湘南红壤对NO_3~-和SO_4~(2-)的吸附机理研究

本文研究了湘南第四纪红粘土发育的红壤对NO_3和SO_4~(2-)的吸附等温线。结果表明红壤对NO_3~-的吸附在浓度低时为负吸附,浓度高时为正吸附,吸附机理为非专性吸附,红壤对SO_4~(2-)的吸附等温式以Freundlich方程最好,在达到最大吸量(X_m)之前,SO_4~(2-)以置换羟基(—OH)的配位吸附为主;而在达到最大吸附量以后,以非专性物理吸附为主。     

土壤对SO_4~(2-)的吸附-解吸特征

研究区两类主要农业土壤在实验温度和吸附平衡液浓度相同时,酸性淋溶土(红壤、黄红壤)SO_4~(2-)吸附量均高于近中性水成土 (水稻土、潮土),与土壤游离Fe,Al含最呈显著正相关,吸附过程均符合Freundlich和Ternkin方程描述规律:低温(10℃)时吸附量均高于常温 (25℃),表明吸附系放热反应,有利于冬,春酸雨频仍季节土壤对SO_4~(2-)的固定,研究表明土壤吸附过程由快速反应(0—4h)和慢速反应(4—48h)两部份组成,且符合反映吸附机制较复杂的多级动力学反应规律,0.01mol/l Ca(NO_3)_2和1.0mol/l NaCl对土壤吸附态SO_4~(2-)的解吸率较高,表明SO_4~(2-)主要被土壤吸附于带正电荷的氧化物胶体表面,离子交换可逆吸附机制似占较大优势。     

红壤对SO_4~（2－）和H_2PO_4~－的吸附与竞争吸附研究

研究红壤对ＳＯ４（２－）和Ｈ_２ＰＯ(４－)的吸附与竞争吸附机理．实验结果表明，红壤吸附Ｈ２ＰＯ４－的量远远大于ＳＯ４（２－），前者几乎是后者的２倍．在两种阴离子共存体系中，Ｈ２ＰＯ４－使ＳＯ４（２－）吸附量明显减少，在浓度低时甚至出现负吸附；ＳＯ４（２－）对Ｈ２ＰＯ４－吸附量的影响很小．说明土壤对Ｈ２ＰＯ４－的吸持力较强，为高强度专性吸附，不易于被其它阴离子解吸；土壤对ＳＯ４（２－）的吸持力则较弱，为低强度专性吸附或非专性物理吸附，能够被吸持力更强的阴离子完全解吸．     

湘南第四纪红壤吸附SO^2—4的机理研究

本文研究了湘南第四纪红粘土及其发育地旱地和水田表层土壤对ＳＯ＾２－４的吸附，结果表明这三种土壤吸附ＳＯ＾２－４的顺序为：红粘土＞旱地红壤＞红壤性水稻土，而且随介质ＰＨ的升高，ＳＯ＾２－４吸附量减少，吸附机理也发生改变，当介质ＰＨ＜ＺＰＣ时，以置换水合基（－ＯＨ２）的方式进行，ＰＨ在３．５－６．５之间时，以置换羟基（－ＯＨ）的方式为主，ＰＨ＞６．５以后，解吸占优势。     

~(35)S标记法研究土壤中SO_4~(2-)的吸附-解吸行为

本文比较了~35S同位素标记法和两种常规化学分析、一种电化学分析法测定环境样品中SO_4~2-的优劣.用本法和BaCrO_4分光光度法研究土壤对SO_4~2-的吸附-解吸特征,表明两者测定结果接近,且所得规律一致.酸雨研究中,在样品数量多、SO_4~2-分析任务重且仪器、设备条件具备时,本法为便捷、准确、较理想的SO_4~2-测定技术.     

