三峡库区典型土壤酸碱缓冲性能及其影响因素研究

受酸沉降和化肥施用等外源性酸输入的影响,三峡库区土壤面临着严重的酸化威胁。通过选取三峡库区两种典型土壤(紫色土和黄壤)作为研究对象,采用酸碱滴定法对土壤酸碱缓冲性能及其影响因素进行了研究。结果表明:在一定的p H范围内,紫色土(p H 6.5~2.5、6.2~11.5)和黄壤(p H 5.6~2.8、5.5~10.7)的p H变化与外源性酸、碱加入量均呈线性相关关系。通过分段拟合获取的缓冲容量结果显示,紫色土酸、碱缓冲容量分别为101.3、34.6 mmol/kg;而黄壤酸、碱缓冲容量分别为105.3、38.0 mmol/kg。黄壤和紫色土主要受碳酸钙与阳离子交换的缓冲作用;缓冲体系及初始p H、机械组成等土壤理化性质的不同是导致库区典型土壤酸碱缓冲容量差异的主要原因,总体表现为黄壤酸、碱缓冲性能略优于紫色土。此外,由于近年来酸沉降和氮肥用量的增加,使得库区土壤面临的酸化威胁呈上升趋势。该结果对库区土壤环境容量和典型土壤酸化潜势等研究具有参考价值,还可为区域外源性酸临界值评估以及应对策略制定提供理论依据。     

闽南地区生态环境对酸沉降的临界负荷研究

报道了闽南生态环境对酸沉降临界负荷的研究结果。考虑到干、湿２种沉降形式,试用了１种新的酸沉降临界负荷计算方法:用树木和农作物的SO₂容量代表酸性干沉降的临界负荷,用土壤酸缓冲容量计算酸性湿沉降的临界负荷。结果表明:闽南的干、湿酸沉降临界负荷均大大高于现实酸沉降负荷      

广东不同质地水稻土Q／I特性与钾肥施用技术的关系的研究

钾素Ｑ／Ｉ特性是表征土壤钾素状况的一个重要指标，它能同时度量土壤钾素的强度和容量．本文研究了广东不同质地水稻土Ｑ／Ｉ特性与大田钾肥施用技术的关系．结果表明：（１）不同质地土壤的Ｑ／１曲线差异明显，砂土类曲线较平缓．粘土类曲线较陡。（２）ＰＢＣｋ与土壤粘粒含量呈极显著正相关（ｒ＝０．６５３）．（３）－△Ｋ０与作物相对百分产量呈极显著正相关（ｒ＝０．８７３），可作为预测当季作物需钾量的参数．（４）ＡＲ＿ｅ￣ｋ与土壤粘粒含量呈显著负相关（ｒ＝－０．５２０），ＡＲ＿ｅ￣ｋ的大小可作为钾肥合理分配的依据．     

污泥屏障氧化缓冲容量与重金属再溶出关系研究

借助微生物厌氧活动特别是硫酸盐还原反应,污泥屏障可用来固定尾矿堆场重金属.针对尾矿风化淋滤形成的酸性采矿废水(AMD)与污泥之间发生的氧化还原反应导致的重金属溶出问题,通过氧化滴定实验研究了不同污泥悬液的氧化缓冲容量及其与重金属浓度的关系.结果表明,污泥悬液的氧化缓冲容量随着悬液固液比的增大略有减小,但随着悬液厌氧培养时间的延长而增加.污泥的氧化缓冲容量主要来自Eh≤-150mV的强烈还原区间,可达氧化缓冲容量的50%以上.氧化滴定过程中发现,当Eh≥-150mV时,Zn首先明显溶出;当Eh≥150mV时,Cu和Pb明显溶出.基于实验结果,建立了污泥屏障在AMD渗流条件下氧化缓冲容量消耗的数学模型.模拟计算结果表明,当AMD水头高度为10m时,厚度2m的污泥屏障经历AMD溶液38787a的渗透氧化,仍可保持原有的强烈还原状态,具备对重金属的固定效果.     

酸缓冲容量对污泥屏障重金属再溶出控制研究

借助污泥中的厌氧微生物活动,污泥屏障可用来固定尾矿堆场的重金属.针对尾矿风化淋滤形成的酸性采矿废水(acidmine drainage,AMD)与污泥屏障相互作用,可能会引起已固定重金属再次溶出问题,通过酸滴定实验,研究了不同厌氧培养时间的污泥悬液的酸缓冲容量及其对重金属再溶出的影响.结果表明,污泥悬液酸缓冲容量与悬液固液比成正比,并随着厌氧还原程度的加深而增加.碳酸盐缓冲体系和有机质缓冲体系对污泥悬液酸缓冲有重要意义.酸滴定实验发现,随着pH降至6.2以下,重金属Zn、Pb和Cu开始快速溶解释放,且释放量符合ZnCuPb.基于实验结果,建立了污泥屏障在AMD渗透条件下酸缓冲容量消耗的数学模型.模拟计算结果表明,对于厚度2.0 m的污泥屏障,即使在10.0 m水头的AMD渗透酸化条件下,有效酸缓冲容量经历666 a之后才能被耗尽,在此时间内污泥屏障具备对重金属的生物化学固定能力.     

