土壤游离铝的形态

随着对酸性土壤开发利用的重视和酸沉降等所带来的土壤及环境酸化问题的突出,土壤中铝形态及转化的研究受到国内外学者的关注.游离态铁、铝氧化物是土壤中最重要的两类氧化物,对它们的形态、转化与功能的研究,成为土壤学微观领域研究的前沿和热点.对游离氧化铁的研究起步较早,其形态区分方法也较完善.将酸性草酸铵提取的铁称为非晶形铁(Feo)、连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-碳酸氢钠(DCB)溶液提取的铁称为游离铁(Fed),Fed与Feo之差(Fed—Feo)称为晶形铁,已为土壤学界广泛接受.但对游离态的氧(氢氧)化铝,由于     

电解质浓度对铁、铝氧化物表面解吸重金属离子的影响及原因

铁铝氧化物对重金属微量元素的吸附-解吸,是控制这些元素在可变电荷土壤中的有效性和迁移转化的主要因素.目前有关重金属离子解吸特性的文献,通常将较高浓度的碱或碱土金属的氯化物或硝酸盐类所解吸下来的那部分重金属元素,称为交换态(静电吸附态);不能解吸下来的,则作为专性吸附态.为评价交换态和专性吸附态金属离子各自所占比例,一般总是使用很高浓度如M的碱或碱土金属的氯化物或硝酸盐溶液作解吸剂,以将交换态部分尽可能完全解吸下来.现有的文献资料也都表明,交换态重金属离子的解吸率随解吸剂盐浓     

当前环境生态学研究的铝

铝的环境生态学研究,随着酸雨问题正在国外掀起高潮。现已普遍认为铝是一个新的有毒元素,尤其在酸雨地区及酸性分壤地带,由于地表水和土壤的酸化,铝已成为死鱼、森林枯萎及农业减产的关键致毒因子。实际上,在五十年代以前,就有大量涉及铝是农田减产的关键因子和对生态环境产生影响的报导。长期以来,涉及铝的毒性资料,在农学家、植物学家、生态学家和地球化学家之间缺乏交流,从而导致彼此工作重复,既浪费了研究经费,还推迟了关键性问题的重大突破。1983年9月加拿大多伦多大学植物系教授荷得生(T.C.Hutchinson)在“国际环境重金属会议”上对铝在酸性土壤及湖泊中毒性     

碳酸盐土壤代换性钠速测法

存在于土壤中的钙镁钠钾等元素,有多种形态。有的存在于土壤可溶性盐分中,有的存在于土壤原生矿物的晶格中;尚有的吸附于土壤粘粒(小于1微米的颗粒)表面,称吸着性阳离子,也称代换性阳离子。一般地说,酸性土壤所吸附的阳离子,主要有钙镁钾     

土壤中蒙脱石形成的1.4nm过渡矿物

1.4nm 过渡矿物是2:1型胀缩性粘土矿物层间充填“岛屿状”羟基铝后形成的一种二八面体层状硅酸盐,广泛分布于热带、亚热带酸性土壤和温带、寒温带灰化土中.自从 Pearson 和Ensminger 于1949年报道了土壤中这种既不同于蛭石又不同于绿泥石的1.4nm 过渡矿物以来,50—60年代对其形成、分布和性质进行了广泛的研究.这些研究所采用的方法大致有二类:一类是用蛭石或蒙脱石与羟基铝反应来合成1.4nm 过渡矿物;另一类是除去1.4nm过渡     

~(29)Si MAS NMR和NH_3-TPD法研究LaDAIY型沸石的酸性

一、前言 Y型沸石的酸性一直是沸石催化研究中的重要课题。Y型沸石的酸性可以通过脱铝和稀土交换等方法进行调变,从而提高其催化活性和稳定性。从Y型沸石的晶体结构来看,用脱铝以调变沸石的酸性是由于改变了沸石骨架中A1位的密度及其分布,增加了次邻位无A1原子的A1位,或标记成O-NNN(NNN为Next Nearst Neighbor)的数目,从而提高强酸中心     

