南方酸沉降区土壤硫酸根吸附解吸特性及其数值拟合

通过8种典型土样的硫酸根吸附解吸实验,研究了我国南方土壤硫酸根的吸附解吸特性,并运用Freundlich、Langmuir和Temkin等温方程对试验数据进行了拟合,结果表明,Freundlich方程和Langmuir方程对土壤硫酸根吸附过程拟合较好,Temkin方程则不太适合,但上述方程对硫酸根解吸过程拟合结果均较差,土壤硫酸根的解吸不是吸附的简单逆过程,而纯矿物对硫酸根的吸附解吸过程均可用上述3个方程拟合,且相关系数均在0.9以上,南方土壤中,蒙脱石的存在对硫酸根的吸附可能起特殊的促进作用。     

铁炉渣对磷的吸附与解吸特征的研究

研究采用室内分析法探讨了炉渣与水稻土对磷去除的影响。研究结果表明,基质对磷的吸附量表现为炉渣土壤和炉渣混合土壤,等温吸附特征符合Langmuir拟合模型;土壤和炉渣对磷的吸附量都是随着pH的升高而增加;随着温度的升高,炉渣和土壤对磷的吸附量均有增加;基质对磷的解吸量随着吸附量的增加而增加,并且炉渣作为基质时的解吸率较低,为3.5%,明显低于土壤的平均解吸率26%。炉渣可作为去除磷的有效的吸附剂。     

不同污染负荷棕壤中砷的吸附-解吸行为

采用一次平衡法,对3种不同污染负荷棕壤As(V)的吸附-解吸行为进行了研究.结果表明,3种土壤对As(V)的等温吸附过程可用Langmuir方程与Freundlich方程来描述,均有较好的拟合性.低污染负荷土壤对As(V)的吸附能力高于高污染负荷土壤,吸附态As(V)的解吸率低于高污染负荷土壤,解吸量与其解吸前吸附量之间的关系符合二次幂方程.在反应伊始,3种土壤对As(V)的吸附和解吸速率均较快,随时间的延长速率降低.E lovich方程是描述这3种不同污染负荷土壤中As(V)吸附-解吸动力学行为的最优模型,其次是双常数方程,最差模型是一级动力学方程.     

三种广东典型土壤对Cu~(2+)的吸附——解吸特性研究

用平衡吸附法研究了广东地区的红壤、砖红壤以及水稻土对Cu2+的吸附和解吸。结果表明:土壤对Cu2+的吸附量、净吸附量、解吸量都随添加Cu2+浓度的增大而增大;在添加相同浓度的Cu2+标准液时,土壤对铜的净吸附量基是水稻土>红壤>砖红壤,pH值、CEC和有机质含量越大,土壤的吸附量越大;结合使用等温吸附曲线与解吸率,能够很好地描述土壤对Cu2+的吸附特性;土壤对Cu2+的吸附可用Langmuir模型、Freundlich模型和Temkin模型加以描述。     

长三角地区4种典型土壤对Zn吸附-解吸的特性

选择长三角地区具有代表性的4种土壤,采用不同浓度的外源Zn溶液进行吸附,用模拟雨水作为解吸剂,研究4种土壤对Zn的吸附-解吸特性,以及Zn的连续解吸特性.结果表明:4种土壤对Zn的吸附量均随吸附平衡浓度的增大而增加,且吸附量与土壤的pH正相关;吸附等温线可以用Freundlich方程和Temkin方程来描述.由Langmuir方程求得的4种土壤的最大吸附量的大小顺序为:q(青紫泥)＞q(滩潮土)＞q(乌黄土)＞q(黄泥沙田).最大缓冲容量的顺序为:MBC(滩潮土)＞MBC(乌黄土)＞MBC(青紫泥)＞MBc(黄泥沙田).4种土壤对Zn的解吸量均随着解吸平衡浓度的增大而线性增加.连续解吸可提高土壤对Zn的解吸率,但连续解吸数次后,解吸过程趋于稳定.     

长江三角洲地区冲积物母质土壤对锌的吸附-解吸特性

研究长江三角洲地区冲积物母质土壤的表层土、心层土对锌的吸附-解吸特性.结果表明:土壤对锌的吸附量均随吸附平衡浓度的增大而增大,土壤的吸附能力与pH、有机质含量相关.吸附动力学曲线可用Langmuir方程和Freundlich方程拟合,最大缓冲容量(MBC)、Freundlich方程中的常数K′可以作为土壤对重金属离子吸附作用强弱的指标,反映了土壤对锌吸持能力的强弱.     

