有机质和游离铁对湘南红壤表面电荷性质的影响

用双氧水破坏土壤有机质和用DCB（连二亚硫酸钠／柠檬酸钠／重碳酸钠）脱铁等方法研究湘南第四纪红粘土及其发育的土壤的表面电荷性质．结果表明：去除土壤有机质．使红壤胶体表面的阴离子交换量（AEC）增加、可变负电荷量（CECV）降低，在多数情况下其永久负电荷量（CECP）增加；脱游离氧化铁使红壤AEC减少、CECp增加，CECV增减不一．笔者认为，这与土壤胶体组分之间的相互作用有关．     

可变电荷土壤和恒电荷土壤CI~-吸附特性的研究

对不同浓度ＫＣＬ和不同ｐＨ下,３种可变电荷土壤和４种恒电荷土壤ＣＩ－吸附量进行了测定。结果表明,土壤ＣＩ－吸附量随平衡 ＣＩ－浓度 Ｃ（ｅ）增加而增大,恒电荷土壤呈线性,可变电荷土壤在添加 ＣＩ－ ０．５－５．０ ｍｍｏｌ／Ｌ．下,符合 Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等温式。同一浓度下的ＣＩ－吸附量及其随浓度增加的速率均为砖红壤＞红壤＞赤红壤＞黄棕壤＞棕壤、暗棕壤和黑土,与这些土壤所带正电荷量顺序相一致。Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程Ｋ值较小且几种土壤差异不大。恒电荷土壤对ＣＩ－的吸附量很小,在浓度较低时常出现负吸附,其吸附机理可能更多的是与Ｋ＋吸附时的同时吸附。７种土壤ＣＩ－吸附量均随ｐＨ增加而降低,但降低强度可变电荷土壤远大于恒电荷土壤。     

可变电荷土壤和恒电荷土壤Cl-吸附特性的研究

对不同浓度KCl和不同pH下,3种可变电荷土壤和4种恒电荷土壤Cl-吸附量进行了测定。结果表明,土壤Cl-吸附量随平衡Cl-浓度C（e）增加而增大,恒电荷土壤呈线性,可变电荷土壤在添加Cl-0.5~5.0mmol/L下,符合Langmuir吸附等温式。同一浓度下的Cl-吸附量及其随浓度增加的速率均为砖红壤>红壤>赤红壤>黄棕壤>棕壤、暗棕壤和黑土,与这些土壤所带正电荷量顺序相一致。Langmuir方程K值较小且几种土壤差异不大。恒电荷土壤对Cl-的吸附量很小,在浓度较低时常出现负吸附,其吸附机理可能更多的是与K+吸附时的同时吸附。7种土壤Cl-吸附量均随pH增加而降低,但降低强度可变电荷土壤远大于恒电荷土壤。     

CrO42-对两种可变电荷土壤吸附钾的影响

用一次平衡法研究了CrO4^2-对两种可变电荷土壤吸附钾的影响，用火焰光度法测定平衡溶液中的钾，根据差减法计算土壤对钾的吸附量。结果表明，加入铬酸根能增加土壤对钾的吸附量。铬酸根对钾吸附的影响程度与土壤游离氧化铁含量和土壤对铬酸根的吸附量的大小有关。砖红壤游离氧化铁含量高于红壤，它对铬酸根的吸附量也大于红壤，因此，铬酸根对砖红壤吸附钾的影响程度大于红壤。CrO4^2-主要通过自身的吸附增加土壤的表面净负电荷，并从而增加土壤对钾的吸附量。     

中南地区几种土壤的表面电荷特性 Ⅱ.几种测定永久负电荷量的方法的比较

用有效阳离子交换量法、盐滴定-电位滴定法（STPT）、Mehlich法和pfo原理法测定了中南地区几种土壤的永久负电荷量．并与醋酸铵法测定的CEC进行了比较．结果表明：（1）由于醋酸铵法浸提了土壤的部分可变负电荷．它测出的CEC值使其它方法测得的永久负电荷量高．（2）不同方法测得的土壤永久负电荷量差异较大，且用上述四种方法测得的值依次减小．即ECEC＞δP＞CECp＞CECk，这与测定方法和指示离子的本性有关．但都能反映土壤永久负电荷容量的相对大小．（3）不同方法测得的不同的永久负电荷量值．在一定程度上反映着土壤的吸附特性，但有效阳离子交换量法能较好地反映土壤永久负电行量．     

武当山土壤的粘粒矿物与表面电荷性质

本文研究了湖北省武当山风景区石英云母片岩发育的７个土样的粘土矿物组成、粘粒氧化物含量。土壤电荷量及电荷零点．结果表明：（１）供试土壤粘土矿物均以２∶１型矿物占优势，在海拔４４０ｍ以下的土壤中主要是水云母和蛭石，在海拔６７０ｍ以上的土壤中主要是１．４ｎｍ过渡矿物、绿泥石和水云母；（２）土液粘粘中氧化铁和氧化铝的含量、粘粒硅铝率及氧化铁的游离度随海拔的变化而变化的趋势不甚明显，但非晶形铝铁氧化物的含量及氧化铝和铁的活化度随海拔升高而趋于增加；（３）土壤可变负电荷量、阴离子吸附量和电荷零点随海拔升高而趋于增加。     

