不同pH条件下针铁矿表面磷的配位形式及转化特点

应用ＸＰＳ技术研究了不同ｐＨ条件下针铁矿表面磷的配位形式及转化特点。结果表明：磷浓度－定时，低ｐＨ值有利于形成克的单基配位，高ｐＨ值有利于形成磷的双基配位。体系ｐ值升高，针铁矿表面的单基配位磷即较快地向双基配位磷转化；ｐＨ降低，双基配位磷则缓慢地向单基配位磷转化。分析认为，体系ｐＨ通过影响溶液中磷酸根的离子类型来影响针铁矿表面吸附磷的配位形式，ｐＨ变化引起表面磷酸根系子的解离和缔合，是导致针铁矿表     

针铁矿对重金属离子的竞争吸附研究

本文研究结果表明，Ｚｎ存在对Ｃｕ吸附影响很小，而Ｃｕ则明显干扰了Ｚｎ吸附，在金属浓度较高时，其干扰程度更显著。Ｎｉ和Ｃｏ并存使各自吸附量都有相应减少。表面络合常数用于表征表面对不同金属离子的相对选择性。Ｃｕ和Ｚｎ并存基本没有改变ｐＫＣｕ（ｉｎｔ），但使ｐＫＺｎ（ｉｎｔ）增大了２．１３单位；Ｎｉ和Ｃｏ并存使各自ｐＫＭ（ｉｎｔ）都有增大，在金属浓度较高时，Ｃｏ的ｐＫＭ（ｉｎｔ）增加值相对较大。这些结果     

磷和柠檬酸共存对高岭石和针铁矿吸附铅的影响

通过平衡吸附试验及矿物电动电位(Zeta电位)的变化分析,研究了磷(P)和柠檬酸(CA)共存对针铁矿和高岭石吸附铅的影响。结果表明:(1)针铁矿和高岭石对铅的吸附量随柠檬酸浓度的升高呈现"峰形"曲线变化,铅吸附量达到峰值的柠檬酸浓度均为0.5 mmol L~(-1),不同浓度磷存在下柠檬酸对矿物吸附Pb2+量有不同程度增加。(2)随着磷添加浓度的增加,两种矿物对铅吸附量均呈增加趋势,磷添加浓度分别为1 mmol L~(-1)和0.6 mmol L~(-1)时,针铁矿和高岭石吸附铅量达到平衡;当处理中添加不同浓度柠檬酸,两种矿物均表现为对铅的吸附量增加,且随着柠檬酸浓度增加促进铅吸附的作用增强,说明在磷及试验浓度柠檬酸存在下促进了矿物对铅的吸附。(3)高岭石体系中,加入磷或(和)柠檬酸后,Zeta电位-pH曲线向负值方向位移,降低程度大小顺序为1.0 mmol L~(-1) P+0.5mmol L~(-1) CA0.5 mmol L~(-1) CA1.0 mmol L~(-1) P,说明高岭石表面增加的负电荷也部分增加了其对铅的电性吸附;添加磷和柠檬酸处理针铁矿的Zeta电位显著降低,且随着体系pH的升高其Zeta电位没有明显变化,表明磷和柠檬酸均主要是通过吸附到针铁矿表面而增加对铅的专性吸附。     

三峡库区紫色土坡耕地吸附态磷可迁移污染负荷空间分布

为研究三峡库区紫色土坡耕地吸附态磷负荷的空间分布特性、预测坡耕地改造技术在整个库区应用的减污效果,基于地形指数,提出了吸附态污染物入河系数的空间分布式。以修正的通用土壤流失方程为基础,结合所提出的入河系数分布式,构建了吸附态污染负荷模型,并对模型的模拟效果进行了检验。应用所构建的模型,对三峡库区紫色土坡耕地改造技术-"大横坡+小顺坡"和"地埂+植物篱"的减污效果进行了预测与定量分析。结果表明:采用"大横坡+小顺坡"和"地埂+植物篱"的紫色土坡耕地耕作模式可分别减少吸附态磷负荷41%和64%。     

土壤对磷的吸附与磷肥用量的研究

通过测定土壤养分、土壤吸附容量和高粱幼苗生物试验,表明用土壤有效磷(p)临界值的3倍(42mg/Kg)量作为鄂中黄棕壤、鄂南棕红壤和湘中、湘南红壤的磷素用量是比较适宜的,其值依次为224μg/g土、125μg/g土、208μg/g土和50μg/g土。     

