杨树叶生物质炭对风沙土中氮形态分布的影响

将杨树叶生物质炭添加到模拟施肥的风沙土中, 研究杨树叶生物质炭对风沙土中氮形态分布的影响. 结果表明： 与传统施肥模式及测土配方施肥模式相比, 制备的生物质炭可增加风沙土铵态氮、 硝态氮、 速效氮和全氮的质量比; 在玉米的生长周期内, 铵态氮、 硝态氮和全氮质量比与生物质炭的添加量成正比; 当生物质炭添加质量分数为2%时, 与土壤充分混合, 铵态氮、 硝态氮和全氮的质量比分别为36.43 mg/kg,35.02 mg/kg,5.76 g/kg, 传统施肥模式下的质量比最高; 速效氮在添加生物质炭的质量分数为0.5%时, 测土配方施肥模式下的质量比最高, 为79.52 mg/kg.     

杨树叶生物质炭对风沙土中氮形态分布的影响

将杨树叶生物质炭添加到模拟施肥的风沙土中, 研究杨树叶生物质炭对风沙土中氮形态分布的影响. 结果表明： 与传统施肥模式及测土配方施肥模式相比, 制备的生物质炭可增加风沙土铵态氮、 硝态氮、 速效氮和全氮的质量比; 在玉米的生长周期内, 铵态氮、 硝态氮和全氮质量比与生物质炭的添加量成正比; 当生物质炭添加质量分数为2%时, 与土壤充分混合, 铵态氮、 硝态氮和全氮的质量比分别为36.43 mg/kg,35.02 mg/kg,5.76 g/kg, 传统施肥模式下的质量比最高; 速效氮在添加生物质炭的质量分数为0.5%时, 测土配方施肥模式下的质量比最高, 为79.52 mg/kg.     

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.     

生物质炭对BDE-47在土壤中吸附和解吸行为的影响

研究了人工制备的生物质炭分别添加到模拟土壤和天然土壤后,对2,2′,4,4′-四溴联苯醚(BDE-47)在土壤中吸附和解吸行为的变化.结果表明,在模拟土壤中添加土重1%的生物质炭后,土壤对BDE-47的吸附能力显著增强,土壤的单点分配系数Kd提高了32%~46%,吸附行为的非线性程度有轻微的增加,非线性指数n值由0.49降低到0.43;1%的生物质炭添加到天然土壤后,土壤对BDE-47的吸附能力和BDE-47的解吸滞后性显著增强,土壤的单点分配系数Kd提高到原土壤的1.44~1.68倍,BDE-47的解吸滞后性指数IH由0~0.17提高到0.32~1.08.生物质炭和土壤的相互作用对BDE-47在土壤中的吸附行为的影响可能同时具有抑制作用和促进作用,在低浓度下促进作用占主导,在高浓度下抑制作用占主导.     

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.     

改性花生壳生物质炭对土壤中Cr(Ⅵ)的吸附机制

为了提高土壤中重金属Cr(Ⅵ)的去除率,采用简单高效的吸附法,筛选廉价且吸附效果好的吸附剂成为土壤中重金属去除的研究热点.以农业废弃物花生壳为原料,用FeCl₃和ZnCl₂改性得到改性花生壳生物质炭(MPS),将其用于土壤中重金属Cr(Ⅵ)吸附研究实验中.考察pH值、投加量、反应温度、初始浓度和反应时间对Cr(Ⅵ)去除率的影响,并对吸附机制进行探讨.结果表明,在pH值为3时,MPS添加量为土壤质量的5%,反应温度为30℃,初始质量浓度为120 mg·L^-1,反应时间为120 min,得到的最高去除率为98.23%.参数拟合结果表明,改性花生壳生物质炭Langmuir吸附模型的相关系数R²高达0.993,准二级动力学拟合的相关系数R²为0.987,表明是单分子层反应.     