可变电荷土壤对水体中磷酸根的吸附去除作用

采用一次平衡法和土柱淋溶法研究4种可变电荷土壤对磷的吸附容量,结果表明可变电荷土壤对磷有很强的吸附能力.4种土壤对磷吸附鲢的大小顺序为昆明砖红壤＞柳州红壤≈徐闻砖红壤＞鹰潭红壤,与土壤游离铁、铝氧化物的含量大小顺序一致.说明土壤铁、铝氧化物对磷酸根吸附有重要贡献.被土壤吸附的磷酸根在NO-3体系中的解吸量很小,一般不超过吸附量的10%,但在柠檬酸体系中磷酸根的解吸量量著增加,说明磷酸根主要通过非静电吸附机制被可变电荷土壤吸附.根据淋溶试验结果,昆明砖红壤、柳州红壤、徐闻砖红壤和江西红壤对磷的吸附量分别可达1 792、1 536、1 408和1 280 mg·kg-1,说明富铁可变电荷土壤可以用作水体中磷的有效吸附剂.从土柱淋溶试验获得的吸附量大于一次平衡试验所得值,说明由于磷吸附慢反应的贡献,磷的吸附量随平衡时间的增加而增加.     

不同农业利用方式下湘南第四纪红壤的粘粒矿物学组成与表面电荷特性

用X-射线衍射分析技术和化学方法研究不同农业利用方式对湘南第四纪红粘土及其发育土壤的粘粒矿物学组成和表面电荷特性的影响．结果表明：湘南第四纪红壤的粘粒矿物组成以高岭石为主，其次是1．4nm过渡矿物．经过人为耕种尤其在水田条件下，蛭石和水云母的含量增加，铁的活化度增大．土壤表面电荷数量（CECpH3.2、CECp、CECv、AEC）和电荷零点（pH）的值也发生相应的改变．     

酸性条件下可变电荷土壤对锌的吸附动力学特征

用自行设计的动力学装置,研究了酸性条件下Zn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,Zn吸附过程分快反应和慢反应.从一级动力学方程拟合的参数可知,土壤的最大吸附量依次为砖红壤>赤红壤>红壤,表观最大吸附量随酸度增加显著下降,砖红壤、赤红壤和红壤在流入液pH5.5时zn的吸附量为2.81、2.72和1.83 mmol·kg-1;pH3.3时为1.0、0.38和0.12 mmol·kg-1.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,三种土壤的b值依次为砖红壤>赤红壤>红壤,且随酸度的增大而降低.在Zn吸附过程中,pH5.5时,三种土壤流出液中有质子释放;当原液pH值为4.3、3.8和3.3时,都存在质子的消耗.砖红壤上快速消耗H+量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专性吸附释放的羟基中和H+质子.     

苄嘧磺隆在两种可变电荷土壤中的吸附

研究了两种典型可变电荷土壤对磺酰脲类除草剂——苄嘧磺隆(bensulfuron-methyl,BSM)的等温吸附和吸附动力学,及pH对土壤吸附苄嘧磺隆的影响。结果表明,土壤吸附苄嘧磺隆的量随着苄嘧磺隆的质量浓度的升高而增加,而随溶液pH的升高逐渐减小;土壤的物理和化学性质也影响其吸附苄嘧磺隆的量。用Langmuir、Freundlich、Dubinin-Redushkerich等方程对供试土样吸附BSM的数据进行了拟合,分析比较发现土壤吸附苄嘧磺隆的等温曲线较好地符合Freundlich方程。动力学研究显示一级动力学方程能很好地拟合供试土壤的动力学特性,苄嘧磺隆在红壤中较早达到吸附平衡。     

Sorption of heavy metals in strongly weathered soils: an overview

Current knowledge of sorption processes in tropical soils is reviewed. Landscapes throughout the tropics are dominated by oxisols which occupy extensive areas of potentially highly productive soils. These soils are dominated by low-activity sesquioxide minerals and clays that have variable charge surfaces. The limited information on tropical soils available suggests that the composition of the ambient soil solution can influence sorption through changes in particle surface-charge density. Thus the observed decrease in sorption in the presence of divalent index cations may be related to the effect of ionic charge on the double-layer thickness which is manifested through a change in surface-charge characteristics. However, much work needs to be done to differentiate the effect of cation charge on surface-charge density from the competitive effect between the index cation and heavy-metal ions for the sorption sites. The effects of inorganic and organic ligands on adsorption of Cd by variable charge surfaces are also reviewed.     