土壤有机质对有效磷及水提取磷含量的影响

为了解土壤有机质对有效磷与总磷、水提取磷与有效磷关系的影响,采用田间调查的方法,对洛阳市郊主要农田4种土壤耕作层土壤进行取样调查,并采用常规土壤测试方法,分别测定土样有机质、金磷、有效磷和水提取磷含量.根据有机质含量(高于或低于16.0 g·kg-1)把土样分成两组,对两组土样的总磷与有效磷、有效磷与水提取磷分别做相关关系分析.结果表明:与低有机质土样组相比,高有机质土样组有效磷与总磷相关方程的斜率较大,水提取磷与有效磷相关方程的斜率较小,这一趋势在以Olsen法和Mehlich-3法测定有效磷时均相同.表明在缺磷环境中,有机质增加条件下,虽然磷的生物有效性降低,但有助于在土壤溶液中维持相对较高的磷酸根浓度,这可能是由于磷的周转加快;随着土壤磷含量增加,有机质增加有助于更快提高磷的生物有效性,但土壤溶液中维持相对较低的磷酸根浓度,这可能有助于减轻农田磷的渗漏流失.     

宁夏灌淤土对磷吸附的初步研究

本文报道了宁夏灌淤土12个代表性土样对磷的等温吸附与解吸特性。实测吸附曲线与Preundlich、Langmuir和Temkin三种等温吸附方程都很吻合。全部供试样品的相关系数变化在0.931-0.999之间,均达极显著水平(p<0.01)。其中Langmuir等温式与本实验资料最为吻合。供试土壤对磷的最大吸附量(X_m)变化在172-460μgP/g之间,平均为347±28μgP/g。影响其大小的因子主要是物理性粘粒和CaCO₃,含量,均达极显著正相关。灌淤土不同土层的吸磷量大小依次为:剖面24>23>21>22,而解吸磷能力大小依次为:剖面23>22>21>24。磷的解吸量与吸附量之间呈极显著正相关。根据本试验数据,土壤对磷的等温吸附曲线可以用来预测土壤需磷量。     

四种典型重金属污染对土壤吸附磷的影响

以空白土壤和人工制备的不同浓度铜、砷、镉和铅污染土壤为对象,研究了在不同pH值、温度和柠檬酸浓度条件下重金属污染对土壤吸附磷的影响,并对其进行了相关过程的等温和吸附动力学的机理分析。研究结果表明,空白土壤和As污染土壤吸附磷的等温吸附过程符合Temkin方程,Cu、Pb、Cd污染土壤吸附磷的等温吸附过程符合Freundlich方程,空白土壤和重金属污染土壤吸附磷的动力学过程均符合Elovich方程;重金属污染对土壤吸附磷有一定的抑制作用,抑制程度与污染物浓度呈现显著的正相关,且随外在环境因子的改变而不同。当重金属元素铜、铅、砷、镉的含量分别为200、80、25、0.8 mg kg^-1时:pH值为5时,重金属对土壤吸附磷抑制作用最小,土壤吸附磷量分别降低了30.18%、13.54%、30.74%、37.23%,其抑制作用程度为:Cd> As> Cu> Pb;土壤吸附磷量与温度呈现显著的正相关,温度变化为25~45℃时,土壤对磷的吸附量分别增大了17.14%~28.83%、6.72%~16.05%、8.68%~9.13%、10.30%~23.45%,同一条件下重金属对土壤吸附磷抑制作用程度为Cu> Cd> As> Pb;重金属污染土壤吸附磷量与柠檬酸浓度成负相关,柠檬酸浓度为50 mg L^-1时,土壤吸附磷量分别降低了19.87%、21.94%、23.18%、24.84%,相同柠檬酸浓度下其抑制作用程度为Cd> As> Pb> Cu。     

多种有机酸共存对可电荷土壤吸附磷的影响

研究了２种或３种有机酸在不同浓度组合时对可变电荷主壤吸附磷酸根离子的影响,结果表明：（１）有机酸的种类、各自的浓度及总浓度对土壤吸附磷有显著影响;（２）土壤组成及表面性质不同时,有机酸与磷的竞争效果也不大相同;（３）多种有机酸混存对土壤吸附磷量的影响不等于各单一有机酸贡献的简单加和。因此,根据环境中有机酸、磷在土壤表面的相互作用还有许多待探讨的问题。     

胶体存在时不同质地土壤对锌镉的吸附试验研究

以重金属离子Zn和Cd及胶体为对象,通过等温静态批量平衡吸附试验,分析了3种不同质地土壤对Zn、Cd单一吸附和等量竞争吸附特征,胶体对土壤吸附Zn、Cd的影响,并用Langmuir和Freundlich方程对试验结果进行了拟合。结果表明,随着平衡液中Zn2+、Cd2+浓度的增加,土壤对Zn、Cd的吸附量逐渐增大;3种质地土壤对Zn、Cd吸附量顺序为砂壤>粉壤>壤砂土;Zn2+、Cd2+共存时,土壤对这两种离子的吸附量比单一离子存在的情况下明显下降;胶体存在时抑制了土壤对Zn的吸附,促进了土壤对Cd的吸附;就本试验来说,Freundlich方程拟合效果优于Langmuir方程。     

