黄土性土壤对磷的吸附与解吸

本文报道了黄土性土壤及作为对照的中性水稻土和酸性红壤对磷的吸附与解吸特性。实测吸附曲线与简单Langmuir等温吸附方程最为吻合,全部供试样本的相关系数均达到显著水平;而与Temkin方程和Freundlich方程只是部分吻合。与酸性红壤相比,黄土性土壤是一种弱吸磷能力的土壤,评价其吸磷能力的最适参数是根据简单Langmuir方程求出的最大吸磷量(q_m),支配q_m的土壤性质主要是游离氧的铁含量,其次是粘粒和CaCO₃的含量。黄土性土壤对吸附磷的解吸能力很强,其等温解吸曲线也是可以分成三个区域,代表各种不同能级的吸附磷被解吸的过程。     

黄淮海地区潮土对磷的吸附和解吸特性

对黄淮海地区潮土进行的磷吸附试验结果表明,土壤粘粒含量和CaCO₃含量是影响潮土吸附磷能力的主要因素;潮土对磷的吸附随质地而异,其顺序是淤土 > 二合土 > 砂土。潮土的吸附特性与Langmuir等温吸附方程式相当吻合。潮土磷的解吸量与磷的吸附量有一定的关系。一般情况下,吸附的磷越多,解吸的磷也越多,但是解吸磷占吸附磷的百分率不一定越高。磷的解吸量的相对大小也是与土壤吸磷特性密切相关的。     

土壤对磷的吸持特性及其与土壤供磷指标之间的关系

本试验测定了浙江省几种代表性土壤对磷的等温吸持特性。实测值与Frundlich、Langmuir、两项式Langmuir和Temkin方程都很符合,相关系数变化范围在0.919-0.999之间,都达到极显著水平。其中以简单Langmuir等温式与本实验资料最为吻合。从Langmuir方程得到的土壤吸持特性值(k×q_m)被认为与土壤供磷特性有关。几种供试样品的(k×q_m)值是:针铁矿21100>黄筋泥4218>黄筋泥田991>青紫泥798>粉泥田660>高岭石485>老黄筋泥田423>泥质田298。根据土壤吸持特性值以田菁进行盆栽试验来估算作物磷肥需要量,结果表明,供磷强度0.3ppm P基本能满足田菁早期生长的需要。为使不同土壤达到相同的供磷强度,(k×q_m)值大的土壤要求更高的有效磷值。供试土壤的几种磷素指标:E值、Bray1-P值和(NaOH-Na₂C₂O₄)法值对(k×q_m)值的变化比较敏感,而EDTA-P和Olsen-P指标对(k×q_m)值的变化较为迟钝。     

三种水稻土对磷的吸附解吸特性

实验研究了三种不同水稻土磷等温吸附及解吸的情况,并对影响等温吸附特性的因素做了相关探讨。结果表明:三种水稻土磷吸附曲线与简单的Langmuir等温吸附方程极为吻合,磷的解吸曲线与Langmuir等温方程也具备较好的吻合性。供试样品的相关系数均达到显著水平。土壤物理性粘粒含量显著影响土壤最大吸磷量,但对土壤磷的解吸量没有显著影响。     

土壤中可变电荷表面磷的解吸特性

本文研究了土壤中可变电荷表面磷的解吸特性。结果表明,磷解吸量与吸附量成正相关,并与直线方程和指数方程拟合。其平均解吸百分数依次为:高岭石(66%)>无定形硅酸铝(60%)>砖红壤粘粒(55%)>>无定形氧化铁(29%)>三水铝石(23%)>>火山灰粘粒(9%)。解吸体系的pH是借对磷酸根质子的解离和表面电荷的影响而制约解吸量。F^-和OH^-离子对磷酸盐化的三水铝石连续解吸的结果表明,磷酸根和氟离子在三水铝石表面的吸附量或剩余量之和均较为接近,这揭示了H₂PO₄^-和F^-离子之间既竞争又相互补充表面空位。它可作为一种区分磷吸附形态和沉淀的定量方法来进一步研究。     

上海土壤磷的吸附特性及缓冲性能的研究

本文以上海土壤为对象,研究选定了土壤磷等温吸附试验条件为:水土比10,平衡时间6天,控温25℃,磷加入量为100,200,400,600μgP/g土,溶液基质为0.01M CaCl₂。磷缓冲能力试验条件为:平衡时间2天,磷加入量为20,40,100,200μgP/g土。根据Freundlich, Tempkin和Langmuir方程计算的土壤吸附指标与土壤类型及土壤性质有密切关系,是土壤磷素肥力的重要指标。反映土壤缓冲能力的“磷肥指标”与土壤有机质、粘粒、活性铝及pH值相关较好。上海几种主要土壤中以青紫泥的最大吸附量(X_m),0.2ppm P吸附量和“磷肥指标”为最高,其次为青黄土,沟干泥和黄泥头,最小为夹沙泥。应用磷吸附指标与“磷肥指标”来预测土壤需磷量,初步试验是可行的,但实际应用还需进一步试验研究。     

