酸化土壤活性铝溶出及形态变化的初步研究

用模拟酸雨酸化浙江省３种主要类型土壤，研究了酸化土壤活性铝的溶出和铝的形态变化。结果表明：酸雨对强酸性土壤（ｐＨ＜５）中活性铝的释出有一定促进作用，活性铝以Ａ１￣（３－）离子为主。当土壤ｐＨ值＞５时．活性铝以单聚羟基铝为主。酸化土壤中的活性铝主要是由土壤中固相的Ａｌ（ＯＨ）转化而来。     

不同地区针叶林土壤中活性铝的形态比较

本文研究我国南北某些地区针叶林土壤中活性铝的形态分布,探讨了以羊毛铬菁R为显色剂测定活性铝的流动注射分析方法,并用四种化学浸提液作土壤中活性铝的溶出及形态分离。结果表明:土壤本身的酸度对铝的溶出和形态分布有明显影响。     

模拟酸雨对红壤铝形态的影响

用动态淋洗试验，研究了不同pH的模拟酸雨对红壤中铝形态和性质的影响．结果表明，酸雨淋洗引起红壤中盐基离子的淋失和土壤铝的溶出．随着酸雨溶液pH的降低，盐基淋矢量和铝溶出量增加．酸雨淋洗影响土壤铝形态的转化，使红壤中交换态铝上升，吸附态羟基铝有所下降．这说明在酸雨长期作用下，羟基铝溶解，并转化为交换态铝和引起铝的溶出，使铝进入环境，危害生态系统．     

模拟酸雨对森林红壤中铝的溶出及不同土层酸度变化的影响

为进一步探明酸沉降对森林红壤及生态环境的影响，模拟长沙地区降水酸度及离子组成，采用浸泡试验对两种森林红壤活性铝的释出及土壤理化性质的变化进行了研究。结果表明，模拟酸雨浸泡初期，土壤活性铝的释出量随浸泡次数的增加而增加，原始土壤pH值愈低，活性铝释出愈多；强酸度、高离子浓度（AR4）模拟酸雨对土壤中活性铝的溶出量远大于基础酸雨（AR3）及弱酸、低离子浓度酸雨（AR2）和对照酸雨（AR1）。模拟酸雨酸度愈大，对土壤pH值的影响愈明显，不同土层间，以A层土壤pH值下降最明显，B、C层土壤则下降较小。模拟酸雨模拟浸泡土壤25年后，土壤阳离子交换量均有不同程度下降，有机质含量高，原土壤阳离子交换量大的土壤下降幅度也大。     

酸沉降下加速土壤酸化的影响因素

酸沉降对土壤和水域的酸化影响是土壤环境化学研究前沿的热点问题之一。酸沉降的化学组成对酸性土壤的进一步酸化起着催化剂的作用。在酸雨影响下,SO42-、NO-3、有机阴离子是加速土壤酸化和盐基淋溶损失的主要阴离子,外源H+的进入会加速铝离子水解。自然因素与人为因素导致土壤酸化的实际酸化速率差异表明:HCO3-、RCOO-在土壤剖面中的淋失状况可反映自然土壤的酸化速率,而SO42-和NO-3淋溶产生的质子负荷揭示土壤受人为因素影响的酸化速率。通过计算酸沉降的主要化学成分进入土壤前后的质子负荷平衡,与酸中和容量(ANC)相结合,反映酸沉降加速土壤酸化的进程。     

化学浸提法研究土壤中活性铝的溶出及形态分布

本文提出用KC1、NH_4AC、HC1、NaOH四种化学浸提液将土壤中活性铝溶出,根据不同的溶出机理,得到铝的各种化学形态,然后编制电脑程序,计算出土壤中活性铝溶出的形态分布百分率,并对影响铝溶出的若干因子进行了探讨。     

平原河网区旱田表土氮素溶出量估算方法

降雨径流过程是导致农田氮素流失的重要驱动力。在降水产流过程中,农田表层土壤的溶解态氮素会出现溶出现象,是农田溶解态氮素输出的重要途径。有效估算地表溶出量,有助于改进和完善非点源氮污染负荷估算方法。该研究根据大尺度模型溶解态污染负荷计算方法中冲刷渗出的概念,建立了适用于平原河网地区的旱田表土氮素溶出量估算方法;将该方法应用于江苏省大丰市典型平原河网区旱作农田,通过实时观测和模型估算,确定完整降水过程中表土氮素的冲刷渗出系数,并将估算结果与已有研究进行对比验证。该方法可为平原河网地区旱作农田表土氮素溶出量的估算模型和实验研究提供有益补充。     