磷细菌在复垦土壤上生长规律及对磷解析特性的影响

为了解磷细菌在山西采煤塌陷复垦土壤上的应用效果,以采煤塌陷复垦土壤为研究对象,通过室内培养方法,设空白对照,探索了施有机肥(M)、磷细菌(B)、磷细菌+葡萄糖(BG)、磷细菌+尿素(BU)、磷细菌+葡萄糖+尿素(BGU)、磷细菌+葡萄糖+尿素+有机肥(BGUM)对磷细菌生长和土壤养分、磷吸附解吸的影响,其中磷细菌菌液浓度为1.2×108 CFU·m L?1,接种量为5 m L·盆?1。结果表明:在培养周期内各处理磷细菌数量呈先增加后减少的趋势,BGUM处理磷细菌数量远高于其他处理;培养的60 d内BGUM处理土壤磷细菌数量由最初的1.0×106 CFU·g?1降到3.3×104 CFU·g?1,60 d后,BGUM处理磷细菌数量分别是BGU、BG、BU、B处理的300倍、367倍、1 650倍、3 300倍。M、B和BGUM处理复垦土壤有效磷含量分别比CK处理增加172.27 mg·kg?1、3.00 mg·kg?1和188.9 mg·kg?1,施用有机肥或者接种磷细菌可以显著增加土壤有效磷含量,葡萄糖、尿素、有机肥与磷细菌配合施用对复垦土壤有效磷增加的效果更显著。随着外加磷源浓度的增加,各处理复垦土壤吸磷量和解吸磷量都呈现增加的趋势,Langmuir等温吸附方程是描述各处理等温吸附特征的最佳方法;与CK相比,BGUM处理土壤最大吸磷量降低幅度最大,减少119.05 mg·kg?1,吸附常数也显著降低,BGUM处理复垦土壤磷的平均解吸率为33.20%,显著高于其他处理(P0.05)。因此,在各处理中,BGUM处理土壤磷细菌数量最多,对复垦土壤有效磷的增加效果最显著,对土壤最大缓冲容量和平均解吸率影响最大。BGUM处理是磷细菌在复垦土壤上应用的最佳选择,即在复垦土壤上施用磷细菌时,应该与合适的碳源、氮源及有机肥共同配合施用。     

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。     

草萘胺在五种土壤及其胶体上的吸附行为

土壤胶体是土壤中颗粒最细小的部分,由于具有巨大的比表面积和较高的吸附容量,是环境中污染物的重要吸附剂,直接影响到污染物的归趋和生物有效性.本文采用批次吸附试验的方法,研究了农药草萘胺在黄棕壤等5种土壤及土壤胶体上的吸附行为.结果表明,草萘胺在供试土壤及胶体上的吸附均能很好地符合Freundlich方程;与本体土壤相比,...     

Effect of maize root mucilage on phosphate adsorption and exchangeability on a synthetic ferrihydrite

 This study was conducted to determine the influence of root mucilage (RM) from Zea mays, polygalacturonic acid (PGA), and galacturonic acid (GA), on the adsorption, desorption, and exchangeability of orthophosphate (P) on a synthetic ferrihydrite in deionized water. The adsorption rate and affinity on the oxide decreased in the order P>GA>PGA≥RM. The results suggest that P and GA were adsorbed by ligand exchange on Fe-OH surface sites, while RM and PGA might in addition also be adsorbed by hydrogen and van der Waals bonds to the oxide surface. Whereas P and GA could be adsorbed at sites located inside the micropores of ferrihydrite aggregates, PGA and RM probably remained on the external surfaces because of their large molecular weight. The preliminary adsorption of organic compounds decreased the subsequent P adsorption. The larger decrease of P adsorption occurred when dry ferrihydrite powder was directly added to the RM/water suspension. This effect was due to the flocculation of ferrihydrite aggregates, which limited the transport of P to the adsorption sites. Preliminary adsorption of GA also decreased P adsorption, because both compounds competed for the same Fe-OH sites. The ability of the organic compounds to desorb P from the ferrihydrite was not very pronounced and decreased in the order GA>PGA≥RM. The preliminary adsorption of organic compounds on the oxide resulted in an increase in isotopically exchangeable P in 300 min compared to the treatment without organic compounds. However, because of its higher affinity for the oxide surface, P exchangeability was not modified when P was added before the organic compounds. Received: 23 July 1999     

