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1.
用自行设计的动力学装置研究了酸性条件下Zn在红壤表面的反应动力学能量特征。结果表明,酸性条件下,Zn吸附分为快反应和慢反应。用一级动力学方程拟合的Zn最大吸附量：pH5.5处理Zn的最大吸附量在289 K时为1.79 mmol.kg^-1,在313 K时为2.62 mmol.kg^-1;pH3.3处理Zn的最大吸附量在289 K时为0.12 mmol.kg^-1,在313 K时为0.16 mmol.kg^-1。即吸附量随酸度增加显著下降,随温度升高明显增加。用扩散速率常数计算的活化能（ΔE＊）：pH5.5处理Zn的ΔE＊为9.05 kJ.mol^-1,pH3.3处理Zn的ΔE＊为12.02 kJ.mol^-1,随酸度的增加ΔE＊增加,Zn扩散需克服的能障加大,Zn吸附量降低。ΔH值为正,温度升高可促进Zn的扩散;ΔS值均为负,说明吸附反应使体系有序度增加。原液pH为5.5时,流出液的pH急剧下降;pH4.3、pH3.8和pH3.3时流出液比流入液的pH高,是由于土壤的缓冲作用和土壤表面质子化;当溶液中H＋超过一定数量后,反应初期的H＋消耗是快反应过程,H＋对矿物的溶蚀成为速率控制步骤。 相似文献
2.
用自行设计的动力学装置,研究了酸性条件下Cu在可变电荷土壤表面的反应动力学吸附特征。结果表明,在酸性条件下,Cu吸附过程分为快反应和慢反应。从一级动力学方程拟合的参数可知,3种土壤的最大吸附量依次为砖红壤〉赤红壤〉红壤,Cu最大吸附量随酸度增加显著下降;用Elovich方程和抛物线扩散方程常数b值,解释离子的表观扩散速率,3种土壤的b值依次为砖红壤〉赤红壤〉红壤,且随酸度的增大而降低。从相关系数的比较看,Elovich方程在描述Cu的吸附数据比一级动力学方程和抛物线扩散方程要差。在Cu吸附过程中,pH为5．5和4．3时,红壤和赤红壤流出液中有质子释放,质子的释放可能涉及铜离子的水解;而砖红壤在pH为5．5有质子的释放,pH4-3时有质子的消耗。当原液pH为3.3和3．8时,都存在质子的消耗。3种土壤H＋的消耗过程有较大的区别,砖红壤上快速消耗H＋鱼-远远大于红壤和赤红壤。反应初期,H＋质子的消耗是快速反应,主要包括土壤交换阳离子的缓冲作用、土壤表面的质子化及硫酸根专性吸附释放的羟基中和H＋质子;而以后的反应中,H＋质子对矿物的溶解是一缓慢过程。 相似文献
3.
五氯酚在酸性土壤表面的吸附-解吸特征研究 总被引：16，自引：5，他引：16
本实验研究五氯酚在江西红壤和南京黄棕壤表面的吸附-解吸特征,结果表明:Freundlich和Langmuir等温吸附方程均能较好地描述PCP在两种土壤表面的吸附,且黄棕壤表面的最大吸附量大于红壤。用动力学方程对PCP在红壤中的吸附过程进行拟合,Elovich方程、双常数方程和一级动力学方程均得到较好的结果,其相关系数(R2)在0.96 ~ 0.99之间,达到极显著水平。Elovich方程反映出PCP在土壤表面吸附的能量非均质分布;而抛物线扩散方程不能描述PCP的吸附过程,其相关系数0.46 ~ 0.48。PCP在土壤中的解吸率与有机质含量和pH值相关,随有机质含量增加,PCP解吸率降低,即黄棕壤表土<黄棕壤底土,红壤表土<红壤底土;随模拟酸雨的pH值降低,土壤因对PCP的吸附能力增加,其解吸率降低。 相似文献
4.
