土壤有机矿质复合体的表面电荷特性及对锌的吸附

供试土样为中国的棕壤、红壤和赤红壤及巴基斯坦的ｇｕｊｒａｎｗａｌａｓｅｒｉｅｓ和ｋｏｔｌｉｓｅｒｉｅｓ．与Ｈ－粘粒比，Ｈ－粘粒复合体有较多的净负电荷和较少的正电荷。在红壤和赤红壤中，Ｈ－粘粒复合体的表面积比Ｈ－粘粒大，但在棕壤，ｇｕｊｒａｎｗａｌａｓｅｒｉｅｓ和ｋｏｔｌｉｓｅｒｉｅｓ中则相反。在ｐＨ近７．０时，因有机质而使负电荷百分数增加的次序为赤红壤＞红壤＞ｇｕｊｒａｎｗａｌａｓｅｒｉｅｓ＞ｋｏｔｌｉｓｅｒｉｅｓ＞棕壤。当ｐＨ＜７时有机质可以提高赤红壤、红壤和ｋｏｔｌｉｓｅｒｉｅｓ对锌的吸附，在各种锌浓度下，有机质均能提高棕壤和ｇｕｊｒａｎｗａｌａｓｅｒｉｅｓ对锌的吸附。与Ｌａｎｇｍｕｉｒ和Ｔｅｍｋｉｎ方程比较，Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ方程最适合描述Ｈ－粘粒复合体对锌的吸附行为，但Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程最适合于自然粘粒复合体。     

磷酸盐吸附对针铁矿表面电化学性质及锌次级吸附的影响

对合成针铁矿吸附磷酸根后表达电化学性质的变化及其对锌次级吸附的研究结果表明,针铁矿吸附磷后,其电荷零点（ＰＺＣ）和表面电位（Ψ０）下降。下降幅度随吸附磷量的提高而加大;ｐＨ５．５０条件下,吸附磷量大于１１０ｍｍｏｌ．ｋｇ＾－１时,表面电位符号发生逆转,由正变负,随着针铁矿吸附磷量的提高,针铁矿对锌的吸附容量和吸附能力相应增大;“Ｓ”型Ｚｎ－ｐＨ等温线明显地向低ｐＨ段漂移;针铁矿吸附同量锌时所需体系     

重金属阳离子对可变电荷土壤吸附Cl-的诱导效应

选择3种代表性可变电荷土壤(红壤、砖红壤和黄壤)用一次平衡法研究了3种重金属离子(Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ))对土壤吸附Cl-的影响.结果表明,与含钠离子的对照体系相比,重金属离子促进了土壤对Cl-的吸附,3种重金属离子影响Cl-吸附的大小顺序为:Pb(Ⅱ)＞Cu(Ⅱ)＜ Cd(Ⅱ),这与土壤对这3种重金属离子吸附量的大小顺序一致.重金属离子对3种土壤中Cl-吸附促进作用的大小顺序为:砖红壤＞黄壤＞红壤,也与土壤对重金属吸附量的大小一致.Cl在土壤表面主要以静电吸附为主,重金属离子可以通过3种机制促进可变电荷土壤对Cl-的吸附:(1)重金属离子在可变电荷土壤表面的专性吸附增加土壤的表面正电荷,从而增加土壤对Cl-的静电吸附量;(2)重金属阳离子降低了体系的pH,导致土壤表面正电荷增加,对Cl-的静电吸附量增加;(3)重金属阳离子与Cl-形成MCl 型络合物,当这种络合物被土壤吸附时,土壤对Cl-的吸附量增加.但3种机制中以前2种为主.     

