塿土速效磷流动注射分析研究

流动注射分析(FIA)是70年代以来发展起来的一种快速、高灵敏度、高准确度的微量分析技术,已在工农业、环境科学、医药卫生等领域中得到广泛的应用。关于土壤速效磷的FIA测定,1980年孙励敬等已作过报道,但仪器的差异和各地土壤的特点,使该法在具体实验室应用时,需作进一步的引进和探索。我们对瑞典制造的FIA5020型流动注射分析仪测磷的性能进行了研究,确定了样品浓度、进样时间、进样体积和反应管长度对分析灵敏度、准确度的影响,测定速度达每小时130样次。同时采集武功、澄城塿土样品,用Olsen法浸提,浸提液用FIA法和常规钼锑抗比色法测定速效磷,对其结果进行比较检验,以期用FIA法代替常规分析法。     

不同条件下菲和萘在塿土上的吸附特征研究

以平衡吸附法研究了菲和萘在塿土上的吸附行为,考察了初始浓度、温度、pH、离子强度和CaCO3对塿土吸附菲和萘的影响,Henry方程、Freundlich方程和deBoer-Zwikker极化方程被用来拟和吸附等温线。结果表明,菲和萘在塿土上的吸附等温线为非线性,Freundlich方程最符合其吸附行为。菲和萘在塿土上的吸附量随温度升高而降低,其吸附是一个放热过程;吸附自由能小于零,表明吸附过程是自发的;熵变值也小于零,说明焓变是吸附过程的驱动力。随着pH增加,塿土对菲和萘的吸附量下降;而随着离子强度增加,塿土对菲和萘的吸附量增加。CaCO对菲和萘的吸附等温线也为非线性,其对塿土吸附菲和萘具有较大的贡献。     

不同有机碳水平下塿土磷的有效性及无机磷形态转化

【目的】在土壤Olsen-P和全磷含量基本接近但土壤有机碳水平呈梯度的陕西省关中平原塿土上,研究有机碳对土壤各形态无机磷有效性及其形态转化的影响,为合理培肥土壤,有效利用土壤累积态磷提供理论依据。【方法】采集并选取了陕西省关中平原小麦-玉米种植体系下塿土Olsen-P含量相近（平均含量范围17.41—18.72 mg·kg^-1）,不同有机碳水平（有机碳平均含量分别为6.38、8.34、10.17、11.95、13.64和15.74 g·kg^-1）的土壤样品,采用蒋柏藩-顾益初改进的Chang和Jackson的石灰性土壤无机磷分级方法分别对土壤中各磷组分（二钙磷（Ca₂-P）、八钙磷（Ca₈-P）、铝结合态磷（Al-P）、铁结合态磷（Fe-P）、闭蓄态磷（O-P）和十钙磷（Ca₁₀-P））含量进行测定。【结果】在陕西关中平原小麦-玉米种植区塿土中,有机碳对土壤各形态磷素水平及形态转化起重要作用。随着有机碳含量的增加,土壤中Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P、Fe-P、O-P、缓效磷库（Ca₈-P、Al-P和Fe-P）和难利用磷库（O-P和Ca₁₀-P）含量均显著增加（P≤0.05）,Ca₁₀-P相对稳定。有机碳含量与土壤活性磷库（Ca₂-P）、缓效磷库（主要为Al-P）的相对含量（占无机磷总量的比例）呈极显著正相关关系,与难利用磷库（主要是Ca₁₀-P）呈极显著负相关关系。土壤Olsen-P含量与难利用磷库含量呈显著正相关关系。【结论】在Olsen-P相近,全磷也基本相似的条件下,土壤有机碳促进了土壤中难溶态磷酸盐向缓效态磷库和活性态磷库的转化,提高了有效磷源占无机磷总量的比例,从而提高了土壤磷素有效性。研究结果表明可通过合理的措施培肥土壤,从而有效地促进土壤累积态磷的活化利用。     