诺氟沙星的土壤吸附热力学与动力学研究 总被引：7，自引：0，他引：7
采用批平衡吸附试验研究了诺氟沙星在河南封丘潮土、江西鹰潭红壤、苏南常熟水稻土和南京黄棕壤等4种土壤中的吸附热力学和动力学行为。结果表明,诺氟沙星在4种供试土壤的Fruendlich吸附参数值Kf随温度升高(15℃、25℃和35℃)而减小;在低土壤溶液pH下诺氟沙星的吸附焓变值△H°较大,而高pH下则较小。用氢氧化钠或盐酸溶液分别调节红壤pH从5.20到8.00,水稻土pH从6.14至8.20,黄棕壤pH从7.78至5.80和潮土pH从8.08至5.90,其△H°与pH之间的关系同样呈现如上关系。这证实4种土壤对诺氟沙星的吸附作用力差异较大。低pH(5.20~6.14)下,诺氟沙星在土壤中的吸附以离子交换和氢键等为主;而高pH(7.78~8.20)下,则以相对较弱的范德华力、疏水作用等为主。诺氟沙星的土壤吸附过程迅速达到平衡,其反应动力学用Elovich方程和双常数方程拟合结果最好。 相似文献
5.
试验选取4种生物质灰渣(玉米灰渣、水稻灰渣、锯木灰渣和谷壳灰渣)为研究材料,以不同pH(4、7、9)的NH4Ac为交换液,采用渗透交换法,研究了生物质灰渣中K+的释放动力学特征。结果表明,在pH为4、7和9条件下,供试生物质灰渣中K+释放量在20~80 min达到平衡,平衡释放量分别为14.77~255.17 cmol·kg-1、4.83~106.71 cmol·kg-1和12.11~224.33 cmol·kg-1。相关分析表明,K+释放量与生物质灰渣中全钾含量极显著相关,说明受生物质灰渣中全钾含量影响,其K+释放平衡时间和释放量存在显著差异。方差分析显示,同一生物质灰渣中K+释放速率在不同pH条件之间存在极显著差异。由此可见,受交换液pH和全钾含量的影响,不同生物质灰渣中K+的释放量和平衡时间均存在较大差异。不同pH条件下,水稻灰渣和玉米灰渣K+释放量(Q)表现为Q4Q9Q7,锯木灰渣和谷壳灰渣的释放量表现为Q9Q4Q7;在3种pH条件下,4种生物质灰渣K+的释放总量均表现为Q水稻灰渣Q锯木灰渣Q谷壳灰渣Q玉米灰渣。平衡前不同时段K+的释放率(v)与反应时间的自然对数(lnt)极显著相关。4种生物质灰渣K+的释放动力学最适模型均表现为:pH=4时为Elovich方程,pH=7时为双常数方程,pH=9时为Elovich方程;同一pH条件下,4种生物质灰渣的模型拟合性最优为Elovich方程,双常数方程次之,抛物线扩散方程最差。 相似文献
6.
磁性壳聚糖微球吸附苹果渣多酚的动力学及热力学分析 总被引：2，自引：2，他引：0
为了更好的利用胺基化磁性壳聚糖微球吸附分离苹果渣多酚的工艺,对其反应动力学和热力学进行了研究。主要采用Langmuir准一级动力学模型、Langmuir准二级动力学模型、Elovich方程及内扩散方程对吸附反应动力学过程进行拟合,并利用Langmuir等温吸附模型、Freundlich等温吸附模型及Temkin等温吸附模型对吸附反应热力学特性进行解析。结果表明:吸附动力学过程符合准二级动力学模型的描述,吸附温度越高,吸附速率常数和初始吸附速率越大,且平衡吸附量越高。吸附热力学过程符合Freundlich等温吸附模型,热力学参数ΔG<0,ΔH>0,ΔS>0,表明胺基化磁性壳聚糖微球对苹果渣多酚的吸附过程可以自发进行,并且是伴随着焓变>0的吸热过程。动力学及热力学研究为利用胺基化磁性壳聚糖微球进行苹果渣多酚的提取分离提供了技术依据。 相似文献
7.
