水溶性有机质对镉在土壤中吸附行为的影响

水溶性有机质（DOM）是环境中最为活跃的化学组成之一，无疑会对土壤中重金属的迁移转化具有很大的影响。通过等温吸附试验和动力学试验，研究了由猪粪和稻草提取的DOM对重庆市菜地典型土壤中Cd吸附行为的影响。结果表明：Cd在土壤中的吸附行为由于土壤类型和添加的DOM种类的不同而有所差异，在紫色土中，稻草DOM对Cd的吸附表现出明显的抑制作用，而猪粪DOM在低浓度时对Cd的吸附有抑制作用，但在较高浓度时，猪粪DOM反而表现出对Cd的促进吸附；在黄壤中，稻草DOM也有使Cd的吸附减少的趋势，而猪粪DOM对Cd的吸附有强烈的促进作用。     

湖泊沉积物中水溶性有机质对吸附磷的影响

以分别属于不同营养水平的五里湖和东太湖沉积物为研究对象,通过吸附试验,研究了水溶性有机质(DOM)对沉积物吸附磷酸盐等温线和动力学曲线的影响。结果表明:(1)DOM没有改变沉积物吸附磷动力学曲线的基本趋势,在前10 h内,沉积物对磷的吸附具有较大速度,20 h后基本达到吸附平衡;DOM提高了沉积物吸附磷的速度,特别是提高了0-0.5 h内的吸附速度,其中东太湖沉积物由82.34 mg kg-1h-1增加到97.18 mg kg-1 h-1,五里湖沉积物由12.21 mg kg-1h-1增加到59.17 mg kg-1h-1;(2)DOM明显改变了沉积物吸附磷等温线,对沉积物吸附磷具有促进作用,提高了沉积物吸附磷的效率,其中东太湖沉积物,DOM使其对磷的吸附效率由123.3 L kg-1增加到164.8 L kg-1,五里湖沉积物,DOM使其对磷的吸附效率由94.56 L kg-1增加到206.3 L kg-1;(3)DOM对有机质含量较高、严重污染的五里湖沉积物吸附磷的影响大于对有机质含量较低、中营养水平的东太湖沉积物的影响。     

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0.35%（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。     

土壤有机质对汞在棕壤中吸附-解吸行为的影响

对去除有机质前后汞(Ⅱ)在棕壤中吸附—解吸行为进行了分析。结果表明,有机质对棕壤汞的吸附贡献很大。去除有机质后,棕壤对汞(Ⅱ)的吸附率由95.62%~93.18%下降到62.8%~56.70%,解吸率则由2.39%~7.47%提高到2.65%~11.23%。Freundlich方程,Langmuir方程,Henry模型以及Temkin方程均能较好地描述去除有机质前后棕壤对汞的等温吸附过程。动力学方程拟合结果表明,棕壤去除有机质后,对汞(Ⅱ)的吸附—解吸速率均降低,其中Elovich方程和双常数方程拟合效果最优,均达到极显著相关关系(R0.708)。     

金霉素在不同耕作土壤中的吸附－解吸行为

用批平衡吸附试验研究了金霉素在河南封丘潮土、南京黄棕壤、常熟水稻土和江西鹰潭红壤4种土壤中的吸附行为。结果表明,金霉素的土壤吸附-解吸行为均可用Freundlich模型和Langmuir模型进行良好的线性拟合。其Kf值差异较大,分别为潮土1135Lkg-1,黄棕壤1250Lkg-1,水稻土2618Lkg-1和红壤4315Lkg-1,显示金霉素在4种土壤中的吸附行为存在较大的差异。此外,金霉素在4种土壤上的解吸过程存在明显的滞后现象。研究还表明4种土壤中金霉素的吸附参数Kf值与土壤pH呈显著负相关。     

阳离子与金霉素在土壤中竞争吸附的研究

<正>有研究表明,不同土壤对金霉素的吸附能力存在差异。同时其Kf值与土壤吸附平衡溶液pH之间显著负相关[1]。作为两性抗生素,金霉素在不同土壤溶液pH下的解离状态或存在状态不同,其随介质pH不同而呈阳离子、一价阴离子、二价阴离子或兼性离子状态,从而导致了其在4种不同类型土壤中的吸附差异。     

