我国主要农田土壤对外源As(Ⅴ)吸附的差异及其与理化性质的关系

【目的】研究不同农田土壤对砷的吸附能力,以明确砷在土壤中的迁移转化及其有效性。【方法】 集全国18种典型农田土壤,分析其主要理化性质,采用吸附试验,测定不同土壤对外源砷（As(Ⅴ)）的吸附量及吸附率,并分析土壤吸附能力与土壤理化性质间的关系。【结果】不同农田土壤的理化性质存在明显差异。酸性土壤对外源砷的吸附能力大于碱性土壤,其中以赤红壤对外源砷的吸附能力最强,吸附量为1.64 mg/g,吸附率为6.83%,酸性土壤对外源砷的吸附量为0.19～1.64 mg/g,吸附率为0.64%～6.83%。碱性土壤中,以山东潮土对外源砷的吸附能力最强,吸附量为0.19 mg/g,吸附率达0.89%,山西褐土对外源砷吸附能力最差,吸附量仅为0.15 mg/g。土壤对外源砷吸附量与土壤黏粒和有机质含量呈正相关,与pH、阳离子交换量（CEC）、全磷、速效磷、CaCO₃含量呈负相关。【结论】不同农田土壤对外源砷的吸附能力存在明显差异,其中pH对土壤吸附砷能力的影响最明显。     

不同粒级土壤团聚体对砷(Ⅴ)的吸附与解吸影响研究

本文以辽宁省朝阳市日光温室耕层土壤作为研究对象,探讨不同粒径团聚体对土壤中砷(As(Ⅴ))吸附解吸的影响.结果表明,不同粒级团聚体对As(Ⅴ)的吸附和解吸能力均符合Freundlich拟合方程,R2介于0.9528 ～0.9972之间,其中＜53μm粒径团聚体对As(Ⅴ)的吸附、解吸能力最强,并随着粒径的增大,吸附、解吸能力均降低,且不同粒径对As的吸附与解吸能力呈显著正相关关系.随着溶液中As(Ⅴ)的浓度的提高,各粒径团聚体对As(Ⅴ)的吸附、解吸能力均提高,K值介于17.75 ～50.51之间.不同粒级团聚体对As(Ⅴ)的吸附量与土壤有机质含量、游离氧化铁含量及CEC含量之间均呈正相关关系,说明团聚体对As(Ⅴ)的吸附受到土壤团粒胶结剂的影响.     

新疆奎屯农田土壤对砷（Ⅴ）的吸附-解吸特征

为明确新疆奎屯垦区农田土壤对As（Ⅴ）的吸附-解吸特征,本研究通过吸附-解吸试验并结合扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱（EDS）和傅里叶红外光谱（FTIR）技术,探究研究区土壤对As（Ⅴ）的吸附-解吸能力及结合机理。结果表明：研究区土壤在吸附As（Ⅴ）的过程中单层和多层吸附同时发生并以单层吸附为主,且吸附容易进行（Freundlich方程参数n>2）。在15、25℃和35℃ 3个温度下,土壤对As（Ⅴ）的吸附量、结合能力、吸附速率均在35℃时最大,15℃时最小;土壤对As（Ⅴ）的解吸量则在35℃时最小,15℃时最大。土壤是多种Si、Fe、Al氧化物构成的复合体,吸附、解吸反应主要是发生在OH、N H、C O、C H、SH 5种官能团上;黏土矿物和有机质为As（Ⅴ）提供发生络合作用的载体,对As（Ⅴ）的吸附起到了促进作用。As（Ⅴ）被吸附到含有C、Si、K、Ca、Na、Mg、Al和Fe元素的有机质、多种金属（氢）氧化物以及黏土矿物等物质中。研究区高pH、低有机质的土壤环境,使As（Ⅴ）容易被释放到土壤溶液中,从而增大了As（Ⅴ）向深层土壤及植物中迁移的风险。     