采用C-25葡聚糖凝胶层析方法研究了在不同酸度、离子强度、温度条件下胡敏酸（HA）吸附解吸Fe3^＋特征.结果表明,在相同离子强度、反应温度条件下,随着pH的升高,HA对Fe（Ⅲ）最大吸附量Smax和吸附平衡常数k增加,标准摩尔自由能变△Gom绝对值减小.相同pH和温度下,离子强度从0.00到0.10mol L^-1,HA对Fe（Ⅲ）最大吸附量Smax和吸附亲和力常数k增加,自由能变△G^o m绝对值减小,但离子强度从0.10 mol L^-1继续上升到0.15 mol L^-1,则上述特征常数变化刚好相反.温度升高,胡敏酸吸附Fe3^＋的最大吸附量、吸附平衡常数k、自由能变△G^o m绝对值均较大幅度降低,表明升高温度对吸附反应不利.吸附反应的焓变△H^o m和熵变△S^o m均小于零,为放热反应,反应向更有序状态进行;在相同条件下,pH越大,焓变△H^o m和熵变△rS^θ m绝对值越大,表明pH越大,越有利于吸附反应的进行.随着pH的升高,Fe3^＋被还原的百分率η减小,用幂函数方程拟合,相关系数达到显著水平.随着pH的降低,胡敏酸铁Fe3^＋解吸率增大;对解吸率曲线进行拟合,线形方程具有显著的相关系数.胡敏酸吸附Fe3^＋的反应为包括胡敏酸内部和外部结合的“两相”反应. 相似文献
8.
为阐明茶树高富集土壤氟的化学机制,采用动力学方法研究了茶树根系分泌柠檬酸对茶园土壤氟形态及其在土壤固一液相分配的影响。结果表明,土壤溶出液的pH和电导率随溶出时间的增加而逐渐减小。土壤氟的释放存在快速释放和慢速释放两个阶段,呈现初始（0～6h）溶出浓度较高,而后（6～10h）逐渐减缓的趋势。一级动力学方程、Elovich方程、扩散方程、双常数方程均对土壤氟的溶出过程有较好的拟合,决定系数（R^2）均大于0．91。土壤溶出液中的游离态氟和总氟的释放量随柠檬酸浓度的升高而增加,反应开始前2h的高浓度柠檬酸溶出液中A1-F络合物的浓度较大,反应开始前1h的A1-F络合物主要以A1F3为主,占氟溶出总量的90％左右;随着溶出时间的延长,A1FI的溶出量逐渐增大,并逐渐超过A1F3。高浓度柠檬酸促进土壤氟的溶出释放,有利于A1-F络合物向AlP、AlE形态转化。 相似文献
9.
用恒pH自动电位滴定装置研究了氟离子(F-)、磷酸根(H2PO4-)和铬酸根(CrO42-)在3种可变电荷土壤表面吸附过程中羟基(-OH)释放的动力学。研究结果表明,3种阴离子在可变电荷土壤表面吸附时-OH释放量的大小顺序为:F->>H2PO4->CrO42-,这与土壤对3种阴离子吸附量的大小顺序一致。pH对不同阴离子体系中-OH释放的影响不同,在F-体系中,pH5.0时-OH释放量最高,其次为pH6.0时,pH4.0时-OH释放量最小;CrO42-体系中-OH释放量随pH的增加而减小;pH对H2PO4-体系中-OH释放的影响较小。Elovich方程(Y=a kln(t))能够很好拟合2～60min之间的动力学数据,说明-OH释放的速率随时间增加而减小。比较速率常数k的大小可以发现,虽然F-体系中3种可变电荷土壤在前2min释放的-OH量有很大差异,但在2～60min内,-OH释放速率差别不大。在H2PO4-和CrO42-体系中,-OH释放速率的大小顺序是:昆明砖红壤>徐闻砖红壤>江西红壤,与土壤铁、铝氧化物含量一致。 相似文献
10.