湘南水田施含SO_4~(2-)和Cl~-肥料对作物生长和养分吸收的效应

1990年4—11月,在湖南祁阳中国农科院红壤实验站布置田间试验,比较含SO_4~(2-)和Cl~ -类肥料对作物生长的效应。结果表明,SO_4~(2-)促进早稻和晚稻营养生长,但水稻收获时的稻谷产量以Cl~-肥料处理区较高。两种阴离子对水稻养分吸收无显著差异,但SO_4~(2-)对早稻体内的磷素转化不利,可能是稻谷产量较低的原因之一。     

SO_4~(2-)/TiO_2光催化还原Cr(Ⅵ)的研究

将溶胶-凝胶法制备的SO42-/TiO2在不同温度下焙烧得到了具有不同特性的催化剂,用X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DTA)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、静态吸附等手段对催化剂进行了表征.研究了不同特性的SO42-/TiO2催化剂光催化还原Cr(Ⅵ)的行为,并对其影响因素进行了分析.结果表明:SO42-/TiO2在300-600℃下焙烧均具有较高的催化效率,而在700℃及800℃下焙烧其催化活性显著降低.SO42-/TiO2的这种催化特性是由其吸附性能、晶相组成及表面酸量决定的.     

SO_4~(2-)和Se(Ⅵ)对紫花苜蓿和大麦吸收Se的影响

在温室中用砂培和水培方法种植紫花苜蓿和大麦,以此来研究SO_4~(2-)和SE(Ⅵ)对作物吸收Se的影响以及SO_4~(2-)和Se(Ⅵ)之间的相互作用。试验结果证明,紫花苜蓿和大麦体内都能累积Se(Ⅵ)并达到危害人类和动物健康的水平。Se(Ⅵ)对紫花苜蓿和大麦的干物质量都有不利的影响。当溶液含Se(Ⅵ)量超过0.1mg L~(-1)时,两者的干物质量减少25％—35％,含Se(Ⅵ)量超过lmg L~(-1)时,作物减产50％以上。SO_4~(2-)对植物吸收Se(Ⅵ)有明显的拮抗作用,能减少植物对Se(Ⅵ)的吸收,溶液中含SO_4~(2-)量超过2dS m~(-1),植物吸收Se(Ⅵ)减少99％,这是因为Se(Ⅵ)和SO_4~(2-)有相似的化学和物理性质,植物吸收Se(Ⅵ)和SO_4~(2-)的机理是极相似的。因此,当SO_4~(2-)在根的吸收基上成为主要离子时,植物组织中含Se(Ⅵ)量就会大大减少。含Se(Ⅵ)量较高的井水或农业排水是否可以用于灌溉,主要取决于水中的SO_4~(2-)含量。     

南方酸性土壤B层对SO_4~（2－）的吸附特性及其影响因素

研究了砖红壤、赤红壤、红壤、黄壤等土壤的Ｂ层对ＳＯ的吸附特点，并分析其与有关土壤性质的关系。这些土壤的可浸提态ＳＯ含量在０．１ｇ／ｋｇ至０．５ｇ／ｋｇ间，对外加ＳＯ的吸附潜力仅为０．０５ｇ／ｋｇ至０．１ｇ／ｋｇ．用含２５ｍｇ／Ｌ的ＳＯ的溶液持续通过土壤时，它们对ＳＯ的吸附表现为对数曲线方程。降低处理液的ｐＨ值可大大减少土壤对ＳＯ的吸附量。土壤经草酸铵处理后，几乎丧失ＳＯ吸附能力．统计表明，土壤中可浸提态ＳＯ含量及ＳＯ吸附容量与土壤的＜２μｍ粘粘含量、Ｆｅｄ含量、速效磷含量等有显著的相关关系。     

溶液pH对红壤吸持磷机理的影响

本文研究了湘南红壤对磷酸盐的吸附机理。结果表明，在通常ｐＨ范围内，第四纪红粘土母质对Ｈ２Ｐ０４＾－的吸附等温式以Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程式最好；而且吸附量远远大于旱地红壤。当介质ｐＨ很低时，红壤磷酸盐吸附量随ｐＨ的升高而增加，至ｐＨ２．９附近时出现最大吸附值，然后随介质ｐＨ的升高，吸附量逐渐减少。说明磷酸盐最大吸附ｐＨ的产生是由土壤交换性铝的含量及水解、土壤电荷零点及磷酸盐水解常数等因素决定。     

