耕型红壤和红壤性水稻土铜的化学行为及施铜效应Ⅰ.土壤对铜的吸附和解吸特征

通过恒温吸附和恒温解吸试验等方法,研究了湖南省广泛分布的几种耕型红壤及其发育的水稻土铜的吸附—解吸特征以及影响土壤对铜吸附的土壤因素．结果表明,供试土壤铜的恒温吸附曲线属于高亲和力的“Ｌ”型曲线,可用一元Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附方程和Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ吸附方程拟合,拟合度均达极显著水平．由一元Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程求得的最大吸附量（Ｍ）,吸附－解吸平衡常数（Ｋ）和最大缓冲容量（ＭＢＣ）,红壤性水稻土均高于耕型红壤．供试土壤对铜的最大吸附容量与土壤有机质和无定形氧化铁含量呈极显著线性正相关．红壤旱地改水田后对铜的吸附容量增大主要是由于土壤有机质和无定形铁含量增高所致．供试土壤的吸附态铜可分为可解吸态和难解吸态两种形态,当平衡液铜含量低时,以难解吸态铜为主,当平衡液铜含量升至４０ｍｇ／ｍＬ后,难解吸态铜基本维持在一定水平,此时吸附量的增加主要是易解吸态铜含量的增加．供试土壤的吸铜参数Ｍ和Ｋ分别与土壤有效铜含量呈极显著和显著正相关     

Cu(Ⅱ)对红壤吸附Cr(Ⅵ)的影响

选择3种红壤研究了Cu(Ⅱ)对土壤吸附CrO42-的影响,结果表明Cu(Ⅱ)显著增加了土壤对CrO42-的吸附量,Cu(Ⅱ)对CrO42-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.3种土壤对CrO42-的吸附量及Cu(Ⅱ)对土壤吸附CrO42-影响的大小顺序为:广西红壤>湖南红壤>江西红壤,这与这些土壤游离氧化铁和游离氧化铝含量的大小顺序基本一致.Cu(Ⅱ)不仅增加土壤对CrO42-的吸附量,在铜存在下土壤吸附的CrO42-的解吸量也高于对照体系中的,但解吸增量(加铜体系与对照体系之间解吸量的差值)比吸附增量(加铜体系与对照体系之间吸附量的差值)低得多,说明Cu(Ⅱ)对OrO42-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.不同土壤中,不同机制对Cu(Ⅱ)促进CrO42-吸附的相对贡献不同,广西红壤中静电吸附的贡献很小;而在江西红壤和湖南红壤中.由于铜的吸附导致土壤表面正电荷增加使土壤对CrO42-静电吸附量增加是铜增加CrO42-吸附的重要原因之一.铜的促进作用增加了红壤对CrO42-的吸附量,降低了CrO42-在土壤中的活动性.     

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。     

两种土壤中邻苯二胺对铜离子吸附-解吸平衡影响的研究

采用室内测试方法,研究了低浓度的外源铜离子在两种不同性质土壤中的吸附、解吸过程及其受邻苯二胺的影响。结果发现,外源铜离子在红壤中的吸附随pH的变化明显变化,而在黑土中的吸附则随pH变化改变较小,吸附在红壤中的铜较吸附在黑土中的铜更易于解吸。有机物邻苯二胺对铜在两种土壤中的吸附和解吸过程产生了明显影响,酸性条件下邻苯二胺的存在增加了红壤对铜的吸附量,但同时也增加了铜的解吸百分数。而邻苯二胺基本不改变铜在黑土中的表观吸附量,但显著影响铜的解吸百分数。     

磺胺类抗生素在红壤中的吸附解吸特征

【目的】抗生素被广泛使用导致其在土壤中混合污染，增大环境风险，抗生素在土壤中环境行为的研究是国内外研究的热点。探究磺胺类抗生素在红壤中的吸附-解吸特征，以期为抗生素在土壤中环境行为的研究提供科学依据。【方法】采用批量平衡法对单一和混合体系条件下红壤吸附-解吸磺胺嘧啶、磺胺甲恶唑和磺胺吡啶的试验进行研究。【结果】红壤对磺胺类抗生素的吸附反应在24 h内达到吸附平衡，Elovich和粒子内扩散模型适合描述红壤吸附磺胺类抗生素的动力学特性。Freundlich和Henry模型适用于描述单一和混合体系下红壤吸附-解吸磺胺类抗生素的等温线特性。磺胺类抗生素在红壤中吸附能力大小依次为磺胺甲恶唑、磺胺吡啶、磺胺嘧啶，解吸能力大小依次为磺胺吡啶、磺胺嘧啶、磺胺甲恶唑，磺胺吡啶和磺胺嘧啶在红壤中具有较强的迁移性。混合体系红壤同时吸附的磺胺甲恶唑、磺胺吡啶和磺胺嘧啶抗生素分子间没有竞争关系，但是同时吸附在红壤上的3种磺胺类抗生素分子间存在协同解吸的现象。【结论】污染红壤的磺胺类抗生素在土壤中具有较高的迁移性，土壤中混合的磺胺类抗生素解吸能力更强，在土壤中多种磺胺类抗生素复合存在可能增大抗生素污染水资源以及...     