研究了3种典型可变电荷土壤和4种典型恒电荷土壤在不同pH和不同浓度下单纯及共存体系中Cu2 和Zn2 的吸附及其影响因素。结果表明,两类土壤对Cu2 或Zn2 的吸附量均随平衡浓度增加而增大,符合Langmuir吸附等温式;当Cu2 、Zn2 浓度一定时,pH升高使Cu2 、Zn2 吸附量增大,但当pH >5时,Cu2 、Zn2 吸附量随pH变化甚微,出现一个接近最大吸附量的“平台”。当添加Cu2 、Zn2 浓度相同,但二种离子的总浓度不同时,平衡液的Cu2 /Zn2 浓度比均小于1,说明两类土壤对Cu2 的吸附选择性大于Zn2 ,且这种趋势不因pH和离子浓度而改变。当Cu2 、Zn2 共存时,使可变电荷土壤的Zn2 吸附量减小约70 % ,是恒电荷土壤降低量的约1.5倍;可变电荷土壤吸附一个Cu2 或Zn2 时所释放H 的平均数,明显大于恒电荷土壤者,说明可变电荷土壤对Cu2 及Zn2 的吸附中专性吸附的比例较恒电荷土壤大 相似文献
11.
由于农业生产对地力的掠夺加剧了土壤的钾素亏缺,严重影响了农业的可持续发展。本文通过根箱试验对比研究K0(不施钾)、K1(施KCl 186 kg·hm-2)和K2(施KCl 805 kg·hm-2)3个施钾水平下,转披碱草EdHP1(氢离子焦磷酸化酶)基因小麦和野生型小麦根系对土壤钾的吸收利用、根际钾素动态及土壤酶活性等的影响,探讨转基因技术对提高小麦钾素的吸收和利用效率的潜力。结果表明:在不同施钾水平下,转基因小麦根际土壤速效钾含量均低于野生型小麦。在K1施钾水平下,转基因小麦根际土壤速效钾含量比野生型小麦分别低8.30%(30 d)、15.02%(60 d)和12.53%(75 d)。由于转基因小麦对根际土壤钾的吸收较大,导致在试验中有非根际土壤速效钾向根际迁移的过程。在K0、K1和K2钾水平下,转基因小麦钾生物利用指数比野生型小麦分别提高了22.39%、136.21%和14.03%,地上部钾含量分别提高了225.97%、18.77%和17.28%,根系阳离子交换量(CEC)分别提高了55.19%、33.16%和30.44%。不同钾水平下的转基因小麦根际土壤过氧化氢酶和脲酶活性均显著高于野生型小麦。因此,披碱草根系EdHP1基因的引入,能有效提高根系阳离子交换量,创造适于钾吸收的根际环境,显著提高了小麦对钾素的吸收和利用效率。 相似文献
12.
求解干旱地区土壤溶液Ca2+浓度和pH的逐步逼近算法 总被引：1，自引：0，他引：1
在土壤碳酸钙淋溶淀积过程的建模中,需要根据土壤碳酸钙化学热力学平衡原理求解土壤溶液中的Ca2 浓度和pH值,其中有些参数难以获得（如有关离子的活度系数）,不能直接求解,导致无法实现其过程的计算机模拟。本文针对这一难题,提出了一种逐步逼近算法,在已知土壤空气中的二氧化碳分压和土壤温度的情况下,可求得干旱地区土壤溶液中的Ca2 浓度和pH值,为土壤碳酸钙淋溶淀积过程的计算机模拟提供了重要的技术支持。本算法理论依据充分、结果稳定精度高、程序简便易实现,并在CAEDP模型中已得到了应用和验证。 相似文献
13.