Fenton氧化对土壤有机质及其吸附性能的影响

利用3种土壤在室内研究了Fenton氧化对土壤有机质含量和组成的影响,以及由此引起的土壤对有机污染物(芘)吸附性能的变化。结果表明,Fenton氧化处理后,土壤有机质含量和组成均发生了改变,总有机质含量下降,其中腐植酸含量降低最多,胡敏素的含量基本保持不变,而富里酸含量有升高的趋势。芘在氧化后的3种土壤中的分配系数(Kd)都有降低;将Kd与土壤有机质各成分进行相关分析研究发现,有机质中胡敏素和腐植酸一起决定有机污染物的吸附行为,其中胡敏素为关键因素。因为土壤有机质各成分的分布不同,所以有机碳含量标化分配系数(Koc)相差很大,特别是在腐植酸含量相对较高的土壤中,由于腐植酸大部分降解为吸附能力小的富里酸,Koc有明显降低,而在腐植酸含量相对较低的土壤中Koc变化不明显。     

pH和磷酸根对砷(Ⅴ)在棕壤上吸附解吸的影响

研究了pH以及As(Ⅴ)、P的加入顺序和P浓度对As(Ⅴ)和P在棕壤上吸附的影响。结果表明,As(Ⅴ)和P的加入顺序对其在棕壤上的吸附影响很大。As(Ⅴ)和P在棕壤上的吸附表现为相互抑制。在As(Ⅴ)和P共同存在的体系中,As(Ⅴ)对P吸附的抑制率要大于P对As(Ⅴ)的抑制。当P/As较低(P/As<5)时,P浓度的增加会明显降低土壤对As(Ⅴ)的吸附,As(Ⅴ)的解吸量随P浓度的提高迅速增加;而当P/As>5时,As(Ⅴ)解吸量的增加趋于缓慢。     

影响因素分析法在土壤吸附重金属上的研究进展

影响因素分析法是指通过对各种影响因素的影响进行分析的方法。本文回顾了土壤的种类和矿物组成及其成分对其吸附重金属的影响,并介绍了pH值、阳离子、阴离子对土壤吸附重金属的影响。此外还介绍了植物根际环境对土壤吸附重金属的影响,及其存在的问题、今后工作的方向和发展的重点。     

施用原始及铁改性生物质炭对土壤吸附砷(Ⅴ)的影响

  目的  考察生物质炭及铁改性生物质炭对土壤吸附砷[As(Ⅴ)]的影响。  方法  以法国梧桐Platanus orientalis修剪枝为原料在650 ℃限氧条件下热解制备生物质炭,并通过氯化铁(FeCl₃)溶液浸渍、热解,将其进一步制备成铁改性生物质炭,对比考察改性后生物质炭理化性质和表面官能团的变化;并通过批量吸附试验探究不同As (Ⅴ)初始质量浓度、吸附时间对施炭土壤吸附As (Ⅴ)效果和规律的影响,通过分析吸附等温线特征和吸附动力学特征,探明吸附机制。  结果  铁改性生物质炭较原始生物质炭pH、比表面积及官能团数量降低,但灰分质量分数和电导率有所增加;Langmuir模型能较好拟合施炭土壤对As(Ⅴ)的吸附过程,表明吸附以单分子层为主。当As (Ⅴ)溶液初始质量浓度大于25 mg·L?1后,铁改性生物质炭对As (Ⅴ)的吸附量大于原始生物质炭,且最大吸附量为0.36 mg·g?1。原始生物质炭和铁改性生物质炭对As (Ⅴ)的动力学吸附符合准二级动力学方程,吸附过程在4 h前后分别为快速吸附和慢速吸附2个阶段,在24 h左右趋于平衡,且铁改性生物质炭处理下土壤的饱和吸附量比原始生物质炭处理高11%。  结论  施用2种生物质炭均能提高土壤对As (Ⅴ)的吸附效果,且铁改性生物质炭的吸附效果优于原始生物质炭。因此,施用铁改性生物质炭可以加强土壤对As (Ⅴ)的吸附作用从而降低As生物有效性。图6表3参39     