水稻土对有机、无机磷吸附解吸的特征

选用3种典型水稻土,在室内模拟研究了不同水稻土对无机磷和有机磷的吸附、解吸特征。结果表明,对磷酸二氢钾和磷酸肌醇的吸附方面,3种土壤吸附能力从大到小依次为：红田土、黄泥土、潮沙土,并且对不同存在形式磷的吸附大小均为有机磷大于无机磷。Langmuir方程、Freundlich方程和Temkin方程均能较好地拟合对无机磷和有机磷的吸附,且均达到显著相关。比较不同土壤的3种模拟参数,对于无机磷的吸附表征,Langmuir方程拟合较好,而对有机磷吸附的表征,Temkin方程拟合较好。3种水稻土对有机磷和无机磷的解吸量与吸附量均呈明显的指数相关关系,3种土壤解吸量从大到小依次为：潮沙土、黄泥土、红田土。磷的吸附随着离子强度的增加而增加。     

假单胞菌菌株4-05生物质对二价锰离子的吸附与动力学表征

以假单胞菌(Pseudomonas sp.4-05)生物质为吸附材料,设置不同生物质添加量、不同二价锰离子(manganese,Mn(Ⅱ))起始质量浓度、不同温度和时间条件,研究Mn(Ⅱ)被生物质吸附的效率.采用Langmuir和Freundlich等温吸附模型及准一级动力学、准二级动力学和颗粒内扩散模型研究生物质对Mn(Ⅱ)的吸附特性.结果表明,超过一定范围后生物质添加量的增加不利于Mn(Ⅱ)吸附;但在5 g·L-1生物质添加量条件下,随着Mn(Ⅱ)质量浓度的增加其吸附容量也随之上升,说明溶液离子强度可促进Mn(Ⅱ)向生物质的传递.菌株4-05生物质对50 mg·L-1Mn(Ⅱ)的吸附平衡时间为90~120 min,且温度的升高有利于Mn(Ⅱ)吸附量的提高,说明该吸附属于吸热反应.Langmuir模型和Freundlich模型都能较好地拟合吸附反应,表明该吸附过程可能属于非均匀生物质表面的单层吸附,其理论吸附容量可达21.8 mg·g-1.动力学拟合结果表明,Mn(Ⅱ)被菌株4-05生物质吸附是一个表面扩散和粒内扩散同时进行的过程,但反应速率取决于前者.两种动力学模型计算得到的平衡吸附容量与实验值都比较接近,但准二级动力学型拟合的可决系数高于准一级动力学模型,说明Mn(Ⅱ)的吸附以化学吸附为主且受吸附剂和吸附质质量浓度的复合影响.     

花生壳生物质炭的响应面法优化制备及其对水中Cr(Ⅵ)的吸附

为探究生物质炭用于重金属废水处理的效果,选用花生壳为原料,ZnCl₂为改性剂,采用响应面优化法,得出最优生物质炭的制备条件,并探究了不同单因素对花生壳生物质炭吸附水中Cr(Ⅵ)的效果.结果表明:处理含50 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液,花生壳生物质炭的最优制备条件为ZnCl₂改性剂浓度4 mol/L,炭烧温度500 ℃,炭烧时间3 h,单因素实验最佳反应条件为pH=2,投加量=50 mg,此时吸附率为93.72%,且温度越高越有利于吸附.等温吸附实验符合Langmuir模型,表明吸附过程以单分子层吸附为主,属于吸热反应;动力学符合准二级方程,吸附过程中以化学吸附为主.     

人工湿地基质净化磷素的吸附剂性能

通过基质磷素等温吸附实验,研究了砂子、水淬渣、钢渣3种人工湿地基质净化磷素的效果.结果表明:Freundlich和Langmuir等温吸附曲线方程均能较好地描述上述基质磷素吸附的过程,其磷素理论饱和吸附量依次为钢渣12 500 mg.kg-1,水淬渣3 333 mg.kg-1,砂子270 mg.kg-1.基质吸附饱和后,磷素解吸实验表明:水淬渣磷素解吸率最低,为0.68%;砂子的解吸率最高,为7.59%.虽然钢渣的吸附量最大,但其水溶液pH显强碱性,不适合湿地植物的生长;水淬渣作为一种工业废料,磷素吸附量为砂子的12倍左右,解吸率为砂子的1/10,而且对植物生长无明显危害,是一种比较有应用前景...     