紫色水稻土有机无机复合胶体表面磷吸附的动力学研究

通过紫色水稻土有机无机复合胶体对磷的吸附及吸附动力学特征研究,表明：紫色水稻土有机无机复合胶体对磷的吸附能力比土壤高０．４～６．６９倍,不同土壤类型复合胶体对磷的吸附能力不一样,复合胶体去除部分有机质后,吸附能力明显增加,复合胶体对磷的吸附分快反应和慢反应两个过程,在２０分钟内复合胶２体对磷的吸附量占整个过程的５２％～７１％,增高温度可复合胶体对磷的吸附量和速率,Ｅｌｏｖｉｃｈ方程对吸附过程的拟合     

下辽河平原水稻田土中氨氮吸附/解吸动力学

实验研究下辽河平原4个典型区域水稻土中氨氮吸附/解吸的情况,并进行模型拟合验证.结果表明:各剖面土样对氨氮吸附量均随时间的增加而逐渐增大,吸附时间基本为15~20min,ExpAssoc模型对氨氮吸附动力学曲线拟合效果较好.各剖面土样均呈现解吸量随时间的增加逐渐变慢,解吸时间基本为3~5h,在时间上,吸附时间要比解吸时间快18倍左右,Asymptoticl模型对氨氮解吸动力学曲线拟合效果较好.     

磷石膏对黄壤镁吸附解吸特性的影响

土壤的镁素吸附解吸行为与生态、农作物间的平衡发展密切相关,对维持土壤正常的生态效应具有重要意义。磷石膏用作土壤改良剂可改变土壤的理化性质,进而影响土壤镁的吸附解吸行为。以磷石膏和黄壤为原料,研究磷石膏掺量对黄壤镁吸附解吸特性的影响。结果表明：磷石膏基本不影响黄壤的镁吸附行为,适量磷石膏可促进黄壤对镁的吸附作用,培养时间对磷石膏促进或抑制黄壤镁吸附能力作用的影响不显著;原土和混合土样的镁等温吸附过程均符合Langmuir等温吸附方程,磷石膏几乎不影响其对镁的吸附热力学特性;原土和混合土样的镁吸附动力学过程满足准二级动力学方程,磷石膏没有改变黄壤对镁的吸附动力学行为;适量磷石膏可促进黄壤对镁的解吸作用,掺量过多促进解吸的作用会减弱,甚至可能抑制黄壤对镁的解吸作用。     

生物质炭改良风沙土对磷的吸附解吸影响

为探究科尔沁沙地土壤改良方法、提升风沙土的土壤质量,以科尔沁沙地南缘辽宁省彰武县境内的风沙土为试验对象进行了田间试验.在试验田内施加3种不同生物质炭,每种炭设置5种不同浓度,均匀地混合至风沙土中.经过燕麦草12周自然生长周期后,采集土壤样品进行室内实验.室内吸附解吸实验主要采用外加磷源法,将磷溶液设置为8种不同浓度.研究风沙土混合不同种生物质炭后对磷素的吸附效果及土壤质量改善效果.研究结果表明,当风沙土中添加1kg/㎡的秸秆炭时,土壤对磷素的吸附解吸效果最好.且将田间需磷肥量降低约10%.说明生物质炭可以改善风沙土土壤质量,且生物质炭类型的不同对改良风沙土效果明显优于生物质炭的添加量.     

澎溪河不同高程消落带土壤磷的吸附特性

消落带土壤磷吸附特性对库区水体的营养状态有重要影响。为研究不同高程消落带土壤磷吸附特性,选取了三峡库区澎溪河流域双江140,145,155,165,180m高程土壤,进行磷等温吸附热力学试验,并探讨了不同高程消落带土壤磷吸附特性差异的原因。结果表明,随着高程的降低,消落带土壤吸附解吸平衡浓度EPC和磷最大吸附量Qmax逐渐增加,即磷吸附能力增强。结合消落带土壤颗粒表面特性分析、吸附特征参数与理化性质相关性分析的结果,认为消落带土壤具有较小的粒径分布,较高的有机质含量和Fe含量是影响不同高程消落带磷吸附能力的重要原因,且主要受到冬季淹水沉积和夏季降雨侵蚀的影响。低高程消落带土壤具有较强的磷吸附能力,对于控制库区水体富营养化具有一定的积极意义。     

生物质炭对黑土磷吸附-解吸特性的影响

利用平衡法研究添加不同质量分数的3种生物质炭(玉米秸秆、稻壳和松木)对黑土中磷吸附和解吸特性的影响.结果表明:随着生物质炭添加质量分数的增加,生物质炭对黑土中磷的吸附量先增加后减少,当添加质量分数为1.2%时,黑土对磷的吸附量最大;添加不同生物质炭对黑土中磷的吸附能力影响顺序为:松木玉米秸秆稻壳;添加松木生物质炭的黑土对磷的实际最大吸附量为0.697mg/g;添加生物质炭的黑土对磷的吸附量和解吸量均随加入磷溶液质量浓度的增加而增加,但增加幅度逐渐变小;添加生物质炭的黑土对磷的等温吸附曲线符合Langmuir吸附方程.     