新农药硫肟醚在土壤上的吸附

硫肟醚[O-（3-苯氧苄基）-2-甲硫基-1-（4-氯苯基）丙基酮肟醚]是我国研制成功的具有自主知识产权的新型杀虫剂品种,采用振荡平衡法研究了硫肟醚在5种不同土壤上的吸附特性。结果表明,土壤对硫肟醚具有很强的吸附特性,硫肟醚在湖南永州重粘土、贵州长顺粘土、甘肃天水粘土、沈阳粉沙质粘土和长沙粉沙质粘土等5种土壤上的吸附可用Freundlich等温式较好地描述,其吸附系数‰值分别为157．46、134．52、118．58、107．60和50．20,吸附自由能变绝对值AG分别为21．44、19．89、21．06、20．87和19．90kJ·mol^-1,说明硫肟醚在土壤上的吸附以物理作用为主。硫肟醚在5种土壤上的K例值为3071．23～5725．82,说明硫肟醚属于在土壤中迁移性很弱的一类化合物。硫肟醚在土壤上的吸附系数与土壤有机质含量、pH值和粘粒含量呈较好的相关性,而与阳离子交换量的相关性很差,说明土壤有机质、粘土含量和pH值是影响硫肟醚在土壤上吸附的主要因素。     

长春地区不同类型土壤的缓冲性及其影响因素

研究了长春地区主要类型土壤的缓冲性及土壤理化性质对土壤缓冲性的影响。结果表明：5类土壤对酸缓冲性弱程度依次为：黑钙土＞草甸土＞黑土＞白浆土＞暗棕壤；对碱的缓冲性强弱顺序是：草甸土＞白浆土＞暗棕壤＞黑土＞黑钙土；土壤碳酸钙含量、交换性盐基总量、土壤质地和有机质含量对土壤缓冲性的强弱均具有不同程度的影响。     

硝基苯在不同类型土壤中的吸附特性研究

为全面评价硝基苯的环境行为,应用平衡法探究硝基苯在不同类型土壤中的吸附特性,以期为硝基苯的污染控制与防治修复提供理论依据.结果表明:供试红壤和草甸棕壤对硝基苯的吸附均经历了快速吸附、减速吸附和平衡吸附3个阶段,其吸附行为可用Langmuir和Freundlich型吸附等温式描述(P ＜0.05).不同类型土壤对硝基苯的吸附能力不同,Freundlich模型中红壤的吸附系数K小于草甸棕壤,表明红壤对硝基苯的吸附能力弱于棕壤.对两种有机质含量分别为16.33、11.15 g/kg的草甸棕壤进行吸附试验,采用Langmuir型等温吸附曲线拟和,确定硝基苯饱和吸附量分别为200、142 μg/g,表明随土壤有机质含量的增加,土壤对硝基苯的吸附能力增大,有利于硝基苯活性和毒性的降低.     

PAR分光光度法测定土壤中钒（Ⅴ）和钒（Ⅳ）

为准确评价钒在环境中的毒性和生物有效性,以 Na2 CO3为提取分离剂,采用 PAR分光光度法和减量法分别测定土壤中总钒、钒（Ⅴ）和钒（Ⅳ）的含量。结果表明：土壤中钒（Ⅴ）的最佳提取条件为土液比1∶100,以0．1 mol／L 的 Na2 CO3煮沸浸提15 min。在弱酸条件下,PAR 分光光度法测土壤中的钒（Ⅴ）最大吸收波长为540 nm,最佳显色时间为30～120 min;钒（Ⅴ）含量测定结果的相对标准偏差为3．08％,加标回收率在99．40％～109．37％。方法操作简单,准确性较高。     

农药在土壤中的吸附及其影响因素

土壤对农药的吸附作用是农药在土壤中的重要迁移转化行为之一,它对土壤环境质量的变化有着重要的影响。阐述了农药在土壤中吸附的几种作用机理,以及影响农药吸附的主要因素,例如土壤有机质、粘土矿物、pH值、离子强度、温度和表面活性剂等,并提出了今后农药吸附的研究方向。     

扑草净在不同类型土壤中的吸附-解吸特征研究

[目的]针对土壤中农药的吸附-解吸过程会影响农药在土壤中的迁移、转化和生物利用这一现象,分析了扑草净在我国南方不同类型土壤中的吸附-解吸特征及吸附机理.[方法]吸附试验采用批量平衡法和气相色谱质谱法,研究南方水稻土,红壤和黄壤对扑草净的吸附动力学特性,等温吸附-解吸特征.[结论](1)扑草净在3种供试土壤中的吸附动力学...     