塿土对阴－非离子表面活性剂的吸附特征研究

以平衡吸附法研究了塿土对阴离子表面活性剂(SDS)、非离子表面活性剂(TritonX-100、Tween80和Brij35)的吸附特征,考察了pH、阴-非离子表面活性剂混合对塿土吸附表面活性剂的影响.结果表明,非离子表面活性剂在填土上吸附等温线均呈L型,且均符合Freundlich和Langmuir方程;壤土对SDS的吸附等温线呈LS型,可用Freundlich方程来描述;塿土对4种表面活性剂吸附量的大小顺序为Tween80＞SDS＞Brij35＞TfitonX-100.当阴-非离子表面活性剂一起进入土壤中,SDS-Brij35之间的相互影响不大;TritonX-100与SDS相互作用较大,无论二者以何种方式混合都会使TritonX-100在壤土上的吸附量增加,SDS的吸附量下降;SDS与Tween80之间的相互作用最大,混合后吸附量均下降,但Tween80吸附量降低的幅度最大.pH对非离子表面活性剂的吸附影响不大,而随着pH的增加,塿土对SDS的吸附百分率明显下降;在pH为8.0时,填土对非离子表面活性剂的吸附百分率达到80%以上.因此在选择合适的表面活性剂进行有机污染土壤修复和治理时,考虑土壤的特性和表面活性剂的结构是非常重要的.     

污灌对塿土镍形态的影响

本文采用田间调查的方法研究了长期污灌对土镍形态的影响，探讨了用土壤镍形态作为指标评价土壤镍污染的可能性。结果表明，污灌带入到土壤中的镍聚集在土壤耕层，未向下迁移转化，污灌能明显增加耕层土壤碳酸盐结合态，铁锰氧化物结合态和有机质结合态镍的量，对残渣态镍没有影响。     

陕西关中冬小麦-夏玉米种植区塿土无机磷形态及其有效性

为了探明关中冬小麦-夏玉米产区典型土壤无机磷组分含量及其有效性,实现减磷增效、合理施用磷肥,提高土地生产力。于2018年采集陕西省关中平原冬小麦-夏玉米种植区塿土耕层(0～20 cm)样品,采用蒋柏藩与顾益初改进的无机磷分级法测定各无机磷组分含量,并结合相关分析与通径分析,比较各无机磷组分对有效磷的贡献。结果表明:塿土总无机磷含量为585.4～1513.8 mg/kg,各形态含量组成大小依次为Ca_(10)-P(36.8%～82.9%)Ca_8-P(5.0%～30.7%)O-P(6.4%～17.5%)Al-P(1.0%～16.6%)Fe-P(1.8%～17.2%)Ca_2-P(0.1%～4.8%);相关分析表明,各无机磷形态和有效磷的相关性大小依次为Ca_2-P(0.912)Ca_8-P(0.598)Al-P(0.569)Fe-P(0.531)O-P(0.426)Ca_(10)-P(0.138),仅Ca_(10)-P和有效磷不具有相关关系,其余无机磷形态和有效磷均有极显著相关关系;通径分析表明,各无机磷形态对有效磷的贡献大小依次为Ca_2-P(0.771)Ca_8-P(0.155)Fe-P(0.107)O-P(0.042)Al-P(0.010)Ca_(10)-P(-0.068)。其次,逐步回归分析结果也证实Ca_2-P、Ca_8-P和Fe-P是塿土有效磷的主要磷源,Al-P和O-P是缓效磷源,Ca_(10)-P则难以被作物吸收利用。     

有机磷在塿土中的组分分布及其生物有效性

利用Bowman和Cole提出的土壤有机磷分组方法,对长期施用有机肥的24个土样和有机肥进行了分析,同时,用3种纯有机磷试剂进行了盆栽试验。结果表明,在各土壤样品中,有机磷组分都以中度活性有机磷为主,活性有机磷在不同处理中差异较大,变化范围较宽。随着有机肥施用量的增加,有机磷总量以及活性有机磷、中度活性有机磷都会明显增加,三者与速效磷的相关分析都呈极显著水平。中度活性有机磷和小麦籽粒产量呈极显著相关关系。核糖核酸钠、卵磷脂、植酸钙在未灭菌盆栽试验中,对春小麦均有较高的植物有效性。     