中国大气酸沉降与土壤酸化问题

我国对大气酸沉降的研究起自７０年代末．以酸雨研究占主导地位。我国酸雨现象区域性、发展性强，在地理上以南方酸性土壤地区为主，在成分上以硫酸盐型酸雨为主；无论是酸度还是频率，酸雨都是极严重的生态环境问题。酸沉降已对农、林生态系统生产产生了严重的破坏效应，但其累积性的环境化学反馈却未引起人们的足够重视。我国酸雨地区以强酸性富铝土壤为主，对大气酸沉降有较大的敏感性。应用β指标还表明，酸沉降可使南方主要土壤因酸化而在３０—６０年内降低ｐＨ一个单位。近年来对酸沉降诱发的土壤酸化研究以模拟降水的土柱试验为主，从ｐＨ下降、盐基淋出、Ａｌ及重金属移动等方面来提示出酸沉降可能对土壤产生的化学影响。但作为过程化学研究，其案例监测研究的报道尚很少。对于南方严重的酸雨现象，应加强实地动态监测和过程分析，注重Ａｌ化学及其对环境的反馈，将酸沉降对生态系统的破坏提高到生态毒理机制上。     

铝与土壤之间的表面化学反应及其后果

80年代以来，由于酸雨的发生及其对农业生产和生态环境的危害，土壤酸化问题再次成为土壤化学研究的热点．铝离子的土壤化学行为是土壤酸化的根本原因，而铝的吸附是给离子的土壤化学行为的重要方面．因此．研究铝的吸附有助于提示土壤酸化的本质，为防治土壤酸化提供有益的信息．本文综述了近30年来铝离子吸附的研究进展．其中包括吸附性铝离子的形态；铝的吸附表面；阴离子对铝吸附的影响；铝吸附的机理；铝的吸附对土壤性质的影响等．     

镍钴采选行业废石和尾矿中重金属淋溶释放规律研究

镍钴采选废石和尾矿中重金属的溶出释放规律对矿区的重金属污染防治具有重要意义。但目前,国内还没有对镍钴行业采选产生的尾矿和废石中重金属的溶出规律开展研究。本文以镍钴采选企业的尾矿和废石作为样本,开展了毒性浸出实验。研究了不同pH值、离子强度、温度等实验条件对重金属溶出的影响,探讨了镍钴采选过程中所产生的尾矿和废石中重金属的溶出特性和释放规律。实验结果表明,尾矿样品中Ni的浸出浓度为42.28 mg·L^-1,是最大允许排放浓度的8.86倍,为具有浸出毒性特征的危险废物;废石样品中重金属Ni和Cu的溶出浓度分别为4.72 mg·L^-1和26.2 mg·L^-1,超过最大允许排放浓度,属于第Ⅱ类一般工业固体废物。pH对样品中Ni、Cr、Pb、Co和As的溶出量影响较大,其中尾矿中Ni和Cu在pH较低的条件下,可达到44.28 mg·L^-1和53 mg·L^-1,远高于最大允许排放浓度,而Hg、Cd和Cu的溶出量随pH值的变化不大。除As以外,样品中大多数重金属的溶出质量浓度在酸性条件下比在中性条件下高,这表明在酸性环境条件下,这些重金属对周围生态环境的潜在风险更大。离子强度的变化对Cd和Co的溶出量的变化并不明显,而当离子强度变化时,Ni、Cr、Pb、Hg、Cu和As的溶出量可能达到最大,使周围环境的潜在生态风险增大。当温度达到35~40℃时,部分重金属如Co、Pb、Cd 等,溶出量将达到最大;当温度低于25℃时,除 Ni 以外,大部分重金属溶出量很低。而温度变化对重金属Cu、As、Cr和Hg的溶出量的影响不明显,波动范围较小,对周围生态环境产生的潜在生态风险较小。     

