纳米MnFe2O4@DE复合材料对重金属钒的钝化稳定化效果

为获得能够有效减少日益严重的土壤钒污染的稳定剂,该文合成了纳米铁锰氧化物@硅藻土复合材料(MnFe_2O_4@DE),并通过模拟试验研究该复合材料对土壤钒的稳定化效果及机理,通过植物试验探究了该复合材料对土壤钒生物有效性的影响。试验结果表明,MnFe_2O_4@DE的最佳投加量为7%,此时其对钒的稳定化率分别约为硅藻土(DE)和MnFe_2O_4的16.87及1.24倍;时间和pH值单因素试验证明MnFe_2O_4@DE对土壤钒的稳定化效果能保持较长时间,酸性及中性pH有利于复合材料对钒的稳定。表征与钒形态分析结果表明,复合材料的稳定化效果较好与其较大比表面积和孔体积、钒的残渣态含量增加以及钒价态降低有关。植物萌发试验表明,添加复合材料可使钒污染组的油菜幼苗发芽率、株高和根长较未加钒的对照组无明显差异,植物中钒含量减少约80%。因此,MnFe_2O_4@DE复合材料在重金属污染土壤修复中具有较好应用前景。     

干湿交替过程中水稻土铁形态和磷吸附解吸的变化

采用室内培养试验 ,经过连续 3次淹水 落干处理 ,研究了干湿交替过程中土壤中氧化铁形态的变化以及对土壤磷吸附和解吸的影响。结果表明 ,淹水使土壤中结晶态氧化铁含量明显减少 ,无定形氧化铁和土壤对磷的吸附量急剧增加 ,磷解吸下降 ;落干则使之发生相反的变化。土壤中的无定形氧化铁含量与土壤对磷的吸附之间存在着密切的相关关系。因此 ,淹水 落干过程中无定形氧化铁的变化是影响水稻田磷有效性的一个主导因子。     

中南地区典型地带性土壤的斥水性及其影响因素分析

选取我国中南地区不同发育程度典型旱作土壤为研究对象,通过测定土壤基本理化性质与滴水穿透时间(WDPT),探究了该区域土壤斥水性变化规律及其影响因素。结果表明,(1)自北向南,随着水热条件增加,土壤p H值逐渐降低,游离氧化物(Fed、Ald)逐渐增加,非晶质氧化物(Feo、Alo)没有明显的地带性变化;表层有机质量高于下层,而林地表层高于耕地表层;(2)供试土壤均为亲水性土壤,WDPT分布在0.47~4.00 s之间,自北向南土壤斥水性整体呈逐渐降低的趋势;(3)WDPT与p H值、CEC、粉粒量显著正相关(r0.54,p0.05),砂粒量、非晶质氧化铁(Feo)、游离氧化铁、铝(Fed、Ald)与WDPT呈负相关关系(r-0.56,p0.05)。逐步回归分析表明,Fed和Feo对土壤斥水性的影响最显著(R2=0.71,p0.01),可以用来评价和预测土壤斥水性。     

杉木人工林土壤微团聚体中铁铝氧化物与微生物的分布及其关系

[目的]探究亚热带红壤区土壤微团聚体中铁铝氧化物与微生物的分布及其关系,为该区域土壤结构的改良提供理论依据.[方法]以亚热带红壤区典型林分杉木人工林为对象,研究不同粒级微团聚体胶结物中铁铝氧化物含量、结合态有机碳含量和微生物群落多样性在不同土层中的分布,并分析各形态铁铝氧化物含量与微生物群落多样性的关系.[结果]微团聚...     