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．     

红壤磷吸附解吸特性及环境效应研究

对两种不同耕作年限红壤的磷吸附解吸特性及环境效应进行了研究,结果表明:两种不同耕作年限的红壤对磷的吸附量均随磷液浓度的增加而增加,且新开垦地土壤对磷的吸附速度高于多年耕作地土壤;土壤磷的解吸受土壤吸附磷量的制约,在土壤磷液浓度相等的条件下,土壤磷的吸附量越大则磷解吸量相应增加,而土壤磷最大吸附量越高,则磷的解吸量反而越少.Langmuir方程可以很好地拟合磷吸附过程.多年耕作地土壤磷吸附饱和度比环境敏感临界指标(25%)小1.5个百分点,表明经长期耕作的农田土壤磷已经接近流失的临界值,施磷肥要量出而入;而新开垦的耕地磷吸附饱和度仅为9.6%,为了达到高产目的仍需要多施磷肥.     

用DeBoer—Zwikker方程描述土壤吸附行为的初步探讨

将Ｄｅ Ｂｏｅｒ－Ｚｗｉｋｋｅｒ公式用于土壤体系，探讨了重金属铜在３种土壤上的吸附－解吸特征及磷酸根的影响，据此推算出３种土壤的吸附势Ｅ－００结果表明，灰潮土的铜吸附势＞黄棕壤＞红壤，与３种土壤吸铜量的大小顺序一致，解吸率的大小顺序则刚好相反。黄棕壤随吸磷量的增加，吸铜量递增，铜解吸率下降，低吸磷水平时，其吸附势Ｅ－０增加，高吸磷水平时，Ｅ－０降低，红壤随吸磷量的增加，Ｅ－０增加；灰潮土则随吸磷量     

江西省主要红壤旱地土壤钾的吸附与解吸

通过钾的等温吸附与解吸试验，研究了江西省主要红壤旱地土壤吸附钾与解吸钾之间的内在联系。旱地土壤对钾的吸附特性以Ｆｒｃｕｎｄｌｉｃｈ等温吸附方程最为吻合；黄泥土的钾吸附特征曲线是较急剧上升型，其余土壤曲线平缓，最大吸钾量的顺序依次为黄泥土＞鳝泥土＞麻砂泥土＞红砂泥上＞花岗岩黄壤土；吸附钾的解吸率在５１．７％～９６．６％之间，平均解吸率分别为５３．５％、５８．８％、８８．５％、７０．２％、９５．３％。因此施用等钾量时后者容易显效，而且优于前者，但容易发生淋溶，需钾更迫切。     

不同稻作制对红壤性水稻土铜的化学行为的影响

以湘中地区的耕型第四纪红土壤进行不同稻作制度长期定位试验,研究旱改水及不同稻作制对土壤铜的化学行为及有效性的影响。结果表明,红壤旱地改水田１０年后,土壤对铜的吸附能力显著增强,土壤有效铜含量也明显提高。三种稻作制比较,稻稻冬泡土壤对铜的吸附能力和土壤有效铜含量明显高于稻稻冬绿和稻稻冬油土壤。供试土壤铜主要以有机态铜,无定形铁态铜,晶形铁态铜和残留态铜四种形态存在。     

长期施肥对红壤旱地磷的影响

以12年的红壤长期肥力监测定位试验不同处理土壤为材料,研究了连续施肥对土壤磷组分和土壤对磷吸附解吸的影响。连续施用化学磷肥和化肥加有机肥,均可提高土壤全磷、有机磷、无机磷数量。施用有机肥料,土壤中的磷以Ca-P和Al-P积累为主要表现形式,化学磷肥的施用能够提高土壤的全磷,并以Al-P增幅为最大,在所有处理中均表现为土壤O-P相对稳定。有机肥料处理土壤对外源磷的吸附强度明显少于施用化学磷肥和不施用磷肥的处理,有机肥料能够显著提高吸附磷的再利用,在NPKM处理中解吸磷占吸附磷的47.72%,M处理中占42.89%,其它处理中解吸磷占吸附磷数量一般少于8%。有机肥与化学肥料配合施用明显提高磷肥的利用率。     