中南地区几种地带性土壤表面电荷特性与pH的关系

用改进的Schofield法、盐滴定法等方法研究测定了我国中南地区5种不同地带性土壤的表面电荷特性。结果表明：1)在同一pH条件下，土壤负电荷量由北向南呈递减趋势，正电荷量呈递增趋势，与供试土壤粘土矿物、铁铝氧化物组成及含量有关；2)砖红壤中负电荷以可变负电荷为主，棕红壤和红壤既有较大数量的可变负电荷，并含有一定数量的永久负电荷，黄褐土和黄棕壤负电荷量随pH的变化较小；3)供试土壤的PZC从北到南逐渐升高，砖红壤的PZNC为4．2，其它土壤在试验pH范围内不存在PZNC。     

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。     

重金属吸附对紫色土表面电荷性质的影响

在实验室条件下,研究了Pb、Cu、Zn、Cd在3种紫色土中的吸附特征,并采用恒流置换法测定重金属吸附饱和后3种紫色土表面电荷总量、表面电位、电荷密度。结果表明:(1)一定pH条件下在同种土壤上的吸附能力大小依次是Pb2 >Cu2 >Cd2 、Zn2(2)3种紫色土在一定pH条件下对同种重金属离子的吸附强度依次是石灰性紫色土>中性紫色土>酸性紫色土,与其表面电荷密度的大小相一致;(3)Pb2 、Cu2 在3种紫色土表面以电性吸附和专性吸附的方式共存,其专性吸附的比例分别约为40%、25%、20%,并导致表面电位降低了约0.05V(近30%),表面电荷总量以及表面电荷密度降低了20%￣40%;(4)Zn2 、Cd2 在土壤表面上绝大多数发生电性吸附,对紫色土表面电荷性质没有显著的影响。     

天宝山土壤的表面电荷特性 Ⅱ.土壤的电荷零点(PZC)和净电荷零点(PZNC)

本文介绍了研究天宝山垂直带土壤的PZC和PZNC值的大小、随海拔高度的变化及其与土壤物质组成的关系。结果表明:1)黄棕壤、暗黄棕壤、山地棕壤的PZC分别为2.2—3.2,3.8—4.0,3.70—4.0;它们的PZNC分别为<2.1,2.2—2.4,2.5—2.8。土壤PZC、PZNC值均随海拔升高而增大。2)供试土壤PZC与土壤无定形铝、无定形铁氧化物含量显著正相关,但与土壤游离氧化铁含量无显著相关。3)有机质可通过阻碍铝(铁)氧化物的老化,增大其活性表面来提高土壤PZC;但有机质含量过高时,土壤PZC降低。4)就供试山地垂直系列土壤表面电荷性质的特异性与Uehara和Gillman的理论模式相比较进行了讨论。     

铜离子吸附对可变电荷土壤与恒电荷土壤铝释放的影响

研究了两种可变电荷土壤和两种恒电荷土壤在不同铜离子浓度条件下,pH 对铝释放的影响。结果显示,随着加入铜离子浓度的增加,离子交换作用而引起的可溶性铝也随之增加,相同pH 条件下,可溶性铝的解吸量依次为砖红壤>红壤>黄棕壤>棕壤,恒电荷土壤中铜离子浓度变化对铝释放的影响较可变电荷土壤更大,当pH大于3.6（恒电荷土壤）或pH 大于4.0（可变电荷土壤）时,溶液中可溶性铝的含量几乎可以忽略不计。因此在所研究的铜离子浓度范围内,引起可溶性铝离子量变化的主导因素应该是体系pH 值的变化而非铜离子的吸附。     

铜离子吸附对可变电荷土壤与恒电荷土壤铝释放的影响

研究了两种可变电荷土壤和两种恒电荷土壤在不同铜离子浓度条件下,pH对铝释放的影响.结果显示,随着加入铜离子浓度的增加,由铜离子交换作用而引起的可溶性铝也随之增加,相同pH条件下,可溶性铝的解吸量依次为砖红壤＞红壤＞黄棕壤＞棕壤,恒电荷土壤中铜离子浓度变化对铝释放的影响较可变电荷土壤更大,当pH大于3.6(恒电荷土壤)或pH大于4.0(可变电荷土壤)时,溶液中可溶性铝的含量几乎可以忽略不计.因此在所研究的铜离子浓度范围内,引起可溶性铝离子量变化的主导因素应该是体系pH值的变化而非铜离子的吸附.     