四环素在乌栅土中的吸附与解吸

采用批平衡实验方法,研究了四环素(TC)在太湖地区乌栅土中的吸附解吸,以及pH和典型二价阳离子Ca2 和Mg2 对TC吸附的影响.结果表明,TC在乌栅土中的吸附可以用线性方程拟合,所得K,d和K,∝值分别为419.38 L·kg-1和19 782.07 L·kg-1,K,d和K,∝值较高,这表明乌栅土中的TC不易迁移和淋溶,对太湖地区地表水和地下水等饮用水源的影响风险较小.对单次吸附解吸过程的结果采用滞后性指数评价TC的解吸的滞后性,得到滞后性指数为2.58,显示TC在乌栅土中的解吸存在明显的滞后性.TC在乌栅土中的吸附也受pH条件和二价阳离子的明显影响,低pH条件可以明显地促进TC在土壤中的吸附,而高pH条件下,TC吸附受到抑制,并更易于达到最大吸附量.通过对低pH条件TC璃子含量分数的分析表明,TC璃子能明显地增加TC在土壤上的吸附,并且其离子所占比例与分配系数具有良好的相关关系.典型二价阳离子Ca2 和Mg2 的存在也可以明显降低TC在土壤上的吸附.     

几种水稻土对磷的吸附及解吸特性研究

水稻土对磷的吸附曲线与简单Ｌａｎｇｍｕｉｒ等温吸附方程基本吻合,土壤对磷的吸附及解吸能力主要受土壤物理性粘粒含量及土壤活性铁、活性铝含量的影响,而与土壤本身有效磷含量无关。同一种水稻土随吸附磷量的增加,其解吸率有增加的趋势。     

生物炭对塿土土壤微生物及酶活性的影响

研究玉米-小麦轮作体系条件下生物炭施用量对塿土土壤微生物及酶活性变化的影响。结果表明:随生物炭施用量的增加,玉米、小麦生育季土壤脲酶、过氧化氢酶活性均增加,玉米收获期碱性磷酸酶活性增加,并存在显著性差异;对小麦季碱性磷酸酶影响不显著。生物炭施用量为80t·hm~(-2)时,能够显著提高微生物种群数量且达到最高。施用生物炭能够增加微生物碳氮量,并减少微生物量碳氮比的季节波动。     

表面活性剂对黄土吸附苯甲酸的影响

采用批量平衡法,研究了天然黄土以及用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）改性后对苯甲酸的吸附特性,探讨了吸附机理及重金属离子Pb^2＋、Cd^2＋对吸附作用的影响。结果表明,苯甲酸在黄土上的吸附符合Freundlich方程;当CTMAB浓度从0增大到431．1mg·L^-1时,Freundlich常数K从0．0036增大到0．0261,说明吸附能力明显增强。重金属离子Pb^2＋、Cd^2＋可显著影响苯甲酸在黄土表面的吸附。表面活性剂浓度相同时,重金属离子Pb^2＋的存在可抑制苯甲酸在黄土上的吸附且Pb^2＋浓度越大抑制作用越明显;Pb^2＋浓度相同时,添加表面活性剂可增大苯甲酸在黄土表面的吸附量。Cd^2＋苯甲酸在黄土表面吸附的影响与Pb^2＋一致,但Cd^2＋对苯甲酸在黄土表面吸附的抑制作用弱于Pb^2＋。     