土壤中溶解性有机质及其对污染物吸附和解吸行为的影响

溶解性有机质（DOM）已成为环境科学、生态学和土壤科学等学科的研究热点。DOM对重金属、养分和有机污染物的环境化学行为有很大影响,因此开展DOM与污染物（或养分）之间相互作用的研究,具有重要的理论与实践意义。本文系统地评述了DOM的来源、组成、分级及其对土壤中污染物吸附一解吸行为的影响。尽管关于土壤中DOM的研究还不完善,许多工作也只是刚刚开始,至今对土壤中DOM的性质、组成和分类方法等问题都不是很清楚,但现有的结果已经表明,DOM是土壤圈中一种十分活跃的重要化学组分,它对土壤中化学物质的溶解、吸附、解吸、吸收、迁移和生物毒性等行为均有显著的影响。     

有机质和陪伴阴离子对土壤吸附Zn的影响

本文研究了土壤有机质和陪伴阴离子对黄棕壤、红壤和砖红壤吸附Zn²⁺的影响。结果表明:土壤有机质含量与吸附Zn²⁺的数量呈正相关;陪伴阴离子对土壤吸Zn²⁺量有显著的制约作用,土壤从ZnCl₂溶液中吸附的Zn²⁺数量高于Zn(NO₃)₂的0.77-1.16倍;△pH值与吸Zn²⁺量呈直线关系。由解吸情况可以判明红壤胶体表面的高能吸附位占的比例明显大于黄棕壤或砖红壤。     

溶解性有机质影响土壤吸附重金属的研究进展

溶解性有机质(Dissolved organic matter,DOM)由于含有羧基、羟基、羰基和甲氧基等活性功能团,能作为重金属在环境中的迁移"载体"或"配位体",通过与土壤中重金属之间的离子交换吸附、络合、螯合等一系列反应抑制或促进重金属在土壤中的吸附,影响重金属的沉淀、迁移转化和生物有效性,进一步影响生态环境安全和人类健康。因此,详细介绍了DOM尤其是外源DOM的来源、提取和组成,同时综述了溶解性有机质对土壤吸附重金属的影响及其影响机理的研究进展。     

金霉素和4-差向金霉素对油菜生长的影响及其在幼苗体内的积累

以油菜为材料,研究不同浓度金霉素（chlortetracycline,CTC）和代谢物差向金霉素（4-epi-chlortetracycline,ECTC）胁迫对其发芽、生长和抗氧化酶活性的影响,以及CTC和ECTC在幼苗体内的积累。结果表明：随着处理浓度的升高,种子发芽率、发芽势没有显著差异,但株高和根长受到明显抑制;在1～30mg.L-1处理浓度下,CTC和ECTC诱导的幼苗体内抗氧化酶SOD、POD、CAT活性均高于对照组;幼苗体内CTC、ECTC积累含量随着处理浓度的升高而增加,表明CTC和ECTC可在油菜幼苗体内积累,这可能产生潜在食品安全风险。     

Decomposition of Organic Matter with Previous Cadmium Adsorption in Soils

Decomposition of organic matter with previous Cd adsorption (thereafter referred to as OMACd) in soils and in water was studied in order to clarify the mechanism of Cd-induced inhibition of organic matter decomposition in soil. Two types of organic materials (sludge, rice straw) with or without previous Cd adsorption were mixed with a Gley soil or a Light-colored Andosol in a proportion of 1%. In the soils amended with the Cd-free organic materials, a CdCl₂ solution was added to the soils. The decomposition of the organic matter was examined by measuring the CO₂ evolution for 4 weeks at 28°C. Although the same amount of Cd was added to the soils, the decomposition of OMACd was inhibited to a greater extent than that in the soils to which a CdCl₂ solution had been added.

Furthermore the decomposition of sludge with previous Cd adsorption (thereafter referred to as SACd) in water after inoculation of soil microorganisms was investigated. Although the control sludge without Cd was markedly decomposed at 30°C during 4 weeks, SACd was not appreciably decomposed. These results suggest that OMACd cannot be readily decomposed by microorganisms.     