青岛外海沉积物中磷的分布

通过对青岛外海柱状沉积物中总磷、溶解磷、无机磷、有机磷的测定和结果分析,揭示沉积物中磷的存在形态和分布特征。结果表明青岛外海沉积物以无机磷为主,有机磷次之。由于受海流影响和生物扰动,柱状样品中磷的含量产生一定的波动,但总体趋势还是表层沉积物总磷、有机磷的含量略高,随深度增加有减少的趋势,无机磷呈现自上而下增大的趋势。     

灰漠土人工湿地基质对磷的吸附性能研究

研究了灰漠土作为人工湿地基质对磷的吸附性能,并与炉渣基质进行了对比试验。结果表明,灰漠土具有比炉渣更快的吸附速度,当吸附磷溶液初始质量浓度为10mg/L时,灰漠土和炉渣对磷的最大吸附量分别为92mg/kg和78mg/kg,并且两者对pH影响与离子干扰影响的响应均表现出相似的变化规律。灰漠土在西北干旱地区广泛存在,因此,可以完全替代炉渣作为人工湿地的除磷基质。     

丘陵区紫色土不同土地利用方式下磷的吸附解吸特性

磷素是水体富营养化的重要限制营养元素,农地磷肥过量施入造成的磷流失导致水污染问题引起世界范围的普遍关注.本研究主要针对紫色土集中分布的四川盆地丘陵区土地利用方式多样、农业非点源污染显著等特点,采集不同土地利用方式(林地、坡耕地)下的典型酸性、中性及石灰性紫色土,开展磷素等温吸附解吸热力学实验,并结合Langmuir模型研究了不同类型紫色土对磷素的吸附-解吸特征的影响.结果表明,四川盆地丘陵区紫色土林地土壤磷素最大吸附量(Qm)及磷吸附缓冲容量(MBC)高于同类型紫色土农地土壤;林地土壤生物有效磷含量低于农地;农地磷素释放风险高于林地.相较中性及石灰性紫色土,酸性紫色土磷素最大吸附量、吸附缓冲容量低,但磷素解吸能力较高,表明酸性紫色土磷素释放风险较大.多重相关分析表明,尽管不同类型紫色土pH、有机质、土壤质地等因素对磷素吸附解吸并无单一的显著影响,从而无法针对所有3种土壤找出其影响磷素吸附解吸的共性因素,但因子分析结果表明pH、土壤质地及土壤总磷含量对磷素吸附解吸特性仍有直接影响.     

地下渗滤系统不同基质层对污染物的去除效果

以草甸棕壤为介质构建了污水地下渗滤模拟系统SWIS,监测有机污染物和氮、磷的浓度变化,研究不同深度基质中污染物的去除效果及削减规律.结果表明:进水负荷0.04m3.(m2.d)-1,散水深度55cm时,地下渗滤系统对有机物、氮、磷有较好的去除效果,去除率随时间延长趋向稳定,不同基质层对污染物的去除效果依次为Q(100)Q(80)Q(20)Q(40)Q(60);20～40cm基质层是有机物去除的主要范围,除污机制是物化吸附与生物降解;硝化作用主要发生在0～60cm的基质层,80cm以下区域反硝化作用为主导;基于Langmuir吸附模式的草甸棕壤磷最大吸附量为545.6mg.kg-1.     

