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.     

砂土混合基质对雨水径流中磷素的吸附特性

基质吸附是生物滞留设施去除雨水径流磷素的主要途径之一。以体积比2:1砂土混合基质为研究对象,探讨砂土混合基质吸附雨水径流中磷的作用效果及机制,分析竞争吸附对磷吸附的影响。结果表明：相比于原状表层土,砂土混合基质中砂砾、粉粒和粘粒占比分别为原状土的4.18倍、0.28倍和0.35倍,工程砂和原状土混合可提高基质渗透性能;砂土混合基质磷吸附符合Freundlich和Langmuir模型,最大静态吸附量为2 470.733 mg/kg,以化学吸附为主,且不易解吸;雨水径流中Cl-、SO42-和NO3-的竞争吸附对砂土混合基质磷吸附的影响可忽略不计。砂土混合基质可促进雨水下渗,并强化磷污染控制。     

南方酸性红壤区5种典型土地利用土壤Pb、Cu的吸附解吸特征

研究了南方酸性红壤5种典型土地(马尾松、杉木、竹林、茶园、稻田)利用的土壤对Cu、Pb的吸附-解吸特性。结果表明,(1)在Pb~(2+)、Cu~(2+)最大初始浓度(100 mg·L~(-1))条件下,Pb、Cu的吸附量表现为稻田(2 254.35、1 254.63 mg·kg~(-1))﹥杉木林(2 237.33、732.81 mg·kg~(-1))﹥马尾松林(2 010.66、581.94 mg·kg~(-1))﹥竹林(1 730.47、470.56 mg·kg~(-1))﹥茶园(1 574.01、322.69 mg·kg~(-1)),这与土壤中有机质和阳离子交换量(Cation exchange copaeifg,CEC)大小顺序一致。(2)Cu和Pb的吸附等温线用Langmuir和Freundlich方程拟合的相关性达到显著水平(P0.05)。土壤对Pb的吸附强度(1/n)表现为稻田(0.711 7)杉木林(0.695 3)马尾松林(0.647 9)竹林(0.533 4)茶园(0.462 5),对Cu的吸附强度(1/n)表现为稻田(1.061 7)马尾松林(0.839 6)杉木林(0.537)竹林(0.517 7)茶园(0.421 7)。(3)在实验最大吸附量条件下,马尾松、杉木、竹林、茶园、稻田土壤Pb的解吸率分别为4.85%、2.72%、6.07%、5.47%、1.45%,Cu的解吸率分别为27.31%、25.95%、35.09%、52.82%、14.89%,Cu的解吸率远大于Pb的。(4)当Pb~(2+)、Cu~2共存时,Pb的竞争能力大于Cu的,不同土壤Pb和Cu的竞争作用表现为稻田﹥杉木林﹥马尾松林﹥竹林﹥茶园。茶园土壤Cu的解吸率较大,外源Cu易被茶树吸收,影响岩茶品质;且研究区内降雨量大且集中,Cu~(2+)随径流向区域内水体流失的风险较大。     

贵州土壤重金属吸附解吸特性的研究

以贵州省典型土壤黄壤和石灰土为研究对象,采用野外调查和室内分析相结合的方法,对贵州土壤重金属吸附解吸特性进行研究。结果表明：贵州地区重金属超标率石灰土>黄壤;石灰土的pH缓冲性能大于黄壤,且碳酸钙含量增加到90g/kg时,黄壤的pH将不在增加,pH稳定在7.08,碳酸钙含量增加到120g/kg时,石灰土pH讲不再增加,稳定在8.26,而增加粘粒含量对土壤pH无明显作用;除了石灰土中的Cr和As,无论黄壤还是石灰土,复合污染土壤重金属的吸附固持的作用随碳酸钙含量的增加而增强,而随着粘粒含量的增加,黄壤和石灰土的吸附量都有所增加,但解吸量无明显促进或降低,即碳酸钙影响该地区土壤重金属蓄积的作用大于粘粒;黄壤和石灰土对重金属的吸附过程主要集中在前90min内,其后的吸附则进行得十分缓慢,且对重金属的最大吸附量石灰土>黄壤;三种动力学模型拟合中,伪二级动力学方程的拟合度最好,从动力学参数中可知,石灰土重金属平均吸附量大于黄壤重金属平均吸附量,黄壤重金属平均吸附速率大于石灰土重金属平均吸附速率。     

煤层气吸附解吸规律研究进展

调研了煤层气吸附理论与实验、水对煤层气吸附解吸过程的影响与煤层气液固吸附理论体系等3方面的研究进展,总结了气相吸附理论在煤层气吸附研究中取得的成果以及水对煤层气吸附的影响作用,分析了气相吸附理论在解释煤层气吸附状态时存在的问题,介绍了最新的液相吸附理论及在此基础上的煤层气复合解吸理论。不同相态的水对煤层气的吸附作用不同,煤样含水饱和度较低时,气相的平衡水可以显著降低煤层气的吸附量;当含水饱和度达到一定临界值时,含水量对煤层气吸附量变化的影响不大;而煤样中含水进一步增大时,注水煤样中液相水可以增加煤层气的吸附量。煤层气的赋存状态与气相吸附规律并不相符,而煤层气的液相吸附理论可以同时解决煤岩在水环境下生烃的条件及气相吸附没有临界解吸压力的问题;在液相吸附的条件下,煤层气的解吸过程是由气相及液相解吸共同控制的复合解吸过程。     