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。     

Phosphorus Availability and Transformation as Affected by Repeated Phosphorus Additions in an Ultisol

Phosphorus (P) solubility and transformation in soils determine its availability to plants and loss potential to the environment, and soil P dynamics is impacted by fertilization and soil properties. A Ultisol sample was interacted with 20 mg L^?1 P solution from one to ten times. The P-reacted soils were then analyzed for water-soluble P (0.01 M calcium chloride (CaCl₂)–extractable P); plant-available P (Olsen P); ammonium chloride P, aluminum P, iron P (NH₄Cl-P, Al-P, Fe-P, respectively); and occluded P (Oc-P). The degree of P saturation (DPS) was calculated from ammonium oxalate–extractable Al, Fe, and P. The amount of P sorbed by the soil was highly correlated with the frequency of P addition with high percentage of P adsorbed initially and gradually decreased as the P addition continued. The relative abundance of the five P fractions in the P-reacted soil was in the order of Fe-P (36.5 percent) > Al-P (35.6 percent) > Oc-P (22.8 percent) > Ca-P (2.7 percent) > NH₄Cl-P (2.3 percent). Both Olsen P and CaCl₂-P were significantly increased by the repeated P addition process and highly correlated in an exponential function. The DPS was increased above the so-called critical point of 25 percent after the first P saturation process and kept increasing as the P addition continued. The P availability and adsorption in the soil were controlled by soil free and amorphous Al and Fe. The results suggest that repeated P application will build soil P to an excessive level, and consequently result in poor P-use efficiency and high P-loss potential to surface and groundwater.     

Phosphorus sorption curves for evaluating phosphorus requirements of loblolly pine (pinus taeda)

Abstract

Bray P2, Mehlich 1, and Mehlich 2 methods identified soils on which loblolly pine would respond to P fertilizer in a greenhouse study using six soils from the West Gulf Coastal Plain. The P extracted by any of the three methods did not correlate with growth on unfertilized soils or to the maximum amount of response when P was applied.

Phosphorus sorption curves were used to estimate the amount of P in soil solution. The concentration of P in roots and tops was proportional to the log of the amount of P in solution. For 90% of maximum dry weight of loblolly seedlings, about 0.22 mg/liter of P in soil solution was necessary. The phosphorus sorption method has the potential of predicting the P requirements of loblolly pine, but field testing is necessary.     

不同磷水平下玉米-大豆间作对红壤无机磷组分及有效磷的影响

通过2年盆栽试验，探讨不同磷水平下玉米–大豆间作根际土壤无机磷组分、土壤有效磷含量及作物磷吸收的差异，明确土壤无机磷组分、土壤有效磷与作物磷吸收之间的相互关系。试验设置玉米单作、大豆单作、玉米–大豆间作3种种植方式以及3个P2O5施用水平(0、50、100 mg/kg，分别记作P0、P50、P100)，共9个处理。结果表明：与单作相比，2018年和2019年在P0、P50和P100水平下，间作显著提高玉米和大豆的籽粒产量，并显著提高玉米和大豆植株的磷素吸收量。与常规施磷水平(P100)下的单作处理相比，玉米–大豆间作在磷肥减少50%(P50)的条件下，并未降低玉米和大豆的磷吸收量与籽粒产量。3个磷水平下，间作提高了玉米和大豆根际土壤有效磷含量，而降低了根际土壤总无机磷以及Fe-P、Al-P、Ca-P、O-P的含量；同时适当增施磷肥显著提高了玉米和大豆根际土壤总无机磷及各无机磷组分的含量。本试验条件下，间作促进土壤中Fe-P、Al-P、Ca-P和O-P的活化(尤其是Fe-P)，是低磷胁迫下间作土壤有效磷含量与作物磷吸收量增加的重要原因。玉米–大豆间作具有节约磷肥、维持作物产量及根际土壤有...     

长期地膜覆盖与施肥对土壤磷素和玉米吸磷量的影响

利用比较法对长期连续覆膜(17年)后土壤磷素的变化以及玉米吸收量的变化进行了研究。结果表明:经过17年的耕作,无论是施有机肥还是磷肥均能显著增加土壤中速效磷以及全磷的含量;覆膜栽培与裸地栽培比较结果,覆膜对于土壤中速效磷以及全磷含量的变化影响不大;对植株的籽粒、轴、叶片、茎的全磷进行了测定后显示:覆膜可以促进籽粒、轴、茎对磷的吸收,抑制了叶片对磷养分的吸收;从成熟期地上部分累积磷的总量来看,覆膜可以明显提高作物对磷的吸收。