水体酸化缓冲机制及缓冲容量

本文简要叙述天然水中的主要酸-碱反应和控制天然水pH的一些基本过程,包括各种均相和非均相的化学过程以及决定水体缓冲容量的主要机制.然后讨论如何用计算机处理的化学平衡模式估计和预测水体的缓冲容量以及对酸沉降的敏感性.其中介绍了化学平衡程序REDEQL_2应用于天然水体酸化缓冲容量研究的作用和方法.     

溶磷混合菌肥对石灰性褐土磷素养分及解析特性的影响

为提高土壤中潜在磷素的有效性,提高磷肥利用率,采用盆栽试验研究施用不同种类的溶磷混合菌肥后石灰性土壤磷素养分及解析特性的变化.结果显示:与单施有机肥相比,施用溶磷混合菌肥,可以增加油菜土壤有效磷和磷酸酶活性及油菜品质,其中施用组合溶磷细菌肥效果最显著,较之单施有机肥,土壤有效磷含量、酸碱磷酸酶活性、油菜干重、鲜重、吸磷量显著增加,分别提高15.44%、10.49%、14.25%、34.45%、27.80%、67.18%;土壤pH值和油菜叶绿素含量变化不显著.施肥可以改变土壤磷的吸附–解吸特性,与其它处理相比,施用溶磷混合菌肥,土壤最大吸磷量Xm和吸附系数k以及土壤最大缓冲容量MBC均降低,土壤磷解吸量及解析率增加,在不同种类的溶磷混合菌肥中,组合溶磷细菌处理对土壤磷的吸附–解吸影响最显著,该处理下土壤中磷的最大吸附量和土壤最大缓冲容量分别为370.88 mg/kg和502.45 mL/g,比组合溶磷真菌、组合溶磷细菌真菌复混处理分别降低了12.47%和16.19%、13.38%和14.37%.本研究表明加入溶磷混合菌肥,特别是组合溶磷细菌肥可以促进土壤磷的活化,降低吸附,减少磷素化肥的施用,提高土壤中磷素的利用率,结果可为农业生产中石灰性土壤上磷肥的合理施用提供理论依据.图3表7参25     

地层介质对垃圾渗滤液的pH缓冲性能研究

通过一维土柱穿透实验和静态实验,分别从空间和时间2方面研究了不同天然地层介质对垃圾渗滤液的PH缓冲性能.结果表明,细砂、粉砂和粘土的本底pH缓冲容量分别为79.9·pH-1 mmol/kg、207.5·pH-1 mmol/kg、456.4·PH-1 mmol/kg.受垃圾渗滤液污染后,除细砂外,随着时间的延长、离污染源距离的减小,每种介质总的pH缓冲容量都逐渐减小;其中碳酸钙缓冲体系的缓冲容量均逐渐增大;硅酸盐、阳离子交换缓冲体系的缓冲容量无明显变化;铝、氧化铁缓冲体系的缓冲容量逐渐减少,但土壤铝缓冲体系的缓冲容量则呈现出先增大后减少的趋势.细砂各个缓冲体系的缓冲容量随时、空变化均呈现出略微增大的趋势.4种介质对渗滤液的pH缓冲能力的顺序是:细砂<粉砂<粘土<土壤.土壤、粘土对垃圾渗滤液有较好的pH缓冲性能,同时对渗滤液中各种污染物的迁移,扩散也有较好的控制作用.     

活性污泥缓冲性能研究

探索一种新的参数,使之能够较为全面地反映活性污泥的性质,简化活性污泥评价系统.通过测定不同活性污泥的pH值和ORP(氧化还原电位)缓冲容量,研究污泥缓冲能力及与污泥性质的关系,探索它成为评价活性污泥系统参数的可行性.结果表明,活性污泥对酸、碱、氧化剂和还原剂有一定的缓冲能力,其缓冲容量与污泥性质有相关性,且缓冲容量高的污泥的沉降性、脱水性和絮凝性好,即活性污泥水处理和后期污泥处理容易进行,因此,可将污泥pH值和ORP缓冲性能作为评价污泥系统的参数.研究表明,污泥pH值和ORP符合能斯特方程的线性关系.     

蚯蚓处理对城镇造粒污泥酸碱缓冲容量的影响

将含水率80%的城镇污泥制成粒径5 mm的颗粒污泥,以添加蚯蚓(Eisenia foetida)为处理组,无蚯蚓为对照组,研究了蚯蚓处理对城镇污泥酸缓冲容量(ABC)、碱缓冲容量(ALBC)、p H及p H缓冲容量(p HBC)的影响.结果表明,处理组p H变化幅度(0.37)低于对照组(0.60);随着处理时间的增加,处理组ABC、ALBC和p HBC显著高于对照组(p0.05);实验结束时,处理组ABC、ALBC和p HBC分别高于对照组5.24%、22.37%和13.01%,电导(EC)高于对照组32.24%,有机质低于对照组1.93%.相关分析表明,蚯蚓处理组和对照组中ALBC与NH+4-N、NO-3-N的相关系数大于0.84(p0.01);蚯蚓处理显著提高了ABC与NO-3、p HBC与NH+4-N、p HBC与NO-3-N之间的正相关水平.蚯蚓强化了系统中有机氮矿化,通过提高氨化及硝化强度影响基质缓冲容量,减小p H变化幅度,提高污泥酸碱环境的稳定性,为微生物作用的高效发挥提供了有利条件.