桑树杆生物炭铁锰氧化物复合吸附剂的制备及其对As(Ⅴ)的吸附机理研究

以桑树杆为原料,通过正交试验设计,利用氧化和共沉淀法制备桑树杆生物炭/铁锰氧化物复合吸附剂(MBFMA),考察p H值、离子强度、共存离子对吸附剂除As(Ⅴ)吸附性能的影响,并对MBFMA进行了表征,探讨了吸附机理。研究结果表明,制备复合吸附剂的最佳工艺为:KMn O4浓度40 g·L-1、Fe Cl2浓度40 g·L-1、浸渍时间24 h,煅烧温度400℃,煅烧时间3 h。在p H范围为2.0~7.0时,吸附剂对As(Ⅴ)的吸附效果最佳;硝酸根、硫酸根、碳酸根和磷酸根溶液对除砷效果有不同程度的影响,其中磷酸盐的影响最大,离子强度对除砷效果影响不大;与Freundlich相比,Langmuir模型能够较好地描述MBFMA对As(Ⅴ)的吸附行为,25℃下最大吸附量为4.87 mg·g-1。能谱分析表明吸附As(Ⅴ)的MBFMA含有0.34%的砷,FTIR定性分析表明羟基、羧基、内酯基是MBFMA表面的主要特征官能团,XPS分析表明铁、锰和表面含碳官能团参与了吸附反应,MBFMA对As(Ⅴ)的吸附是专性吸附。     

不同冻融处理土壤对镉的吸附能力及其影响因子分析

为了探讨冻融对土壤镉吸附能力的影响及其机理,通过人工控温、室内分析的实验方法,采用相关分析和通径分析等统计方法,研究了不同水分条件下,冻融处理土壤镉的吸附能力及其与土壤理化性质之间的关系。结果表明,Ｈｅｎｒｙ模型（Ｙ＝ａ＋ｋｄＣ）可以很好地拟合土壤镉的静态吸附过程。在不同含水量处理下,土壤镉的吸附能力均表现为随着冻融次数的增加先增加后降低,土壤镉的吸附能力随着土壤含水量的增加在不同冻融处理时呈现不同的趋势。冻融土壤镉的吸附能力与土壤ｐＨ、阳离子交换量（ＣＥＣ）、永久电荷（ＣＥＣｐ）、可溶性有机质（ＤＯＭ）显著或极显著相关。土壤ｐＨ、ＣＥＣｐ、ＤＯＭ对土壤镉吸附能力的影响是通过直接作用产生的,而ＣＥＣ对土壤镉吸附能力的影响则是通过间接作用产生的。冻融对土壤ｐＨ、ＣＥＣｐ、ＤＯＭ的影响是导致不同冻融处理土壤镉吸附能力差异的主要原因。     

城市不同香樟群落类型下土壤理化性质变化

以城市3种香樟群落类型(土壤裸露的香樟纯林,草本覆盖的香樟纯林和乔灌草搭配的香樟混交林)0~40cm土壤层为研究对象,探讨不同的群落配置对土壤理化性质变化规律的影响,旨在为城市园林绿化应用提供依据。结果表明:(1)乔灌草搭配的香樟混交林对土壤容重、非毛管孔隙度、最大持水量、毛管持水量、田间持水量影响显著,分别是土壤裸露的香樟纯林的0.88、1.86、1.17、1.15和1.17倍。(2)乔灌草搭配的香樟混交林对土壤有机碳、全氮和水解氮含量有显著影响,分别是土壤裸露的香樟纯林的2.29、1.99和2.15倍。(3)土壤容重与非毛管孔隙度、最大持水量、毛管持水量、田间持水量和有机碳、全氮、全磷和水解氮呈显著负相关,有机碳与总孔隙度、最大持水量、毛管持水量、田间持水量和全氮、水解氮显著正相关。复合结构种植模式表现出良好的土壤通气性和持水能力,且拥有较高的碳氮含量,有助于改善土壤理化性质和促进土壤养分循环。     