四环素在典型土壤中的吸附行为·吸附动力学·热力学特征

[目的]研究四环素在典型土壤中的吸附行为及吸附动力学和热力学特征。[方法]采用平衡振荡法,研究了不同试验条件下3种典型土壤对四环素的吸附效能。[结果]黑土对四环素的吸附能力最高,其对应的饱和吸附量超过85.0 mg/g,黄土次之,而高岭土的吸附效能最低,仅11.6 mg/g。酸性pH条件和较高的土壤有机质含量有利于3种土壤对四环素的吸附,当土壤中有机质去除后整体吸附能力将下降15%。3种土壤对四环素的吸附是一个吸热过程。黑土对四环素吸附过程符合准一级反应动力学方程,而黄土和高岭土对四环素的吸附更符合准二级吸附动力学方程。黄土和高岭土对四环素的吸附满足Langmuir吸附等温式,即认为上述吸附主要归因于单分子层吸附;相对应的常用来表征竞争吸附的Freundlich方程更符合黑土对四环素的吸附。[结论]该研究可为揭示四环素在土壤中的吸附富集机理提供科学依据。     

四环素在土壤中的吸附与解吸以及镉在其中的影响

采用批平衡实验方法,研究了四环素(TC)在褐土和红壤中的吸附和解吸,以及Cd2+对四环素在两种土壤上吸附和解吸的影响。结果表明,四环素在褐土和红壤中的吸附可以用Freundlich等温吸附方程拟合,所得lgKf分别为3.039和3.169,这表明四环素在红壤中的吸附能力较强。此外,四环素在两种土壤上的解吸过程都存在滞后现象,所得lgKf,des分别为3.292和3.877,这将可能威胁到土壤环境和人体健康。常见重金属Cd2+的存在会促进四环素在两种土壤上的吸附,在红壤中表现显著(P0.05);同时红壤中四环素的lgKf,des有所增加,而在褐土中的变化不大。     

农田土壤对磷的吸附和解吸特性研究进展

磷素是植物生长必需的三大营养元素之一,在植物生长发育过程中对植物的产量和品质有重要影响。综述了农田土壤对磷的吸附和解吸机制等方面的研究进展,分析土壤对磷的吸附和解吸影响因素,包括土壤类型、土地利用方式、施肥水平和土壤理化性质,旨在为实际生产中磷肥的合理施用、高效利用和防止环境污染提供依据。     

新疆地带性土壤磷吸附特性影响因素研究

【目的】分析新疆南、北疆地带性土壤灰漠土和棕漠土的土壤磷吸附特性及磷最大吸附量与土壤基本理化性质的关系,筛选影响新疆地带性土壤吸附固磷能力的主要土壤性质。【方法】采集新疆北疆灰漠土和南疆棕漠土样品,进行磷等温吸附试验。【结果】灰漠土和棕漠土的磷等温吸附曲线都很好地拟合了Langmuir等温吸附曲线。北疆灰漠土最大吸磷量随着土壤pH值、粘粒含量的增加而增加;随着土壤有机质含量的增加呈现明显下降趋势。棕漠土的最大吸磷量随着土壤pH值、Ca CO3含量、粘粒含量的增加而增加。两种地带性土壤吸附固磷能力与土壤游离氧化铁、全磷、速效磷含量无显著相关性。【结论】影响灰漠土和棕漠土的吸附固磷能力的土壤性质包括粘粒含量、有机质含量、碳酸钙含量及pH值。棕漠土碳酸钙含量高达20%左右,pH值也高于灰漠土,导致棕漠土比灰漠土具有更强的吸附固定磷的能力,供试南疆棕漠土最大吸磷量平均为1 087.59 mg/kg;北疆灰漠土平均为820.77 mg/kg。     

紫色土泥沙沉积物对磷的吸附-解吸动力学特征

在紫色土集中分布的四川盆地丘陵区,选择不同土地利用方式(林地、水田、旱坡地、村镇)产生的沟渠泥沙为实验材料,采用平衡法研究了紫色土泥沙沉积物埘磷的吸附-解吸动力学特征.结果表明,泥沙对磷的吸附和解吸过程按速率均分为快、慢、动态平衡3个阶段,0～0.75 h内泥沙对磷的吸附速率与活性铁铝氧化物含量和粘粒含量之间呈显著正相...     