不同磷酸盐下红壤对镉离子的吸附-解吸特征

采用等温吸附法研究了红壤对镉离子的吸附特性,分析加入不同形态的磷酸二氢盐(磷酸二氢铵、磷酸二氢钾和磷酸二氢钙)对镉离子吸附-解吸特征的影响.结果表明,在加入镉浓度O～20 mg·L-1范围内,红壤对镉离子的吸附量随平衡液中镉离子浓度的升高而增加,吸附等温线符合Freundlich方程.土壤吸附镉离子后,在磷添加浓度为0-160 mg·L-1下,土壤对镉离子的等温吸附仍然符合Freundlich方程(R20.94),但磷酸盐对镉离子吸附具有明显影响;磷酸二氢钙使镉离子的最大吸附量降低了2.5%～7.9%,使镉离子的吸附率降低10%～20%,而磷酸二氢铵和磷酸二氢钾对镉离子的吸附特征无明显影响.随加入磷量的增加,3种磷酸盐下镉离子解吸量和解吸率均显著降低,解吸量降幅为15.8%～27.8%,解吸率降低了3.7%～9.5%;但在低镉时磷酸二氢钙对红壤镉离子的解吸率显著高于磷酸二氢铵和磷酸二氢钾.由于Ca2+与Cd2+之间存在较强的竞争吸附,使得磷酸二氢钙对红壤镉离子吸附-解吸的影响大于磷酸二氢铵和磷酸二氢钾.     

不同施肥制度对红壤耕层磷的吸持特性影响的研究

试验以耕型红壤上12年长期肥力监测定位试验不同处理土壤为材料，研究了长期定位不同施肥制度对耕型红壤磷的吸持特性的影响。研究结果表明，在0～50mg／L加磷浓度范围内，用Langmuir，Temkin和Freundlich三种恒温吸附方程都能对供试土壤磷的恒温吸附曲线加以拟合，结果均达极显著水平。各处理土壤中施用磷肥和有机肥均能提高土壤磷的解吸率，其中以OM NPK处理的土壤吸附磷的解吸率最高。     

红壤性水稻土对镉吸附研究初报

本文探讨了红壤性水稻土及其用石灰和有机物处理样本对镉的吸附。结果表明:样本对镉吸附在25±1℃恒温下搅拌2小时吸附基本平衡。吸附等温式可用Langmuir和 Freundlich方程式来描述。施用石灰和有机物处理,均可增加镉的吸附量和固定量。土壤pH增加,镉的吸附量亦随之增加。各处理量与土壤镉吸附量呈极显著正相关。     

长期施肥对红壤磷组分及活性酸的影响

以12年的红壤长期肥力监测定位试验不同处理土壤为材料,研究了连续施肥对土壤磷组分、土壤对磷吸附解吸、土壤活性酸铝的影响。连续施用化学磷肥和化肥加有机肥,均可提高土壤全磷、无机磷数量。施用有机肥料,土壤中的磷以Ca-P和Al-P积累为主要表现形式,化学磷肥的施用能够提高土壤的全磷,并以Al-P增幅为最大,在所有处理中均表现为土壤O-P相对稳定。有机肥料处理土壤对外源磷的吸附强度明显少于施用化学磷肥和不施用磷肥的处理,有机肥料能够显著提高吸附磷的再利用,在NPKM处理中解吸磷占吸附磷的47.72%,M处理中占42.89%,其它处理中解吸磷占吸附磷数量一般少于8%。MNPK、M处理的PFI为2.51、2.69比N、NP处理4.53、4.37明显降低。在红壤旱地长期施用化学肥料,土壤交换性酸铝成倍增加,土壤酸化严重;施用有机肥料、有机肥料与化学肥料配合施用,土壤交换酸铝表现稳定。     