稻田土壤镉的表面络合模型及其生物有效性验证

中国南方分布的稻田土壤以酸性可变电荷土壤为主(pH 6.5).重金属Cd作为重要污染物,其生物有效性在酸性条件下相对较高,因此,研究可变电荷稻田土壤中Cd的吸附特征并建立模型准确评价Cd的生物有效性具有重要意义.本研究通过测试不同p H下的稻田土壤Cd吸附曲线,建立了表面络合模型(SCM),模拟Cd的吸附行为;并且采用田间实验的稻米Cd累积量,对SCM预测的有效态Cd进行验证. Cd的吸附实验表明,随pH升高Cd的吸附量升高,至pH 5.5时Cd以吸附态为主.利用电位滴定实验和不同pH下Cd的吸附实验,建立了Cd吸附的1-site/2-p K表面络合模型,该模型能够很好地拟合Cd在可变电荷土壤中随p H变化的吸附特征.水稻田间实验数据表明,酸性(pH 5.5)稻田土壤pH与水稻籽粒Cd呈显著负相关(P 0.05),因为p H决定的吸附平衡是影响有效态Cd含量的关键;采用连续提取法获得的Cd形态(1 mol L-1MgCl2提取的可交换态和1 mol L-1NaOAc/HOAc提取的碳酸盐结合态)与水稻籽粒Cd含量无显著相关(P 0.05);而采用模型预测的溶解态Cd与水稻籽粒Cd含量极显著相关(P 0.01),说明本模型预测的有效态Cd明显优于连续提取法.因此,应用SCM模型,可以更为准确地预测稻田土壤有效态Cd及其Cd在土壤-水界面的形态分配,为Cd的生物有效性评估提供新的思路.     

电解制备的含活性氯聚合氯化铝的混凝特性

电解制备的含活性氯聚合氯化铝(E-PACl)具有较高含量的Al₁₃形态和活性氯, 因而兼具预氧化与混凝效能. 通过烧杯混凝试验重点考察了活性氯对聚合铝混凝行为所产生的影响并阐述了作用机理. E-PACl中活性氯的氧化作用可以改变有机物的分子量分布特征而使它自身和所附着的颗粒物的表面电性产生变化, 这是活性氯影响混凝的主要原因. 在水体有机物浓度相对较低(2 mg/L)或硬度较高(278 mg (CaCO₃)/L)时有利于活性氯发挥助凝作用. 研究发现在中等有机物浓度(5 mg/L)的水样中, 投药量成为助凝或阻凝作用的决定性因素. 相比碱性环境, E-PACl中活性氯在酸性环境中对聚合铝混凝的影响更大.     

钙对聚合氯化铝中铝形态分布及结构形貌的影响

聚合氯化铝(PAC)的絮凝性能与其铝形态分布和结构密切相关, Al₁₃形态是PAC的最佳絮凝形态. 通过碱化反应前加Ca和碱化反应后加Ca两种方式合成了含钙PAC, 采用²⁷Al核磁共振(NMR)和原子力显微镜(AFM)研究了Ca的加入对PAC中铝形态的影响. 结果表明, 由于钙形态与铝形态间的电荷斥力以及二者形成的络合物, Ca的加入可增加产品中Al_m和Al₁₃的含量, 并使Al_m和Al₁₃形态在NMR谱图中的化学位移降低. 随着Ca/Al摩尔比的增大, 铝形态趋于分散, 聚集状态由枝状聚集转向团粒状聚集, 且团粒粒径逐渐变小, 在高Ca/Al摩尔比时形成絮状物. Ca的引入使PAC中Al₁₃含量增加, 这必将增加PAC在水处理中的絮凝效能.     