农艺措施对土壤可溶性有机质的影响研究进展

土壤可溶性有机质(DOM)是土壤有机物中的高活性组分，在土壤养分的生物地球化学循环、重金属和有机污染物的迁移转化、土壤矿物质的活化及土壤肥力的保持等过程中发挥着重要作用。农艺措施可通过内外源同步作用显著影响土壤DOM的含量、组分及性质，本文综述了近年来相关研究中不同农艺措施下土壤DOM的变化，总结了不同耕作管理、种植制度、施肥措施以及新型土壤改良剂等对土壤DOM的影响。分析表明，免耕加秸秆覆盖方式可显著提高土壤DOM含量，与单一耕作相比轮作可提升土壤DOM含量，绿肥配施有机肥较单一化肥施用可显著改善土壤DOM的组成和结构，合理调控热解炭和水热炭等土壤调理剂的施用时间、施用量、C/N等性质可优化土壤DOM结构和性能。本综述分析了农艺措施对土壤DOM的影响效果及作用途径，指出了当前的研究热点和难点，并对未来研究方向进行了展望，可为今后合理的农艺措施管理和土壤健康调控提供科学指导。     

土壤吸附可溶性有机碳研究进展

可溶性有机碳(DOC)是土壤有机碳(SOC)中最活跃的部分,虽然所占土壤总有机碳比例仅为0.04%~0.22%,但土壤对于DOC的吸附却被认为是深层土壤固定有机碳的主要过程。由此可见,土壤对DOC的吸附行为对于全球碳循环的研究有着深远的意义。文章以土壤对DOC的吸附行为为主体,综述了土壤对DOC的吸附特征,在此基础上总结出其吸附机理,并提出了目前研究的不足之处及对未来研究方向的展望,旨在为深入了解DOC在土壤环境中的迁移转化行为提供依据。     

可溶性有机物对玉米根部菲与芴吸着与吸收过程的影响

在水培玉米幼苗的暴露实验中,控制溶液中可溶性有机物（DOM）的浓度水平（0、0．5、1、2、5、10mg·L^-1）,观察其对水培溶液中多环芳烃（芴与菲）生物有效性的影响。通过控制洗脱条件,将根部多环芳烃分为弱吸着（氯化钙提取）、强吸着（甲醇提取）与吸收（索氏提取）3种不同的形态。结果表明,短期暴露（4d）后,培养液中多环芳烃浓度迅速下降至起始浓度的10％左右,玉米幼苗对菲的吸收强于对芴的吸收,而吸着量相似,大部分以强吸着态存在于根表。低浓度可溶性有机物（小于2mg·L^-1）的加入有助于芴与菲在根表的吸着,浓度继续增大时,对吸着过程则产生抑制作用;吸收量随可溶性有机物浓度的升高而增大,逐渐趋于稳定。吸着与吸收总量在DOM浓度约为1mg·L^-1时达到最大值,之后随DOM浓度增加而下降。     

增温、施氮对中亚热带杉木林土壤可溶性有机质的影响

受人类活动的影响,1880—2012年,全球地表平均温度约提高0.85℃;同时,1980—2010年间我国大气氮沉降以0.41 kg·hm^–2的速率逐年增加。全球变暖和大气氮沉降将通过影响环境因子变化进而影响土壤可溶性有机质(DOM,Dissolved organicmatter)。为探究增温和施氮对DOM数量及其结构的影响,选取我国中亚热带杉木人工林土壤进行增温以及施氮试验,试验设对照(CT,0 kg·hm^–2·a^–1)、增温(W,+5℃,0 kg·hm^–2·a^–1)、高氮(HN,80 kg·hm^–2·a^–1)、低氮(LN,40 kg·hm^–2·a^–1)、增温×高氮(WHN,+5℃,80 kg·hm^–2·a^–1)、增温×低氮(WLN,+5℃,40 kg·hm^–2·a^–1)6种处理。结果表明,与CT相比,...     