一个改进的土壤铵、磷和钾等温吸附新模型 总被引：1，自引：0，他引：1
土壤对养分的吸附特性是土壤化学和植物营养学的重要研究内容。9个供试土壤的NH4+、PO43-和K+吸附试验表明,Langmuir、Freundlish和Temkin等温吸附方程对其有较好的拟合效果,但亦有部分供试土壤的拟合精度不良。本文引进种群生态学的"形状因子d"概念,在Langmuir方程基础上构造了一个新的吸附模型。理论分析表明,新吸附模型综合反映了3个等温吸附方程所描述的吸附特征。模拟结果表明,等温吸附方程模拟不佳的供试土壤,用新模型模拟均能达到显著水平;新吸附模型的拟合精度(R2)高于3个等温吸附方程,且标准差最小。形状因子d的变化幅度在0.608 0～2.929 0,体现了土壤理化性质对NH4+、PO43-和K+等温吸附曲线形状的影响。新吸附模型和Langmuir方程的NH4+、PO43-和K+的qm值之间的线性相关系数分别为0.851 5**、0.825 8**和0.912 8**(n=9)。土壤理化性质分析表明,新吸附模型的PO43-和K+的qm值与土壤有机质之间、土壤NH4+和K+的qm值与CEC之间均有显著水平的线性正相关。NH4+的qm值与土壤碱解氮含量亦呈显著水平的线性正相关,而PO34-的qm值与土壤有效磷含量则呈显著水平的线性负相关。数学形式简洁的新等温吸附模型为采用统一模式定量处理土壤对NH4+、PO43-和K+的吸附特性提供了一条新途径。 相似文献
14.
土各粒级K+吸附特征有很大区别.在一定平衡液浓度下,颗粒越细,土壤固相吸附量越大,不同粒级固相吸附量大小顺序是(＜0.1m)＞(＜1m)＞(1～2m)＞(2～5m),不同粒级土壤有效阳离子交换量也具有相同的变化规律.混合样中不同粒级组分对吸附的贡献可用吸附贡献率表示,土各粒级饱和吸附贡献率大小顺序为(＜1m)＞(1～2m)＞(＞5m)＞(2～5m),其中粘粒部分的饱和吸附贡献率为85%左右.在供试混合土样中＜1m粒级吸附贡献率随平衡液浓度增大呈幂函数形式增大,相反,1～2m、2～5m粒级吸附贡献率随平衡液浓度增大则呈幂函数形式减小.实验证明混合样中不同粒级K+吸附存在交互作用,吸附交互作用大小可用吸附交互作用系数表征,＜1m和1～2m之间存在吸附负交互作用,且随平衡液浓度增大而增强.＜1m和2～5m之间存在吸附正交互作用,且随平衡液浓度增大而减弱.论述了建立土壤多粒级组分吸附方程的必要性,提出了多粒级组分吸附方程q＝ρ(c)rifi(c) 相似文献
15.
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冬小麦生长期土壤固定态铵与微生物氮的动态研究 总被引：3，自引：0，他引：3
田间试验研究冬小麦生长期土壤固定态铵和微生物N动态变化结果表明 ,施入基肥后土壤固定态铵显著上升 ,春季后固定态铵显著下降 ,至扬花期降至最低点。作物生长后期随吸N量的降低 ,各施肥处理固定态铵含量约升至播前水平。冬小麦全生育期土壤微生物N呈明显季节变化 ,施基肥后短期内有所升高 ,且春季施肥后出现第 2次升高 ,至扬花期土壤微生物N降至最低点 ,至生长后期重新回升。 相似文献
17.
采用氢氧化钠和盐酸将中性和碱性土壤分别分步调节成具有不同pH的系列土壤 ,加入等量硝态氮后 ,在添加易有效碳源葡萄糖和不添加葡萄糖的厌气条件下进行培养 ,测定不同处理条件下的N2 O和N2 产生速率。结果表明 ,不加碳源培养 2 4h后 ,原中性土壤系列中N2 O的最大产生速率位于pH 5 2 5左右 ,碱性土壤系列的该值位于 5 90左右 ;加入葡萄糖后 ,中性土壤系列中最大N2 O产生速率的pH值不变 ,但产生N2 最大速率的pH已提高至 6 50。而碱性土壤系列中N2 O产生最大速率时的pH值已移至 6 90处 ,即碳源的加入对产生N2 O所需的最佳pH有所提高。试验还显示 ,酸性条件可提高总还原气体中N2 O所占的比例 ,但就N2 O产生速率的绝对值来说 ,近中性条件仍然是最为有利的 相似文献
18.