低频振动对煤解吸吸附瓦斯特性分析

研制了瓦斯吸附/解吸激振及测试系统,并进行低频振动对煤样解吸/吸附瓦斯特性试验。解吸试验发现低频振动能阻碍瓦斯气体解吸;吸附试验显示不同频率对煤样吸附瓦斯的影响不同。解吸试验结果表明,低频扰动增加了煤样内部吸附位,并使气体分子自由程变大,瓦斯扩散速率减慢,不利于气体分子解吸;吸附试验结果认为,低频扰动作用下,煤体温度升高,煤样内部煤分子吸附势垒加深,分子间作用势变大,煤基质外表面瓦斯气体膜破裂加剧同时吸附位增多,这4种因素共同作用下导致不同频率对煤样产生的影响不同。     

不同温度下软煤等温吸附/解吸特性

为研究温度对煤等温吸附/解吸特性的影响,开展不同温度条件下软煤等温吸附/解吸实验,分析吸附/解吸常数随温度变化规律.根据软煤等温吸附/解吸常数与温度的拟合关系,综合考虑温度和压力影响建立吸附/解吸模型,定义准确度描述模型预测的准确性.研究结果表明:303～350 K时,温度的升高会降低煤对瓦斯的吸附量,吸附常数和解吸常...     

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.     

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.     

红壤中菌根对柑桔磷肥效应的研究

取第四纪红壤,接种VA菌根真菌(Glomus citricolum)于枳(P(?)ncirus trif(?)liata)实生苗,以不接种为对照,各施用6种磷肥量,共12个处理.1987年和1988年两年重复的盆栽试验证明:(1)在红壤中枳的菌根发育良好,接种菌根真菌4个月后,检查枳实生苗的菌根感染率为30%左右,高的可达39.0%;(2)在红壤中每亩施25—125kg不同量的过磷酸钙对无菌粮枳实生苗的生长效应不明显,而接种菌根真菌后则能显著地促进枳实生苗的生长.4个月中,有菌根枳苗的株高比对照的增长1倍,主干粗度增40%-93%,植株鲜重增3—6倍;(3)菌根使枳苗地上部含磷量比对照多3—5倍;(4)土壤在不灭菌条件下,接种菌根真菌也有一定的效果.     

杉木—油桐—仙人草复合经营的土壤结构特性与水分性质的研究

对福建建瓯杉木、油桐、仙人草复合经营的土壤结构特性与水分性质进行较为系统的研究,结果表明,该复合系统运行8年后,由于油桐和仙人草的覆盖,使杉木幼林免遭雨滴直接袭击,加上油桐落叶与根系及仙人草宿根的作用,与未套种杉木林地相比,土壤结构特性和水分性状得到一定程度的改良。     

林下植被对杉林土壤微量元素状况的影响

调查分析了赣中低山区不同林下植被类型（芒萁型，蕨类型和灌木－芒萁型）对杉森林土壤有效态微量元素（硼、钼、铜、锌、铁和锰）状况的影响。指出该地区森林土壤为硼，钼，铜和锰缺乏区，锌潜在缺乏区，铁富集区。     

观光木—杉木混交林土壤性状研究

对１３年生观光木与杉木行间混交林，行带混交林，株间混交林和杉木纯林的土壤化学性质，土壤酶活性，土壤结构，孔隙组成，水分性状和土壤渗透性能的研究表明，混交林具有良好的培肥土壤能力，表现为提高土壤有机质，氮，磷，钾含量以及增强土壤酶活性；土壤团聚体，结构破坏率，土壤孔隙度，土壤通气性和土壤渗透性也好于杉木纯林，尤其是行间混交林表现更为突出。     

福建含笑杉木混交林生物量和土壤肥力的研究

对福建含笑纯林和混交林进行造林试验,研究了５年生不同造林模式的林分生物量和培肥土壤能力。结果表明,福建含笑和杉木行间混交林具有较高的林分总生物量和乔木层生物量（８５．４８ｔ／ｈｍ２、７８．４８ｔ／ｈｍ２）,而杉木纯林和乔木层总生物量均最低,仅为５２．０４ｔ／ｈｍ２和４３．０４ｔ／ｈｍ２。行间混交模式的土壤团聚体最好,结构破坏率小,土壤容重下降;土壤孔隙度和土壤通气度增大,分别比杉木纯林大１４．５％和３．６６％。行间混交林土壤有机质、氮、磷、钾含量明显高于杉木纯林,土壤酶活性明显加强,更有利于林木生长。     

杉林连栽对土壤养分的影响及其反馈

<正>在福建南平溪后村的暗红壤上,选择土壤形态性质相同、而杉木连栽次数不同的林地组成生态系列,进行横向比较。调查分析表明,杉林连栽过程中,由于生物学特征或林业措施的影响,导致土壤磷酸铝、铁、钙盐,交换性钾、钙,以及一定程度上全氮含量的下降;并且因为皆伐和造林过程中的土壤侵蚀,使表土层变薄,从而导致土壤中各种养分贮量(包括有机质、氮和各种灰分元素)的大幅度降低,结果是杉木生长量也逐届递降。相关分析表明,在土壤的上述两种变化中,后者对减产的作用远大于前者。     

杉木种子园测土施肥模式

通过对福建省三明市官庄林场杉木种子园深翻施肥试验结果进行数理统计分析,以获得土壤养分含量对球果产量的多元回归方程,作为预测种子园球果产量的模式;进而求得在一定限制条件下能获取最高产量的土壤养分状况,作为种子园土壤养分标准状况。其它杉木种子园土壤经测定养分后与之相比,便知土壤养分缺乏的种类和程度,由此确定合理施肥方案,这便是测土施肥模式。