化学镀饰有机胺研制两亲性酸性沸石

以十八胺(ODA)为改性剂, 乙醇为溶剂, 通过液相化学镀饰的途径, 制备出同时具备亲油和亲水性能的两亲性ODA/HY和ODA/Hb沸石. 真空红外光谱及酸量测定的结果证实ODA分子与沸石表面的酸性位发生了化学吸附, 因而表现出较高的热稳定性和耐醇冲刷性. 这些两亲性沸石在环己烷/水和水/CCl4两种体系中均处于水油两相之间, 显示出用于相界面催化或吸附过程的潜力. 由于该制备过程中不产生强酸性副产物, 因而可被用于合成两亲性低硅铝比的酸性沸石.     

青藏高原表层土壤的日冻融循环

由于土壤与大气之间的能量和水分交换主要发生在界面层, 因此在研究地气相互作用时, 浅层土壤的冻融状况尤为重要. 根据中日国际合作项目CEOP/CAMP-Tibet的观测结果分析发现, 就青藏高原中部那曲附近而言, 表层土壤真正冻结的日数较少(1个月左右). 而存在日冻融循环过程的日数则较多(6个月左右). 土壤冻融状态的频繁变化, 会极大地影响土壤和大气之间的水分和能量的交换过程. 指出土壤在不同状态(完全消融、完全冻结和存在日冻融循环)下, 土壤与大气之间的相互作用过程是个值得深入研究的问题.     

硅在生物学上的作用

环境中的铝一直是人们在讨论的一个问题,从注意酸雨对鱼类和植物的影响,一直到与人的骨疾和痴呆病的关系.最新的研究结果表明,以硅酸形态存在的硅,在生物体系排铝的过程中起了重要的作用.本文通过考察这两种元素(特别是羟基硅铝酸盐)的相互作用关系,来探讨铝的输送、结合、利用和毒性问题.     

华南酸性低磷土壤中大豆根瘤菌高效株系的发现及应用

在大豆栽培历史不同的酸性缺磷土壤上, 从磷效率不同的两个大豆品系的根瘤中分离纯化出12株根瘤菌菌株. 16S rDNA测序分析结果表明, 分离纯化出的12株根瘤菌菌株为慢生根瘤菌(Bradyrhizobium)属的慢生根瘤菌菌株, 与对照大豆慢生型根瘤菌(Bradyrhizboium japonicum) USDA110菌株相比, 具有较高的固氮酶活性. 选取其中固氮酶活性最高的3株根瘤菌株系混合制成的根瘤菌菌剂, 在华南地区典型的酸性缺磷土壤上进行田间实验, 结果表明, 不接种根瘤菌, 3个供试大豆品系完全不能结瘤; 接种根瘤菌后, 供试大豆品系的结瘤率为100%, 不仅能形成较多根瘤, 而且能显著提高大豆地上部生物量和产量, 改善植株氮、磷营养状况. 其中, 大豆品种华春3号的地上部干重、氮和磷含量分别比不接种提高了154.3%, 152.4%和163.2%. 研究结果表明, 本研究在华南酸性缺磷土壤中发现了土著的高效根瘤菌株系, 这些株系具有宿主范围广、高效结瘤、固氮效率高和耐酸、耐低磷的特点, 对华南地区酸性缺磷土壤具有较好的适应性; 土壤环境、宿主类型是筛选高效根瘤菌株系需考虑的关键因素, 综合选择不同酸度范围土壤、不同磷效率大豆品种可提高获得高效根瘤菌株系的几率; 增加氮营养、促进根系生长是酸性缺磷土壤上接种高效根瘤菌增加大豆磷吸收的可能机理; 在酸性缺磷土壤上接种高效根瘤菌, 能显著促进大豆生长、改善大豆氮、磷营养状况, 是提高该地区大豆种植水平、发展大豆生产的有效途径. 因此, 在实际生产中大力推广豆科作物接种高效根瘤菌技术具有重要的经济、环境和生态效益.     