甘蔗渣炭对磷的吸附研究

以甘蔗渣为原料,在450℃条件下限氧制备甘蔗渣生物质炭,用于水中磷的吸附。研究了pH、溶液初始含磷量和吸附时间对甘蔗渣炭吸附磷的影响,并通过FTIR、等温吸附线和吸附动力学研究进一步讨论了其吸附机理。结果表明甘蔗渣制备成甘蔗渣炭后对磷吸附效果提升显著,在温度为25℃、甘蔗渣炭投加量为0.05 g条件下,当含磷溶液pH为6、含磷废水浓度150 mg/L和吸附时间120 min时,磷吸附容量达到最大,为68.24 mg/g。等温吸附线研究说明甘蔗渣炭对磷的吸附过程使用Freundlich等温吸附方程描述更准确,吸附动力学研究表明甘蔗渣生物质炭吸附磷的动力学特性可以使用Lagergren准二级动力学进行描述。红外扫描结果表明甘蔗渣制备成甘蔗渣炭后表面功能性基团发生了改变。     

不同利用方式下土壤对磷的吸附—解吸特征

为了揭示闽江流域不同土地利用方式对土壤磷的固定和释放机制,对闽江上游果园、茶园、旱地、水田、蔬菜地和林地几种利用方式土壤磷的吸附—解吸特征进行研究。结果表明:蔬菜地土壤的速效磷含量最高,对200～2 400 mg/kg不同含量磷加入后的吸附率远低于其他土壤,仅为14.19%~30.88%,等温吸附曲线无拐点,土壤对磷的缓冲能力弱,最大磷吸附量为476.19 mg/kg。水田和林地的吸附能力略强,最大吸附量分别为1 000.00、1 111.11 mg/kg。土壤吸附能力越弱的对磷的解吸率越高,不同利用方式土壤磷的解吸率表现为菜地>水田和林地>旱地、茶园和果园。随着解吸次数增加,解吸率降低,且各土壤解吸率差异主要表现在第1次解吸过程中。因此,研究区域应减少菜地和水田的磷肥输入,林地地表植被的保护也是控制土壤磷流失的重要措施。     

竞争吸附对土壤中磷素迁移规律的影响研究

采用黄壤土,以室内土柱为研究对象,探究3种不同种类有机酸(草酸、柠檬酸、乙酸)的不同浓度对土壤中磷的竞争吸附作用。结果表明:在灌溉水中加入有机酸的土柱15 cm截面处的速效磷含量都大于对照组,这说明有机酸对磷向植物根系所在土壤层的迁移具有很明显的促进作用;5 cm和15 cm截面处磷的吸附量会随着有机酸浓度的变化而发生变化,且15 cm截面处速效磷的含量会随着有机酸浓度的增加而增加;在加入相同浓度有机酸的情况下,3种有机酸促进磷迁移效果为柠檬酸草酸乙酸。     

膨润土和高岭土对四环素吸附的影响

采用批平衡吸附试验,研究了四环素在膨润土和高岭土中的吸附行为.结果显示,膨润土和高岭土对四环素的吸附行为均可用Freudlich等温方程描述,但Kf(膨润土)>>Kr(高岭土),说明膨润土对四环素吸附能力较高岭土强.随着土壤溶液中离子强度的增加,四环素在两类粘土表面的吸附逐渐减少,表明四环素在粘土表面的吸附是以阳离子交换作用为主.同时,不同阳离子导致四环素在粘土上的吸附存在差异,其影响趋势主要为价态的影响,即价态越高,竞争吸附能力越强:M3+(Al3+)＞M2+(Ca2+)＞M+(K+).此外在pH4.5～8.0的范围内,两类粘土对四环素的吸附系数均随着pH的增大而减小.