红壤和褐土中磷的吸附及其对镉离子吸附-解吸的影响

采用等温吸附法研究了红壤和褐土磷的吸附特性,并分析了磷吸附后镉离子的吸附-解吸特征.结果表明,在外源磷浓度0～64mg·L-1范围内,供试土壤磷吸附量均随平衡液中磷浓度的升高而增加,吸附等温线符合Langmuir方程,红壤对磷的最大吸附量及吸附反应常数(K)均高于褐土.吸附磷后在镉添加0～5 mg·L-1范围内对镉离子吸附的影响两种土壤表现一致,即镉离子的吸附量随平衡溶液中镉的浓度的升高而增加,二者呈极显著线性相关.但磷吸附量的不同对镉离子的吸附产生一定的影响,表现为低磷抑制、高磷促进镉离子的吸附.当吸附磷的量红壤小于40 mg·kg-1褐土小于37 mg·kg-1时,镉离子的吸附量随磷吸附量的增加而降低,与不施磷处理相比吸附率平均降低了16%和10%左右;当吸附磷的量红壤大于79 mg·kg-1褐土大于70 mg·kg-1时,镉离子的吸附量随磷吸附量的增加而升高,与对照相比吸附率平均升高了11%和6%左右.吸附磷酸根后,在镉离子的吸附量小于10 mg·kg-1时,红壤镉离子的解吸率表现为低磷促进、高磷抑制解吸,而褐土磷的吸附对镉离子解吸率的影响不显著.     

红壤性水稻土与耕型红壤对磷的吸持特性的研究

以湖南省发育于第四纪红土母质上的耕型红壤及其由这类红壤发育而成的水稀土为材料,用恒温吸附试验等方法研究了旱改水对土壤磷的吸持特性的影响以及控制土壤对磷的吸持特性变化的土壤因素,结果表明,在供试起始磷浓度范围内,红壤性水稻土对磷的吸持容量和吸持强度都大于耕型红壤;引起这一变化的主要原因是由于旱改水后,土壤水分状况的变化引起土壤中氧化铁的活性增强所致。     

氟与红壤相互作用过程及环境意义

氟与铝具有高的亲合性,在酸性氟污染的土壤中氟与土壤的相互作用会引起土壤物理化学条件和土壤胶体表面特征的变化,因此会导致其他营养组分和污染元素吸附和迁移行为的变化。用批次平衡法研究了不同pH和不同初始氟浓度的含氟溶液与红壤相互作用过程中溶液pH值、溶解态总氟、自由氟、络合态氟和土壤吸附态氟的变化。结果表明,F-与红壤颗粒表面的-OH基团发生络合交换,使土壤溶液pH增大。由于Al-F络合、土壤对氟的吸附以及氟诱导的Al溶解,溶解态总氟和自由氟浓度均有不同程度的降低,且初始pH越低,降低的程度越大。由于红壤表面Al-F络合体的解吸及活性铝组分的快速溶解,溶液中的Al-F络合物在短时间内迅速增加。土壤中氟的吸附量随pH下降以及F-的浓度增加而增加。土壤酸度增加,既可增加Al-F的络合程度,也可提高氟的吸附量,因此可一定程度上减少氟在土壤中的活性和生物有效性。     

两种重金属元素在菜园土中的吸附与解吸特性研究

通过对2种重金属元素(Cu、Zn)在菜园土中的吸附与解吸特性的比较研究,结果表明:土壤对铜的吸附能力大于锌,由Langmuir方程计算得到的Cu、Zn的最大吸附量(Xm)分别为1667 mg/kg、1112 mg/kg:土壤吸附态铜、锌的量与其解吸量之间呈现出显著的线性相关,土壤吸附态锌的解吸收率可达8.1%~17.8%,而土壤吸附态铜的最大解吸率小于5%,可见,土壤对铜的固定能力强于锌。     

放射性锆在红壤中的淋溶特性研究

采用模拟土柱法研究了放射锆（^95Zr)在两种红壤（泮畈红壤和红黄壤）中的淋溶特性和垂直迁移。结果显示：1）淋溶收庥水中^95Zr的含量甚微，接近于0，且随着总淋溶水量的增加（250-750ml)，淋溶水中^95Zr的总量几乎没有变化，表明^95Zr一旦被土壤吸附，则不易被水流解吸；（2）滞留于土壤中的^95Zr绝大部分分布在土壤表层，泮畈红壤和红黄壤分别有90.05%-97.47%和96.02%-97.16%的^95Zr滞留于0-0.4cm土层范围内，表明二种红壤^95Zr均有较强的吸附能力；比较其变化动态，红黄壤对^95Zr的吸附能力略强于泮畈红壤。