广东省不同母质赤红壤磷的吸附与解吸

研究了广东省4种不同母质赤红壤磷的吸附与解吸特征,结果表明,4种不同母质赤红壤等温吸附方程（Langmuir方程,Freundilch方程和Temkin方程）的拟合结果都达到了极显著的水平。土训吸附磷量由大到小的顺序为：玄武岩＞页岩＞花岗岩＞砂页岩。赤红壤对磷的解吸顺序为：玄武岩＜页岩＜花岗岩＜砂页岩,说明粘粒较少的母质土壤对磷的吸附力也小,因此,更容量解吸。提高土壤有机质的含量,可以改善土训的供磷性能。     

pH值和矿物成分对砷在红土中迁移的影响

研究了体系pH值和土壤矿物成分对贵州省安顺和遵义两个地区碳酸盐岩红土吸附砷的影响，探讨了红土对砷的吸附机理。研究发现：pH值是影响砷吸附的重要因素，一般来说，酸性环境（pH=4-7)有利于红土对砷的吸附，随着体系pH值的升高，红土对砷的吸附量逐渐降低；不同矿物成分的红土对砷的吸附性能差异很大；含针铁矿高的红土对砷的吸附量逐渐降低；不同矿物成分的红土对砷的吸附性能差异很大；含针铁矿高的红土对砷表现出良好的吸附性能。说明针铁矿与红土吸附砷有很大的正相关性。     

几种粘土矿物和粘粒土壤吸附净化磷素的性能和机理

通过磷素等温吸附实验和磷素饱和吸附后磷素的形态变化,研究了高岭土、蒙脱土、凹凸棒土、蛭石和沸石5种粘土矿物,以及黄褐土和下蜀黄土2种粘粒土壤中磷素的吸附净化性能和机理,结果表明：除高岭土和沸石以外,其它类型的粘土矿物和粘粒土壤均有较好的磷素吸附净化能力,蛭石的磷素吸附净化能力最强,其次为黄褐土、凹凸棒土、蒙脱土和下蜀黄土．粘土矿物和粘粒土壤磷素的吸附能力与其化学组成关系密切,表现为全钙及水溶性钙、胶体氧化铁和胶体氧化铝含量愈多,其磷素的吸附量愈大,磷素的净化能力愈强．此外,粘土矿物和粘粒土壤磷素饱和吸附后的形态转化也受其化学组成的影响,表现为全钙及水溶性钙、胶体氧化铁和胶体氧化铝含量较高,其对应形成的磷酸钙盐、磷酸铁盐和磷酸铝盐含量较高,粘土矿物和粘粒土壤吸附磷素的机制主要为化学吸附,包括专性化学吸附和非专性化学吸附．     

含硫及含氯化肥对湘南水田土壤酸度和养分有效性的影响

1990年5—11月,在湖南祁阳中国农科院红壤实验站水稻田布置田间试验,研究结果证实,在早稻和晚稻生长期间,与含氯化肥相比,施含硫化肥更能降低土壤pH而使土壤酸化,因而在南方水田施用含硫化肥时,必须和石灰及生理碱性肥相配合。同时,施含硫化肥能提高土壤有效性磷和钾的含量,增强土壤保肥与供肥能力。对大田水样中养分离子监测的结果表明,施含硫化肥减少钾离子的淋失;而施含氯化肥则减少硝态氮的淋溶,提高水田氮肥的利用率。     

溶液中金属离子和pH对红壤吸附SO4^2—的影响

本文研究了溶液中金属离子和pH对红壤吸附SO_4~(2-)的影响。实验结果表明,溶液pH降低,红壤吸附SO_4~(2-)的量增加;溶液中金属离子种类不同,红壤吸附SO_4~(2-)的量差异很大。其次序为Al~(3+)>Zn~(2+)>Na~+。实验结果也表明,当溶液中有Al~(3+)Zn~(2+)离子存在时吸附的SO_4~(2-)较有Na~+离子存在时吸附SO_4~(2-)难被水解吸下来。     

陪伴阴离子对土壤专性吸持铜的影响

本文采用流动法研究了陪伴阴离子对红壤、黄棕壤专性吸持铜的影响。实验结果表明:陪伴阴离子不同时,土壤专性吸持铜的机理亦不同,用一级动力学方程拟合吸持实验数据,结果表明:土壤专性吸持铜过程较为复杂,为多种吸持机理并存。     

单甲脒在土壤中的吸附

用批量平衡法研究了单四脒酸盐的活性部分－单甲脒在不同类型土壤中的吸附行为，获得了单甲脒的单位土壤有机质吸附常数（Ｋｏｍ）为２８４和吸附自由能变化量为１３．９９ｋＪ．ｍｏｌ＾－１的实验数值，研究表明，单甲脒在土壤中吸附符合Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ经验公式，其在土壤中的吸附系数Ｋｄ与土壤中有机质含量和阳离了交换容量均显著正相关。