可变电荷土壤吸附磷酸根后对Cu、Zn、Cd次级吸附的影响

研究了三个可变电荷土壤吸附磷酸根后对Cu、Zn、Cd次级吸附和解吸的影响。结果表明,供试土壤对重金属的次级吸附等温线符合Langmuir方程,次级吸附量的大小顺序是,湖北孝感黄棕壤>湖北咸宁红壤>湖南桃源红壤。土壤吸附磷酸根后,可使重金属的次级吸附量增加,解吸率下降,并有线性关系。供试土壤吸附磷酸根后,表面负电荷增加,表面负电荷的增量与重金属次级吸附量的增量呈线性关系,这表明土壤吸附磷酸根后,表面负电荷的增加,可能是影响重金属次级吸附的重要原因之一。     

灰棕紫泥对锌的吸附

经DTPA预处理的灰棕紫泥土壤,在2—32ppm锌浓度范围内都能很好地遵从Langmuir吸附方程,其拟合线性关系很好(r=0.988~(**));未作预处理的土样虽也能较好地遵从Langmuir方程(r=0.947~(**)),但所适应的锌浓度范围变窄,为4—32ppm,且其吸附等温线分为两部分,只有后面主要一段才符合该方程。求取了方程重要参数b和k,预处理土样分别为0.078m.e./g±(=7.8m.e./100g±)和11;未预处理土样则分别为0.076m.e./g±(=7.6m.e./100g±)和10。经分析,在相同平衡溶液浓度条件下,两种土样在对锌的吸附方面显著相关(r=0.99~(**))。在探讨农耕土壤吸附锌的特征时,似以对土样进行预处理为优,而且本研究所用预处理程序并不影响原土类的主要吸附特征。     

中南地区几种土壤的表面电荷特性

在比较几种测定土壤电荷零点方法的基础上,研究了中南地区几种土壤的正负电荷量、电荷零点（ＰＺＧ）和净电荷零点（ＰＺＮＣ）。（１）推荐将盐滴定－电位滴 作为测定土壤ＰＺＣ的常规方法,该法较电位测定（ＰＴ）法简便、消耗样品量较少,而比盐滴定（ＳＴ）法获取的信息量较多。（２）铁铝氧化物是土壤正电荷的主要载体,其中非晶形铁铝氧化物具有重要贡献。（３）在低ＰＨ时土壤主要带永久负电荷随ＰＨ升高,土壤可变负电荷量     

磷酸盐对Lou土锌吸附热力学特性的影响

Ｌｏｕ土对锌吸附的过程可以用Ｌａｎｇｍｕｉｒ、Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ和Ｔｅｍｋｉｎ方程进行描述；利用Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程的平衡常数（Ｋａ）可以推求出锌吸附反应的热力学函数－－自由能（ΔＧ°）、焓（ΔＨ°）和熵（ΔＳ°），并通过对这些热力学函数的研究得出，Ｌｏｕ土对锌的吸附是一个处发的吸热反应，随加入磷浓度的增大，锌的最大吸附量虽有所减小，但吸附强度却在增大；温度的升高，不但会使最大吸附量增大，而且增     

锰锌的土壤吸附和小麦夏玉米对锰锌的吸收规律研究

试验结果表明,冬小麦和夏玉米对锰、锌的吸收规律相似,但是冬小麦对锰的吸收量显著高于对锌的吸收量,约为锌吸收量的２倍,因此易发生缺锰;夏玉米对锰和锌的吸收量相近,但是苗期到拔节期锌吸收率显著高于干物质积累率,易发生缺锌。锰锌配合施用对锌肥的有效性影响不大,邓可明显提高锰肥的有效性,因此是有利于科小麦和夏玉米锰锌营养、简单易行、效果显著的增产措施。     

低分子量有机酸对两种可变电荷土壤吸附铜的影响

采用室内实验方法，研究了3种低分子有机酸对两种可变电荷土壤吸附铜的影响。结果表明，有机酸对铜吸附的影响与有机酸的种类和土壤类型有关，柠檬酸和苹果酸能显著增加可变电荷土壤对铜的吸附，而草酸在低浓度下对铜吸附有一定的增加作用，随着草酸加入量的增加其主要表现为对铜吸附的抑制作用。有机酸主要通过与铜形成表面三元络合物来增加铜的吸附量，以这一机制吸附的铜不能为中性盐NaNO3交换而解吸，因此可以降低铜的活动性和生物有效性。