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.     

不同热解温度及材料来源的生物质炭对水中硝氮的吸附作用研究

采用批次实验方法研究了热解温度和生物质材料来源对制备的生物质炭吸附水体中硝氮吸附特征的影响。结果表明,准一级动力学方程对生物质炭吸附硝氮的动力学过程的拟合效果最好;生物质炭吸附硝氮的热力学过程符合线性分配方程。生物质炭对硝氮的吸附机制以物理吸附为主,多种吸附机制为辅,且各生物质炭对硝氮均具有很好的吸附能力;虽然热解温度和材料来源对吸附速率和吸附能力具有一定的影响,但是并不改变其吸附机制。热解温度越高,生物质炭对硝氮的吸附越易发生而且吸附量越大;不同原材料制备的生物质炭中,玉米秸秆炭对硝氮的吸附量最大,其次为树枝炭。     

福建杉木林下红壤的磷素吸附与解吸特性

通过对福杉木林下红壤的磷素吸附与解吸特性研究,结果表明：杉林林下红壤的磷素吸附容量大,吸磷能力强,且吸附的磷素较难解吸。土壤磷素吸附量和吸附能与ｐＨ、吸湿水及粘粒含量呈正相关,与有机质,有效磷,全磷含量呈负相关。     

铅在三峡库区消落带土壤中的吸附-解吸特性

研究pH、有机质、离子强度和铅离子(Pb2+)浓度对三峡库区消落带土壤吸附和解吸Pb2+特性的影响,揭示三峡库区消落带土壤吸附和解吸Pb2+的规律,为三峡库区铅污染的风险评价与预测、污染治理与土地资源利用提供基础资料.选取消落带主要土壤类型紫色土为研究对象,采用模拟实验及恒温振荡平衡法,以原子吸收分光光度计测定Pb2+的吸附量和解吸量.实验结果显示,1)pH极显著地影响Pb2+的土壤吸附量(p<0.01),吸附等温线符合Henry型,最大土壤吸附量为9.720 3 mg·g-1;随着pH升高,土壤解吸量总体呈下降趋势,pH=4时土壤解吸量达最高点0.543 7 mg·g-1.2)去除土壤有机质,土壤Pb2+的吸附量和解吸量都上升,土壤吸附量上升46.04 %,土壤解吸量上升为17.21 %.3)离子强度极显著地影响Pb2+的土壤吸附量和解吸量(p<0.01),吸附等温线符合Henry型,最大土壤吸附量为10.049 0mg·g-1;随着离子强度增加,土壤解吸量从0.031 94 mg·g-1增加到最高点0.972 6 mg·g-1而趋于稳定.4)Pb2+浓度极显著地影响土壤吸附量和解吸量(p<0.01),加入Pb2+浓度的增加,土壤吸附量逐渐增加到最高点2.566 8 mg·g-1,吸附等温线符合Langmuir型,土壤解吸量逐渐增加到最大值后趋于稳定,最大解吸量为0.948 4 mg·g-1.研究表明上述因素不同程度地影响Pb2+的土壤吸附量和解吸量,从最大土壤吸附量和解吸量来看,影响Pb2+土壤吸附量的顺序是:离子强度>pH>有机质>Pb2+浓度,影响Pb2+土壤解吸量的顺序是:pH pH相似文献   