电解质种类和浓度影响磷酸根解吸的机理研究

本文研究了吸附性阳离子、电解质浓度和组成影响几种矿物和土壤吸附态磷的解吸的机理。结果表明,吸附性阳离子影响磷酸根解吸与离子桥有关。桥接静电场愈强,被束缚磷的释放就愈困难。电解质阳离子对磷酸根解吸的影响则取决于其对表面负电荷的屏蔽效应。阳离子电价高,屏蔽作用大,磷解吸就少。电解质浓度影响吸附态磷的解吸主要与表面电位的变化有关。当pH>PZC值时,提高电解质浓度降低表面负电位,从而减少磷的吸附;当pH<PZC时,提高电解质浓度则降低表面正电位,促进磷的解吸。磷酸根解吸盐效应零点(P_PZSE)值一般都介于土壤或矿物样品吸附磷酸根前后测得的两个PZC值之间。不同浓度电解质溶液中磷解吸量之差与吸附层电位变化量(△ψ_x)呈正相关。     

土壤对铜离子的专性吸附及其特征的研究

供试土壤专性吸附铜的等温线均符合Langmuir方程。红壤吸附量最低,砖红腹与黄泥土最大吸附量相近,但在铜浓度低时砖红壤吸铜量远低于黄泥土,而在高浓度则反之。土壤专性吸附铜是在溶液中Na⁺浓度比Cu²⁺高8.3—100倍条件下,Na⁺离子仍不足以与之竞争的那些专性吸附点所吸持的铜。按其解吸条件区分为松结合铜(可为N NH₄Cl解吸)和紧结合铜(仅能为0.1 N HCl解吸)两种。紧结合铜受平衡溶液铜浓度影响很小,所占据的吸附点对Cu²⁺有较强亲和力。松结合铜则随平衡铜溶液浓度增大而增加,符合Langmuir方程。对于砖红壤和黄泥土,在铜浓度低时紧结合铜>松结合铜;浓度高时则反之。红壤专性吸附铜始终以松结合铜为主。三种土壤比较,紧结合铜是砖红壤>黄泥土>红壤;松结合铜则是黄泥土>砖红壤>红壤。造成这些差别的原因可能与土壤性质、氧化物、有机质和粘土矿物组成等不同有关。用平衡法研究三种土壤专性吸附铜在不同浓度NH₄Cl和HCl溶液中的解吸表明,可进一步区分为三或四种不同的结合状况。红壤对铜吸附容量最小,且最易解吸。     

细菌在土壤上吸附的研究——以一株假单胞菌(Pseudomonas Sp·)为例

本文以7种土壤作为吸附剂,用从土壤中分离并被32P放射性标记的纯假单胞菌(Psevdomonas sp·)作为吸附质,研究细菌在土壤上的等温吸附。在所选择的实验条件下(pH=7温度为30℃),发现细菌体在土壤上的吸附属于线性等温吸附:Ns=K_BN_W,并且还发现吸附常数K_B的大小与土壤中有机质含量呈正相关(r=0.992)。     

我国几种主要土壤胶体的NH4+吸附特征

本文讨论我国几种主要土壤胶体的NH₄⁺吸附特征。土壤胶体对NH₄⁺的吸附符合两种表面Langmuir方程。土壤胶体对NH₄⁺的结合能力强弱顺序是:黄棕壤>黑土、(土娄)土>红壤>砖红壤,而NH₄⁺的解吸率大小顺序与此相反。Langmuir吸附方程参数K₁与土壤胶体的粘粒矿物组成有关,并与土壤胶体对NH₄⁺的相对偏好性(A值)呈正相关。Langmuir参数(M₁+M₂)与土壤胶体的CEC呈正相关,去有机质(OM.)前后△K₁与△OM.呈反相关。去有机质可增加土壤胶体对NH₄⁺的偏好性。土壤胶体的NH₄⁺吸附和解吸特征决定于其组成和表面性质,并受有机无机复合作用的影响。永久电荷吸附位对NH₄⁺的偏好性较强,而可变电荷吸附位则较弱。     