生物炭与强还原处理对设施蔬菜土壤可溶性有机质的影响

利用田间试验,探讨生物炭与强还原处理(RSD)对退化设施蔬菜土壤可溶性有机质(DOM)的影响.处理为对照(CK)、生物炭修复(BC)、淹水(SF)、淹水覆膜(SFF)、强还原修复(RSD)、RSD与生物炭联合修复(RSD+BC),对比研究不同处理对0-20,20-40 cm 土壤DOM含量及光谱特征的影响.结果表明:0...     

土壤溶解性有机质分子特征对不同来源有机肥分解的响应

从有机肥料中提取的溶解性有机质（DOM）可为不同的商业有机肥料的潜在应用提供新的见解。选用四种不同来源有机肥（生物质炭肥,WSB;羊粪有机肥,SM;海藻有机肥,SW;虾肽有机肥,SP）与昌化矿区周边土壤为研究材料,进行为期三个月的培养试验,采用多元光谱分析研究土壤DOM分子特征对有机肥分解的响应。与对照组相比,在培养过程中添加四种有机肥均增加土壤DOM的含量,WSB处理增加量最低,SW处理增加最高。激发发射矩阵结合平行因子分析 (EEM-PARAFAC) 表明培养过程中添加WSB提高了土壤DOM中类胡敏酸组分,减少了类富里酸组分;添加SM、SW和SP在0~45 d内降低了土壤DOM中微生物转化的类胡敏酸组分的比例而提高类富里酸组分,在45~90 d内增加难降解的类胡敏酸组分的比例。二维红外相关分析 ( 2D-FTIR-COS) 表明CK和SP处理中土壤DOM的芳香性或羧酸碳优先对分解时间发生响应;而添加WSB、SW和SM处理组中土壤DOM的烯烃或多糖类碳优先对分解时间发生响应;添加WSB和SP处理土壤提取液中也出现了Si-O-Al等土壤纳米矿物类官能团响应信号。碳近边X射线吸收精细结构 (C 1s NEXAFS) 分析结果表明：培养结束后,与未添加有机肥处理相比,WSB处理提高土壤DOM中含氧脂肪族碳组分比例,而减少芳香与酚类碳比例;SW处理主要增加了芳香碳、羰基碳的比例,而减少了脂族碳和氧烷基碳含量;SM、SP处理增加了酚类碳、芳香碳以及脂族碳比例,减少了羧基碳、氧烷基碳和羰基碳比例。本研究结果可增强对不同来源有机肥分解影响土壤DOM分子特征的了解,对于评估土壤中施用商品有机肥料的生态环境效应至关重要。     

Adsorption and Desorption of Copper in Pasture Soils

Abstract

Copper (Cu) is bound strongly to organic matter, oxides of iron (Fe) and manganese (Mn), and clay minerals in soils. To investigate the relative contribution of different soil components in the sorption of Cu, sorption was measured after the removal of various other soil components; organic matter and aluminum (Al) and Fe oxides are important in Cu adsorption. Both adsorption and desorption of Cu at various pH values were also measured by using diverse pasture soils. The differences in the sorption of Cu between the soils are attributed to the differences in the chemical characteristics of the soils. Copper sorption, as measured by the Freundlich equation sorption constants [potassium (K) and nitrogen (N)], was strongly correlated with soil properties, such as silt content, organic carbon, and soil pH. The relative importance of organic matter and oxides on Cu adsorption decreased and increased, respectively, with increasing solution Cu concentrations. In all soils, Cu sorption increased with increasing pH, but the solution Cu concentration decreased with increasing soil pH. The cumulative amounts of native and added soil Cu desorbed from two contrasting soils (Manawatu and Ngamoka) during desorption periods showed that the differences in the desorbability of Cu were a result of differences in the physico‐chemical properties of the soil matrix. This finding suggests that soil organic matter complexes of Cu added through fertilizer, resulted in decreased desorption. The proportions of added Cu desorbed during 10 desorption periods were low, ranging from 2.5% in the 24‐h to 6% in the 2‐h desorption periods. The desorption of Cu decreased with increasing soil pH. The irreversible retention of Cu might be the result of complex formation with Cu at high pH.