闽北地区杉木、千年桐纯林与杉桐混交林的土壤活性铝形态特征

选取福建省北部8年林龄的杉木(Cunninghamia lanceolata)纯林、千年桐(Aleurites montana)纯林及杉木-千年桐混交林(杉桐混交林),通过测定土壤pH值、根际及非根际土壤交换性铝、单聚体羟基铝、酸溶无机铝、腐殖酸铝含量,探讨不同林分根际与非根际土壤活性铝形态分布特征.研究结果表明:(1)3种林分土壤pH值在3.76-4.33之间,杉桐混交林土壤pH值显著高于两种纯林.(2)3种林分中,杉桐混交林的交换性铝含量显著高于杉木纯林,酸溶无机铝含量显著低于杉木和千年桐纯林,根际土单聚体羟基铝含量与两种纯林无显著差异.(3)同种林分间,千年桐纯林、杉桐混交林的根际土交换性铝及单聚体羟基铝含量均显著低于非根际土,杉木纯林根际土4种活性铝含量与非根际土均无显著差异.(4)不同土壤的交换性铝和单聚体羟基铝总量占活性铝总量的6.09%-16.17%,交换性铝含量与土壤pH值均呈现显著负相关(P 0.05).综上,相较两种纯林,杉桐混交林能显著降低土壤酸度及酸溶无机铝含量,对交换性铝含量有一定的提升作用,但并未显著影响土壤中单聚体羟基铝及腐殖酸铝含量;结果可为闽北酸性红壤区人工林经营管理、土壤铝毒害防治及生态环境恢复提供理论依据.(图3表2参38)     

南方酸性森林土壤中铝活化过程参数化模型的建立与验证

基于模拟实验和原位观测,建立了适合我国南方酸性土壤的铝活化参数化模型.模拟实验发现,尽管Al3＋的活度随着浸提液pH值（pHw）的下降而显著增加（pAl=1.20pHw-0.30）,但同时受到土壤pH值（pHs）的显著影响（p〈0.01）.为反映土壤酸化程度（pHs）对铝活化过程的影响,假设三水铝石的pKsp随土壤pH...     

老化生物炭对红壤铝形态影响的潜在机制

生物炭能降低酸性红壤活性铝含量,而经过长期降雨淋洗或酸雨等环境作用发生老化后,生物炭将如何改变土壤铝形态进而影响缓解铝毒的能力?为评估生物炭缓解铝毒潜力提供重要依据,本研究采用水洗和酸化的方法加速花生壳生物炭老化,将原生物炭、水洗老化生物炭和酸化老化生物炭与酸性红壤进行充分混合,设置CK(0%生物炭)、PB(施2%原生物炭)、WB(施2%水洗生物炭)和AB(施2%酸化生物炭)共4个处理进行装盆熟化培养,每个处理4个重复,探究老化生物炭对红壤铝形态影响的潜在机制。结果表明,与CK相比,老化生物炭可增加土壤速效钾和有机质的含量;PB和WB处理红壤p H分别上升了0.17和0.16个单位,而AB处理红壤p H却降低0.44个单位;PB和WB处理红壤交换性酸总量分别下降70.08%和34.84%,而AB处理红壤交换性酸总量却升高18.24%,说明老化生物炭不能有效降低土壤中活性酸和潜在酸的含量,酸化老化生物炭甚至会加剧土壤的酸化。此外,与CK相比,PB和WB处理红壤中腐殖酸铝、胶体铝离子和单聚体羟基铝离子含量分别增加了8.59%和2.87%、20.17%和14.46%、101.65%和32.92%,交换性Al~(3+)含量却分别降低了81.87%和49.15%,而AB处理中交换性Al~(3+)和胶体铝离子含量分别升高了17.98%和20.67%,而腐殖酸铝和单聚体羟基铝离子的含量却降低了40.69%、49.79%,表明水洗老化生物炭仍可使具有生物毒害性的Al~(3+)含量下降,而酸化老化生物炭会增加Al~(3+)的含量。进一步研究表明,生物炭老化前后,不同形态的铝会发生转化关系,土壤中各形态铝比例发生变化,但是腐殖酸铝和胶体态铝Al(OH)_3~0仍然是活性铝的主要赋存形态。因此,生物炭在老化后,仍然具备提高土壤养分的潜力,但是其对土壤酸度和铝毒的缓解能力却显著下降,甚至会加剧土壤酸化和铝毒害。     