四川盆地丘陵区农田土壤对磷的吸附与解吸特征

研究了四川盆地丘陵区典型水田和旱地土壤对磷的吸附与解吸特征,并讨论了吸附-解吸参数与土壤基本理化性质的关系。结果表明,不同pH的农田土壤对磷的吸附和解吸均存在显著差异,土壤对磷的吸持能力表现为中性土壤〉酸性土壤〉石灰性土壤,中性有利于土壤吸附磷;水稻土对磷的最大吸附容量（Qm）和最大缓冲容量（MBC）高于紫色土,而临界平衡磷浓度（EPC0）和解吸率（b）低于紫色土。农田土壤对磷的吸附与解吸参数还受土壤理化性质的影响,Qm和MBC与有机质含量、无定形铁（Fe-ox）含量呈极显著正相关（P〈0.01,n=6）;吸附常数（K）与有机磷含量呈显著负相关（P〈0.05,n=6）;EPC0与土壤pH、CaCO3含量呈显著负相关,与有机磷含量呈显著正相关（P〈0.05,n=6）;b与Fe-ox含量呈显著负相关（P〈0.05,n=6）。     

黄土性土壤在连续液流条件下吸附、解吸磷酸根的动力学研究

采用连续液流法研究了黄土性土壤吸附,解吸磷酸根的动力学性质。结果表明：（１）供试土壤对磷酸根的吸附,解吸扫速率可分为快,中,慢三种反应类型;（２）描述吸附,解吸反应的最优模型均为Ｅｌｏｖｉｃｈ方程,最差模型分别为一级反应方程及双常数方程,拟合差的模型对反应速率变化“敏感”,可用于反应类型划分和机理研究;（３）粘粒含量及代换量对吸附速率有著影响,游离铁对吸附速率,ＣａＣＯ３对较低温度下的吸附及较高温     

土壤对磷的吸附与解吸及需磷量探讨

本文探讨了不同质地土壤对磷的吸附与解吸。根据Langmuir方程式求出不同土壤对磷的最大吸附量。影响磷吸附的土壤理化性质主要为粘粒含量、碳酸盐含量和有效磷含量。以Freundhich方程式X=ac^b中的c值为每克土中含P0.2μg时而计算出的X量可做为施磷量的依据。     

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。     

磷-铅-柠檬酸在红壤胶体上相互作用机理初探

以红壤胶体为对象,通过等温平衡试验,研究了柠檬酸对红壤胶体吸附磷的影响,以及吸附磷和柠檬酸后弃去上清液(次级吸附)和保留上清液(共吸附)两种方式对红壤胶体固定铅的影响。结果表明,柠檬酸对红壤胶体磷吸附产生抑制作用,且随着柠檬酸浓度增加而抑制作用增强;用Langmuir方程拟合时,红壤胶体对磷的吸附反应常数K、最大吸附量X m均随柠檬酸初始浓度增加而降低。吸附磷和柠檬酸后,两种处理方式对铅的固定量影响有明显差异,总体上,次级吸附试验中铅的固定量低于共吸附;且两种方式中铅的固定量均随磷初始浓度及磷吸附量的增加而增加,随柠檬酸浓度升高而降低。共吸附中铅固定量在柠檬酸初始浓度为0.1 mmol L-1和磷初始浓度小于0.4 mmol L-1时达到较高值,说明在此浓度下磷和柠檬酸的共同存在促进了红壤胶体对铅的固定。     

STUDIES ON SOIL COPPER

Adsorption isotherms were determined for the specific adsorption of copper by soils and soil constituents. Adsorption was found to conform to the Langmuir equation. The Langmuir constants, a (adsorption maximum) and b (bonding term), were calculated. Soils were found to have specific adsorption maxima at pH 5.5 of between 340 and 5780 μg g^?1, and a multiple regression analysis revealed that organic matter and free manganese oxides were the dominant constituents contributing towards specific adsorption. Adsorption maxima for soil constituents followed the order manganese oxides > organic matter > iron oxides > clay minerals, which supported the findings for whole soils. The cation exchange capacities (non-specific adsorption) of the test soils were found to be far greater than the specific adsorption maxima. However, evidence suggests that, for the relatively small amounts of copper normally present in soils, specific adsorption is the more important process in controlling the concentration of copper in the soil solution.     

苹果酸对温室土壤磷释放与吸附的影响

试验研究了不同浓度苹果酸处理对温室土壤磷吸附和释放的影响,并运用DPS数据分析系统建立了土壤磷释放和吸附与苹果酸浓度之间相关的数学模型。结果表明:(1)随着苹果酸用量增加,土壤释放磷量也逐渐增加。二者之间的关系可以用Peal-Reed等7种不同类型的数学模型拟合;(2)供试土壤对磷的吸附较好地符合Langmu ir方程式;苹果酸显著降低了土壤对磷的吸附,随着苹果酸浓度的增加,土壤对磷的最大吸附量和最大缓冲容量都呈现下降趋势。