低分子有机酸对林地土壤磷释放及活化影响

为了解林地土壤中闭蓄态磷转化为有效磷的转化效率,以淮河流域固始县意杨林灰潮土为例,开展了在不同低分子有机酸、酸浓度及反应时间下灰潮土壤总磷(Total Phosphorus, TP)的释放及各形态磷,包括TP、无机磷(IP)、有机磷(OP)、Fe/Al-P和Ca-P的活化影响实验。实验结果显示,苹果酸、柠檬酸及草酸对土壤TP释放率分别增长了180%、161%和217%。苹果酸和柠檬酸对土壤TP的平均活化率均在164%以上,而草酸则在中浓度时才表现出活化作用。3种低分子有机酸均能有效促进灰潮土磷的释放与活化,且释放作用和有机酸种类、浓度及实验处理时间密切相关,活化作用也与酸种类和酸浓度相关性显著,研究结果为磷肥的合理施用和土壤有效磷的提升提供科学依据。     

微生物植酸酶对土壤有机磷组分含量及有效性的影响

为提高土壤有机磷素的有效性,并为微生物植酸酶应用于农业生产实践提供理论参考,采用室内培养的方法,研究了不同用量微生物植酸酶菌剂在不同培养时期对土壤有机磷组分含量及有效性的影响.结果表明,添加微生物植酸酶菌剂处理后的土壤活性、中等活性有机磷含量均高于对照,而且与植酸酶菌剂使用量显著相关;其含量随培养时间的延长呈增加趋势,培养至第32d后基本保持平稳;而土壤中稳性和高稳性有机磷含量均低于对照,与植酸酶菌剂使用量显著相关;其含量随培养时间的延长呈减少趋势,培养至第32d后基本保持平稳.添加微生物植酸酶各处理的有机磷总量均低于对照,并随微生物植酸酶添加量的增加而减小;而土壤有效磷含量均高于对照.因此微生物植酸酶可以促进土壤稳定性有机磷向活性有机磷转化,乃至向无机磷转化,从而提高了土壤有机磷素的有效性.     

不同母质的砖红壤的磷组分研究

通过对玄武岩、花岗岩、砂岩、浅海沉积物等几种母质发育而成的砖红壤中的有机磷、有效磷、无机磷以及无机磷中的铁磷、铝磷、钙磷和闭蓄态磷进行研究,结果表明：不同母质发育的砖红壤,其磷的差异很大,无机械总量以玄武岩发育的砖红壤最高,其次为浅海沉积物,砂岩最低。在无机磷各组分中,又以闭蓄态磷含量最高（４７．７９％～９３．８０％）,其次为铁磷（２．５２％～４６．９３％）,最低为铝磷（０．６２％～３．５２％）．闭蓄态磷主要存在于土壤的粘粒和细粉粒中,与旱地相比,水田中铁磷所占的比例较高,闭蓄态磷的比例较低。     

3种低分子质量有机酸对温带典型林型土壤无机磷组分的影响

【目的】为了使土壤中潜在的无机磷转化为可供植物吸收利用的有效磷,探讨3种低分子质量有机酸对温带典型林型土壤无机磷组分的影响,旨在为温带退化森林生态系统的恢复与重建,以及土壤磷利用率的提高提供基础数据和科学依据。【方法】笔者对温带典型林型土壤采用室内培养法培养120 d,研究了不同浓度(10、25、50 和100 mmol/L)草酸、柠檬酸和乙酸及其对照(CK,蒸馏水)对4种温带典型林型(枫桦红松混交林、白桦天然次生林、红松人工林和落叶松人工林)0～10 cm土层土壤无机磷(Al-P、Fe-P、O-P、Ca-P)含量的影响。【结果】3种低分子质量有机酸均对红松及落叶松人工林内Al-P、Fe-P起活化作用,对O-P、Ca-P起固化作用,3种酸的影响效果为草酸>柠檬酸>乙酸。柠檬酸、草酸使白桦天然次生林O-P含量减少,使其转化为其他形态无机磷。整体来说,低分子质量有机酸处理4种林型土壤后,无机磷向有效性高的Al-P、Fe-P形态转化,从而提高了土壤供磷能力。低分子质量有机酸对土壤无机磷组分变化影响显著(P<0.05),中低浓度有机酸对Al-P、Fe-P、O-P变化影响较大,高浓度有机酸对Ca-P变化影响明显。处理时间对无机磷变化量影响显著(P<0.05),处理时间延长整体使4种林型中Al-P、Fe-P受到的影响加强,O-P、Ca-P受到的影响减弱。各因素对4种林型有显著的交互作用(P<0.05)。土壤中无机磷组分含量变化与无机磷形态、有机酸的种类、培养时间、酸浓度变化及林型等因素均相关。【结论】有机酸对土壤磷的活化是一个既缓慢又持续的综合动态过程,低分子质量有机酸可以通过影响土壤中无机磷的组分,促进难溶性磷酸盐溶解,从而提高土壤磷的有效性。此次研究表明,草酸、柠檬酸、乙酸对4种温带典型林型土壤无机磷组分有一定影响,可以提高土壤无机磷组分的利用率。