天然蒙脱石的~(29)Si和~(27)Al固体高分辨核磁谱研究

蒙脱石中Al的配位状态是使蒙脱石具有不同性质如荷电性、表面酸性、催化和裂解活性等的重要因素.虽然,Lhomas等(1950)就曾假定酸处理会使蒙脱石八面体片中的部分铝呈现四配位,而且这种四配位铝可作为活性粘土的标志.但是至今尚未见到这种四配位铝的直接谱学证据.固体高分辨核磁谱学技术的出现为这种探测成为可能.自从Lhompson(1984)用魔角旋转核磁共振(MAS NMR)在Wyoming膨润土中探测到四配位铝的信号以来,对於这些四配位铝是否存在於蒙脱石中尚有怀疑.本文对我国的膨润土用MAS NMR等手段进行了研究.     

我国酸性火山岩中的柱状节理构造景观

柱状节理通常指发育于玄武岩中呈规则的四方、五方、六方棱柱体形态的原生张性破裂结构面。近年来。相继在浙江、吉林等地的酸性超浅成侵入岩、喷出岩及火山碎屑岩中发现了典型的柱状节理构造，对传统的柱状节理的成因提出了质疑。本以浙江临海桃渚、衢州湖南镇和吉林四平等地的酸性熔岩中发育的柱状节理为例，分析了其地质特征、科学意义和所赋存的景观资源及其旅游价值。     

黄土高原土壤抗冲性机理初步研究

黄土及其上面发育的土壤无根系盘绕、固结,抗冲性很差,是导致黄土高原水土流失严重、生态环境恶化的重要内在原因.因此,研究该区土壤抗冲性的成因,是解决土壤侵蚀预测预报和水土保持综合治理的重大理论和实践问题.关于土壤抗冲性这一概念最早由朱显谟在60年代,根据黄土高原土壤抗侵蚀能力的特点,提出应把土壤抗蚀性和抗冲性明确区分开来进行研究,但有关这方面的系统研究至今尚未见报道.作者自1987年以来对黄土高原土壤剖面的     

生物波中细菌代谢节律现象的观察

本文主要研究生物波中细菌代谢节律现象.方法:以奇异变形杆菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、酵母茵为研究对象,考察琥珀酸脱氢酶、酸性代谢产物、细菌色素、胞外糖被膜(glycocalyx)和自溶现象.结果:在波动过程中,奇异变形杆菌的琥珀酸脱氢酶及酸性代谢物、绿脓杆菌的绿色素及胞外糖被膜、酵母菌的自溶酶等在释放量上均有节律性的变化.结论:在生物波动过程中不仅仅发生形态上的改变,还伴随着有氧呼吸、代谢产物的释放等多方面的节律性变化.     

土壤和氧化物对稀土元素的专性吸附及其机理

土壤对重金属离子,如Cu、Zn、Co、Ni、Cd、Pb等的吸附和解吸行为,国内外研究较多,而且在吸附机理方面也做了许多探讨。研究表明,合成的或土壤中的铁、锰和铝等氧化物对这些元素有专性吸附现象,吸附过程强烈地依赖于体系的pH。对于这个现象,目前已提出     

为什么要限制铝添加剂?

正近日,国家卫生和计划生育委员会等5部门联合发文,2014年7月1日起,三种含铝的添加剂(酸性磷酸铝钠、硅铝酸钠和辛烯基琥珀酸铝淀粉)不能用于食品加工,馒头、发糕等面制品不能添加含铝膨松剂(硫酸铝钾和硫酸铝铵),而在膨化食品中也不再允许使用任何含铝的食品添加剂。之所以对含铝食品添加剂动刀子,是因为中国人吃进去的铝偏多。联合国粮农组织/世界卫生组织的食品添加剂联合专家委员会将铝的"暂定     

为什么要限制铝添加剂?

<正>近日,国家卫生和计划生育委员会等5部门联合发文,2014年7月1日起,三种含铝的添加剂(酸性磷酸铝钠、硅铝酸钠和辛烯基琥珀酸铝淀粉)不能用于食品加工,馒头、发糕等面制品不能添加含铝膨松剂(硫酸铝钾和硫酸铝铵),而在膨化食品中也不再允许使用任何含铝的食品添加剂。之所以对含铝食品添加剂动刀子,是因为中国人吃进去的铝偏多。联合国粮农组织/世界卫生组织的食品添加剂联合专家委员会将铝的"暂定