用平衡法研究了有机酸对土壤胶体吸附 解吸Cd2 的影响。结果表明 ,黄棕壤、红壤、砖红壤胶体Cd2 最大吸附容量 (Qm)分别为 4 3 7、16 8、1 5 8mmolkg-1。在加入Cd2 浓度相同的条件下 ,土壤胶体Cd2 吸附量随有机酸浓度的升高呈峰形曲线变化。当有机酸与Cd2 共存时 (竞争吸附 ) ,低浓度的草酸 (小于0 5～ 2mmolL-1)或柠檬酸 (小于 0 0 2 5～ 0 2mmolL-1)提高Cd2 吸附量 ,高浓度的草酸或柠檬酸能降低Cd2 吸附量。吸附有机酸后的土壤胶体 (次级吸附 )对Cd2 次级吸附量的影响与竞争吸附一致 ,但两者的Cd2 吸附量变化幅度不一样。这是由于两种吸附体系液相中有机酸残留浓度不同所致。土壤胶体吸附态Cd2 的解吸结果表明 ,草酸浓度不仅影响Cd2 的总解吸量、总解吸率 ,还影响土壤胶体表面KNO3 解吸态与DTPA解吸态Cd2 的分配比例 相似文献
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土壤温度、水分和NH4+-N浓度对土壤硝化反应速度及N2O排放的影响 总被引：6，自引：0，他引：6
硝化反应是土壤、特别是干旱半干旱地区农业土壤N2O产生的重要途径之一。但是,目前环境条件对硝化反应中N2O排放的影响研究较少,而在国内外通用的几个模型中均用固定比例估算硝化反应过程中N2O的排放。本文通过砂壤土培养试验,研究了土壤温度、水分和NH4+-N浓度对硝化反应速度及硝化反应中N2O排放的影响,并用数学模型定量表示了各因素对硝化反应的作用,用最小二乘法最优拟合求得该土壤的最大硝化反应速度及N2O最大排放比例。结果表明,随着温度升高,硝化反应速度呈指数增长;水分含量由20%充水孔隙度(WFPS)增加到40%WFPS时,反应速度增加,水分含量增加到60%WFPS时反应速度略有降低;NH4+-N浓度增加对硝化反应速度起抑制作用。用米氏方程描述该土壤的硝化反应过程,其最大硝化反应速度为6.67mg·kg?1·d?1。硝化反应中N2O排放比例随温度升高而降低;随NH4+-N浓度增加而略有增加;20%和40%WFPS水分含量时,硝化反应中N2O排放比例为0.43%～1.50%,最小二乘法求得的最大比例为3.03%,60%WFPS时可能由于反硝化作用,N2O排放比例急剧增加,还需进一步研究水分对硝化反应中N2O排放的影响。 相似文献
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NH4+对K+在土壤肥际微域中迁移和转化的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
NH4^＋和K^＋共施在农田施肥中是很普遍的现象,研究它们共施后二者在土壤中的交互作用对指导施肥具有重要意义。采用室内土柱实验研究了共施条件下NH4^＋对K^＋在红壤和潮土肥际微域中的迁移和形态转化的影响,供试肥料为NH4Cl和KCl。试验结果表明,与单施K^＋相比,共施NH4^＋没有改变肥料钾在红壤和潮土中的迁移距离,但提高了肥际微域中的水溶性钾含量;在靠近施肥点附近,NH4^＋的施用减少了土壤交换性钾含量,这种作用在潮土中的表现不如在红壤中明显;与单施KCl相比,共施NH4Cl明显降低了施肥点附近土壤微域内的非交换性钾含量。研究结果表明,共施NH4Cl减少了土壤晶格对钾离子的固定,增加了钾的淋溶风险。 相似文献