代森铵对重金属铅镉在三峡库区消落带土壤中吸附-解吸的影响

为掌握农药代森铵存在时,三峡库区消落带土壤吸附-解吸铅镉离子的行为,采用振荡平衡法,研究了代森类农药种类、代森铵浓度、重金属离子浓度、电解质离子强度的影响.结果表明:常见代森类农药能提高土壤铅离子的吸附量,增强吸附顺序是代森锰锌>代森铵>代森锌; 农药种类能减少土壤对镉离子的吸附量,抑制吸附顺序是代森锌>代森铵>代森锰锌; 代森类农药能促进土壤解吸铅镉离子.土壤对铅离子的吸附量随代森铵浓度增加呈现先增加后减少,土壤对镉离子的吸附量随代森铵浓度增加而有所增加; 土壤对铅离子的解吸量随着代森铵浓度增加而降低,镉离子的解吸量反而增加.代森铵存在时,土壤对铅镉离子的吸附量和解吸量随铅镉离子浓度的增加而增加; 土壤对铅离子的吸附量随着电解质离子强度增加而降低,土壤对镉离子的吸附量正好相反,增加电解质离子强度,土壤对铅镉离子的解吸量逐渐增加.     

花椒园土壤养分质量比特征对秸秆生物质炭类型与施用量的响应

研究生物质炭类型和施用量对花椒园土壤养分质量比特征的影响差异,为评价花椒园土壤养分供给能力,指导施肥和秸秆资源的合理利用提供理论参考.以玉米、水稻和油菜秸秆500℃炭化得到的生物质炭为添加材料,以0(对照),1.0,1.8,2.6 t/hm~2为施用量.以贵州喀斯特地区花椒园作为试验用地,通过生态化学计量学方法分析比较不同处理土壤的全氮(TN)、全磷(TP)、全碳(TC)质量分数和C/N,C/P,N/P.结果表明,不同秸秆生物质炭处理土壤的TN,TP,TC质量分数和C/N,C/P和N/P分别为0.68～1.52,0.37～0.61,5.42～29.98 g/kg和7.79～21.71,14.65～49.15,1.75～2.49,分别是对照的1.13～2.24,1.08～1.65,1.97～5.53倍和1.73～2.72,1.73～3.35,0.95～1.35倍.土壤TN,TP,TC质量分数和C/P,N/P均随着生物质炭施用量的增加而增大,且均在施用2.6 t/hm~2的油菜秸秆生物质炭处理达到最大值.相关性分析表明,土壤TN,TP,TC质量分数及其C/N,C/P,N/P之间呈显著正相关关系,生物质炭类型及施用量的交互作用对其差异性影响最大,生物质炭施用量次之,生物质炭类型最小.综上,花椒园土壤的TN,TP,TC质量分数及其C/N,C/P,N/P均处于较低水平,施用秸秆生物质炭对其具有显著的影响效应;其中施用量为2.6 t/hm~2的油菜秸秆生物质炭是提高花椒园土壤养分质量比特征的最优处理.     

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。     

施污黄土对Cu的吸附解吸特征

以施加了城市污泥的黄土(施污黄土)为研究对象,通过室内试验研究了施污黄土对Cu的吸附解吸特征,并分析了其对Cu的固定能力及其影响因素.结果表明:随着初始添加质量分数的增加,供试土样对Cu的吸附量增加;随着污泥含量的增加,供试土样对Cu的吸附量大幅增加,解吸量和解吸率呈减小趋势;随着吸附量的增加,供试土样对Cu的解吸量呈增加趋势.在Cu的低初始添加质量分数下,供试土样对Cu的解吸率较低;随着添加质量分数的增加,供试土样对Cu的解吸率呈增加趋势.Langmuir型吸附等温式是描述供试土样对Cu的吸附行为的最佳模型.供试土样对Cu的固定能力主要受有机质和pH的影响.     

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。     

麦秸生物质炭对活性艳红KD-8B的吸附性能研究

以小麦秸秆为原料,采用限氧裂解法制备生物质炭,研究生物质炭对水中活性艳红KD-8B的吸附性能,考察了炭化温度,溶液pH,溶液初始浓度,吸附剂量,吸附时间对吸附效果的影响.结果表明在炭化温度为600℃,pH值为2.0,初始浓度为50mg/L的活性艳红溶液中加入7.0g/L麦秸生物质炭,吸附30min后,对活性艳红的吸附率可达90%以上.从生物质炭官能团和微观结构对秸秆生物质炭吸附活性艳红KD-8B的吸附机理进行了分析探讨.