反季节龙眼催花剂氯酸盐在不同类型土壤中的吸附特性研究

氯酸盐是生产工业漂白剂二氧化氯的重要原料,也常被用作除草剂和土壤消毒剂,龙眼园施用氯酸钾不仅对土壤生态系统产生影响,施用不当还会造成植物损害乃至死亡.为了进一步明确氯酸根（ClO-3）在土壤中的迁移转化途径,在实验室条件下研究了氯酸盐在不同类型龙眼园土壤中的降解和吸附特性,探讨了可能对吸附造成影响的各种因素.结果表明,土壤对氯酸根有较弱的吸附能力,土壤中的微生物可以降解氯酸根,不同类型的土壤对氯酸根的吸附有显著性的差异,土壤对氯酸根的吸附符合Langmuir吸附等温方程.可参照不同土壤性质了解其降解和吸附氯酸盐的特性,确定龙眼催花的适宜施药剂量和采取相应土壤管理技术措施加快其降解,以减少氯酸盐的负作用.     

基于恒电容表面络合模型预测土壤中As（Ⅴ）吸附行为研究

吸附是控制As在土壤中迁移的重要过程之一,为了预测As（Ⅴ）在土壤中的吸附过程,使用恒电容表面络合模型（CCM）模拟As （Ⅴ）在土壤中的吸附行为,获取As （Ⅴ）在土壤上吸附的表面络合常数,建立土壤基本理化性质（pH、有机质、碳酸钙、无定形铁/铝/锰、总铁）与As （Ⅴ）表面络合参数的线性回归模型,以阐明As在土壤中吸附的主控因子。结果显示,As （Ⅴ）在不同类型的土壤中表现出不同的吸附特征,恒电容模型能够很好地模拟As（Ⅴ）在不同pH下的吸附特性（R²为0.71~0.96）,通过CCM模型拟合得到As（Ⅴ）在土壤表面的3个表面络合常数,绝大部分土壤lg K₁比lg K₂和lg K₃的值要大,说明As（Ⅴ）在土壤中的吸附相较于单齿络合物更偏向于形成双齿双核的络合物。As （Ⅴ）表面络合常数与土壤性质间的回归分析结果表明,As （Ⅴ）表面络合常数主要受土壤pH和无定形铁、无定形锰含量的影响。为了进一步验证上述线性模型的普适性,利用文献数据中土壤性质数据预测不同土壤上As（Ⅴ）的表面络合常数,并结合CCM模型预测了As（Ⅴ）在文献土壤中的吸附量,预测值和实测值具有很好的相关性,说明该模型具有一定的普适性。     

细菌在土壤上吸附及其机理的研究进展

本文主要概述了有关细菌在土壤上吸附及其机理的国内外研究进展，并阐述了在这一方面取得的成果、分析了现阶段研究存在的主要问题。     

硝基苯在土壤中的吸附特征及影响因素

为全面了解硝基苯的环境行为,对硝基苯在土壤中的吸附行为及影响因素进行了研究。结果表明:土壤中硝基苯的吸附平衡时间为6 h,其吸附等温线可用Freundlich模型描述;硝基苯在土壤中的吸附自由能的变化40 kJ/mol,表明土壤对硝基苯的吸附以物理吸附为主;土壤对硝基苯的吸附量随温度的升高而减少;酸性条件能抑制土壤对硝基苯的吸附作用,而在土壤溶液pH≥7时,土壤对硝基苯吸附基本不受pH变化所影响。