铅对铁铝复合氧化物吸附铜的影响

复合氧化物对环境中的金属离子具有较高的吸附容量。但2种或多种金属离子共存条件下,复合氧化物的吸附行为仍缺乏全面的了解。本文通过批吸附试验方法,研究溶液中有无Pb~(2+)共存时,铁铝复合氧化物对Cu~(2+)吸附容量的影响。结果表明,当溶液中不存在Pb~(2+)时,Cu~(2+)在铁铝复合氧化物表面的Qmax为149.08 mg·g~(-1)。当溶液中Pb~(2+)和Cu~(2+)共存时,Cu~(2+)的Qmax降低到28.81 mg·g~(-1)。在pH值3～7的范围内,随着溶液pH值的升高,Cu~(2+)在铁铝复合氧化物表面的吸附量呈现逐渐增加的趋势。此外在相同的pH值条件下,Pb~(2+)的存在减少了吸附在氧化物表面的Cu~(2+)量。存在或不存在Pb~(2+)的情况下,Cu~(2+)在氧化物表面上的吸附动力学均遵循Elovich方程,并且在约120 min时达到吸附平衡。     

根际的氧化还原状况与可溶性有机物和氧化物作用的关系

根际作为植物的根与其紧连的土壤组成的微域环境有两个特点颇为人们所注意,一是它的生物活性强,即根际中含有相当多的有机物,包括丰富的可溶性有机物、酶和微生物;另一是发生各种各样的“根际效应”。     

祁连山区成土过程驱动的土壤地形序列土壤有机碳固存特征

土壤有机碳（SOC）含量和动态是有机碳输入输出平衡和土壤固持能力共同作用的结果，前者主要受生物气候条件控制，而后者则主要受黏粒及无机矿物等土壤理化属性的影响。本研究通过沿海拔梯度选择表土地形序列作为“自然试验场”，探究祁连山区SOC含量及组分变化的控制因素。研究发现：该地形序列土壤母质主要来源于黄土沉积，土壤黏土矿物以绿泥石和水云母为主，指示该区域的整体弱风化特征。在巨大的水热梯度影响下，地形序列内土壤成土强度差异明显，低海拔地区土壤含有碳酸盐，随着海拔上升，碳酸盐物质逐渐淋失，SOC和铁铝氧化物含量增加。进一步分析发现，铁铝氧化物是SOC含量及组分方差的主要解释变量。偏相关分析显示，当控制铁铝氧化物后，气候对SOC含量及组分的影响不显著。这表明气候对SOC的影响可能主要通过影响土壤属性，造成铁铝氧化物等属性的差异，间接影响SOC的长期固存，且该机制主要作用于矿物结合态有机碳（MOC）组分。本研究对理解SOC固存及其对气候变化的动态响应有重要启示。     

铝同晶替代对铁(氢)氧化物表面活性的影响研究进展

铝同晶替代现象在铁(氢)氧化物中普遍存在，可改变铁(氢)氧化物的结构、表面特性和反应活性，影响土壤中元素的行为、形态和归趋。运用文献计量法分析了铝同晶替代铁(氢)氧化物的国内外研究现状，分别综述了铝同晶替代对铁(氢)氧化物晶体结构、表面电荷和界面过程的影响，从静电作用、比表面积、位点组成与密度、Fe/Al位点亲和性以及空位缺陷等方面阐明了铝同晶替代对铁(氢)氧化物表面活性和吸附行为的影响机制。在此基础上，提出了未来研究应着眼于构建铝替代量–结构–反应活性定量关系、深入探究铝同晶替代铁(氢)氧化物不同晶面上的界面机制，以及将研究对象与体系过渡到实际土壤等。     

土壤铁氧化物-亚铁的相互作用及其环境影响研究进展

铁氧化物和溶液相亚铁常在厌氧土壤环境中共存。铁氧化物能够加快亚铁的氧化速率，且控制亚铁氧化成矿产物的类型，同时，亚铁与铁氧化物组成的系统是一种良好的还原剂，能够有效还原重金属及降解有机污染物。另一方面，亚铁能够催化铁氧化物晶相转变，导致铁氧化物结构和表面性质发生改变，进而影响相关重金属、有机质的环境行为。本文综述了铁氧化物催化亚铁氧化成矿、铁氧化物-亚铁系统还原污染物以及亚铁催化铁氧化物相变的反应机制及影响因素，最后，对未来在自然土壤中研究铁氧化物-亚铁界面反应及其环境影响进行了展望。