我国南方一些酸性土壤铝存在形态的初步研究

以连续提取法研究了我国南方主要酸性土壤铝的形态及其分布特点，探讨了不同铝形态之间的关系及其与母质、成土过程、环境条件的联系。还研究了土壤酸化对铝形态转化的影响．并以连续提取法提取的三种铝形态（交换性铝、活性羟基铝，有机络合态铝）来讨论现今常用的Ａｌ。（Ｔａｍｍ溶液提取）和Ａｌｄ（ＤＣＢ溶液提取）所可能包含的实际土壤铝形态，分析表明，Ａｌ０和Ａｌｄ无明确的形态意义，只是上种由操作定义的多形态组成的混合物。     

小集水区酸化过程观测研究

在贵阳市近郊一封闭的小集水区设置了环境酸化过程试验场.本文介绍了试验场中观测点的布置、各项观测的方法和要求、经过长时间的观测和试验,取得了从酸沉降开始,穿过树冠,渗入土壤,最后进入地面水的全过程中各个环节化学行为和互相影响的可靠数据,由此得知贵州省酸性黄壤对酸化的缓冲能力不强,即容易发生酸化,并且有毒铝离子容易释放等重要信息.     

南方酸性森林土壤中铝的形态分布与活化机理

利用华南和西南森林小流域的长期观测结果,综合分析了土壤酸化过程中铝的形态分布与活化机理.结果显示,土壤水中单体铝（Ala）在10—400μmo·lL-1之间,其在不同流域的差异与土壤酸化密切相关.无机铝（Ali）是土壤水中单体铝的主要形态,有机铝（Alo）比例不足20%.在酸度高的土壤中Al3＋是无机铝的主要形态,在酸...     

广州市白云山、电视塔春季酸性降水的研究

本文根据10187—1988年春季在广州市白云山、电视塔区的观测结果,对酸性降水的污染状况、特征、化学成因及其来源进行了分析和探讨。结果表明.春季降水严重酸化,广州已成为典型的酸雨污染城市。     

改良剂对极端酸性矿山土壤再酸化和重金属固定的效果研究

极端酸性重金属矿山废弃地的生态恢复是一个世界性难题．前人研究表明添加土壤改良剂能有效抑制矿山土壤的酸化和重金属的有效性．然而，在极端酸性重金属矿业废弃地上建立一个安全、稳定、自维持的植被是一个巨大的挑战．植被恢复后，土壤的再酸化往往会导致重建植被完全退化．因此，准确预测和有效控制极端酸性矿山土壤的酸化和再酸化，发展一套...     

不同pH的柠檬酸对茶园土壤溶出液中氟组分变化的影响

通过连续流动搅拌法,研究了不同pH的柠檬酸对茶园土壤溶出液中氟组分变化的影响.结果表明,土壤溶出液的pH随溶出时间的延长而逐渐减小.土壤溶出液中的游离态氟和总氟的浓度随时间的延长和柠檬酸pH的升高而逐渐减小,且呈现初始(0—6h)溶出浓度较高,而后(6—10h)逐渐减缓的趋势.土壤氟的溶出过程用一级动力学方程、Elovich方程、扩散方程和双常数方程均有较好的拟合,决定系数(R2)均大于0.90.低pH(pH3.5)条件下,F主要以H-F形态存在,随着pH的升高(pH4.0—5.0),H-F形态的氟减小,Al-F络合态的氟增多,且随时间延长,溶出浓度均降低.反应开始的前1h,Al-F络合物主要以AlF3为主,占氟溶出总量的90%以上;至7h时,AlF+2的溶出量逐渐增大,并逐渐超过AlF3.低pH的柠檬酸促进土壤游离态氟和总氟的溶出,有利于络合态氟的形成,但对Al-F络合物的形态转化没有显著影响.     

氮形态转化对豆科植物物料改良茶园土壤酸度的影响

采用室内培养试验方法研究了添加紫云英、刺槐叶和豌豆秸秆对酸性茶园红壤酸度的改良作用,探讨了培养期间豆科植物中氮形态转化对土壤酸度改良效果的影响.结果表明,3种豆科植物可不同程度提高酸性茶园红壤的pH,培养试验结束时土壤pH的增幅与植物物料灰化碱的含量相一致.豆科植物物料中氮的形态转化影响其对土壤酸化的改良效果,有机氮的矿化导致土壤pH增加,而矿化形成的铵态氮通过硝化反应释放质子,抵消了植物物料对土壤酸度的部分改良效果.添加植物物料使土壤交换性盐基阳离子含量明显增加,土壤交换性铝含量明显减少.