双季稻期间土壤CO_2和CH_4排放总量,评估生物炭和鸡粪添加对土壤碳排放的影响。结果表明,鸡粪还田处理显著提高了土壤CO_2的排放,冬季稻田和水稻生育期排放量分别达9 935.39 kg·hm~(-2)和27 756.34kg·hm~(-2),比对照增加58.7倍(P0.01)和56%(P0.05);生物炭添加处理冬季稻田和水稻生育期CO_2累积排放量比对照高12.3倍(P0.01)和41%(P0.05)。鸡粪还田处理下冬季稻田和水稻生育期稻田的CH_4排放量均显著高于其他处理;而生物碳添加对冬季稻田CH_4排放无显著影响,但显著降低了水稻生育期稻田的CH_4排放。鸡粪还田配施生物炭处理也显著提高了稻田土壤CO_2的排放。冬季稻田时,鸡粪还田配施生物炭土壤CO_2累积排放量显著高于鸡粪还田处理;而水稻生育期时,鸡粪还田配施生物炭处理下土壤CO_2累积排放量显著低于鸡粪还田处理。鸡粪还田下添加生物碳可以降低因鸡粪还田引起的CH_4排放增加的效应。总之,鸡粪原位还田显著增加了冬季稻田和水稻生育期稻田的CO_2和CH_4排放;无论是冬季稻田还是水稻生育期,生物炭的添加都降低了土壤CH_4的排放,且生物炭添加后期有抑制土壤CO_2排放的作用。因此,从更长的时间尺度来看,生物炭施入土壤有利于土壤固碳减排。     

α-Fe2O3 对Cr(Ⅲ)的等温吸附特征研究

由于工农业生产中对铬的处理不力,造成土壤及地下水的严重污染。铬对人体的毒害能引起皮炎、湿疹、气管炎和鼻炎,并有致癌作用。重金属离子与土壤、矿物的相互作用是重金属环境地球化学循环的主要环节,而重金属在水体和土壤中的迁移转化过程主要表现为金属离子在矿物界面的吸附/解吸和沉淀作用[1]。矿物对重金属的吸附可以减轻或缓解环境污染。赤铁矿是一种重要的铁氧化物,是酸性土壤中广泛存在的稳定矿物之一,由于具有较大表面积、较多表面活性官能团以及较强的电荷可变性,使其对土壤的物理化学特性,尤其是对营养元素和污染物质、重金属离子的吸持、迁移、有效性和毒性均有着极其重要的作用。金属氧化物尤其是铁锰氧化物与重金属离子的     

旱作及水作条件下稻田CH4和N2O排放的观察研究

通过田间试验研究不同土表覆盖处理旱作和水作水稻全生育期内土壤微量气体的排放。结果表明 ,旱作稻田当季N2 O的排放总量是水作稻田的 5～ 6倍 ,而水作稻田CH4 的排放总量是旱作稻田的8～ 1 9倍。不同覆盖旱作处理N2 O的排放总量为 :裸露 >覆膜 >盖草 ,CH4 排放总量为 :覆膜 >裸露 >盖草。水作稻田CH4 的排放与水稻生育期关系密切 ,以分蘖盛期的 5 0mgm- 2 h- 1为最大。旱作稻田N2 O的排放与施氮关系密切 ,其排放通量峰值出现的时间因施氮时期不同而异 ,基肥的峰值 (2 1 1 6 7μgm- 2 h- 1)出现在施肥后第 1 1d ;分蘖肥的峰值 (4 3 94 3 μgm- 2 h- 1)出现在施肥后第 9～ 1 0d ;穗肥的峰值则在施肥后的第 6d出现 ,达 3 3 3 5 0 μgm- 2 h- 1。     

研究植物光合作用与吸收SO2能力关系的实验装置

为同时了解ＳＯ₂影响植物光合作用和植物吸收ＳＯ₂能力两方面的情况,用红外ＣＯ₂分析仪和ＳＯ₂气体分析仪组成一套测定系统,同步测定有关参数。对该系统进行了抗干扰能力、气路管道设置、湿度控制等研究和实际测试,证明了该系统基本可达到设计目的。