砷酸根在可变电荷土壤颗粒表面的配位吸附

研究了砷在3种可变电荷土壤颗粒表面的吸附对土壤胶体Zeta电位的影响及砷酸根吸附过程中羟基的释放特征.在酸性条件下,土壤胶体吸附砷酸根后土壤表面的负电荷增加,Zeta电位下降.这说明砷酸根在土壤颗粒表面发生了专性吸附,吸附的砷酸根离子进入土壤胶体双电层的紧密层中.亚砷酸根吸附对土壤胶体Zeta电位的影响很小,说明它在土壤颗粒表面主要通过形成外圈型表面络合物而发生非专性吸附.砷酸根在土壤颗粒表面的吸附过程中有羟基释放,说明砷酸根与表面羟基发生了配位交换反应.羟基释放量随砷酸根加入量的增加和pH值的升高而增加.动力学实验结果表明,砷酸根吸附量和羟基释放量随时间具有相似的变化趋势,在开始的20min内,二者均随时间迅速增加,随后变化较小.羟基释放量与砷酸根吸附量的摩尔比也随时间的增加而增加,说明羟基释放反应滞后于砷酸根吸附反应.土壤体系中羟基释放量与砷酸根吸附量的摩尔比小于针铁矿体系,说明除铁铝氧化物外,土壤的其它固相组分也参与了对砷的吸附反应.     

土壤中金属阳离子对Cl-离子吸附的诱导效应

使用三种可变电荷土壤和一种恒电荷土壤 ,研究电解质溶液中金属阳离子对Cl-离子吸附的影响 .结果表明 ,在可变电荷土壤中 ,金属阳离子对Cl- 离子的吸附有明显的诱导效应 ,影响大小次序为 :AlCl3>CuCl2 >KCl>NaCl.而在恒电荷土壤中影响不大     

广东西部主要土壤的光谱特征

以广东省西部不同地区的三种不同类型的红土:赤红壤、黄壤、砖红壤为例,研究了这些红土土壤的光谱反射特性,进行了光谱波形特征及一些吸收波段特征的分析,对这三种土壤的光谱特征进行了对照比较,并且对土壤的各个剖面层的光谱差异进行了分析.结果表明,三种土壤其光谱特征基本相似,都是属于"陡坎型".氧化铁的吸收波段明显.并且整个波谱曲线的反射率都比较低.但是不同红土的光谱又有各自的特性.不同母岩发育的同一类土壤及其同一个土壤不同的剖面层都因为有机质、氧化铁等的含量不同其反射率曲线有一定的差异.玄武岩发育的砖红壤的反射率曲线比较平直些,曲线的反射率更低,这意味着玄武岩发育的砖红壤中比花岗岩等其他母质发育的赤红壤和黄壤富含更多的铁铝三氧化物.这些分析结果可能为这些类别红土的识别和分类提供诊断指标.     

中南地区几种地带性土壤中的氧化铁类型与钼吸附特性

应用X射线衍射和化学分析等手段研究了中南地区几种地带性土壤中的氧化铁类型与钼吸附的关系，结果表明：供试土壤粘粒的氧化铁以晶质氧化铁为主，非晶质氧化铁含量低；砖红壤和赤红壤中的晶质氧化铁以赤铁矿为主．其次为针铁矿；红壤、棕红壤中针铁矿含量比赤铁矿含量稍高，黄棕壤中的晶质氧化铁全为针铁矿；针铁矿的平均晶粒大小（MCD）一般比赤铁矿的小，而比表面积却比赤铁矿的大；针铁矿型氧化铁的钼吸附量比针－赤混合型氧化铁的高，从砖红壤到黄棕壤．单位重量的晶质氧化铁的钼吸附量随G／（G＋H）比值的升高而增大．     

模拟酸雨下自然红壤与污染红壤中Cd,Cu,Zn的释放特征

通过对2个自然红壤和2个污染红壤的模拟酸雨土柱淋溶试验,研究了酸雨作用下红壤中重金属Cd,Cu,Zn的释放特征与影响因素,比较了自然红壤与污染红壤重金属释放特征的差异,结果表明,自然红壤中Cd,Cu,Zn的释放量均随酸雨淋溶量增加而线性增加,累积释放量有Zn＞Cu＞Cd的规律,并且随酸雨酸度增加而增加,3种重金属释放量之间存在显著的线性关系,在污染红壤中,Cd的释放随着酸雨淋溶量的增加呈现对数型增长,Cu的释放模式仍为直线型增长,而Zn的释放在弱酸性酸雨作用下为直线型增长,在强酸性酸雨作用下则为对数型增长,3种重金属释放鼍之间存在非线性关系,污染红壤中重金属释放量顺序为Cd＞Zn＞＞Cu,大约26%-76%的外源Cd和11%-68%的外源Zn被酸雨淋溶释放,但99%以上的外源Cu被土壤吸附,同时,3种重金属累积释放量均与淋出液中H+离子累积量呈现显著的对数关系;Cd和Zn与TOC累积释放量之间呈现显著的对数关系,Cu与TOC呈现显著的乘幂关系,在酸雨作用下,自然红壤由于重金属释放最很小,出现重金属污染的可能性较小;但污染红壤中大量Cd和zn的释放可能导致土壤,水体系统发生重金属污染.     

低分子量有机酸对可变电荷土壤吸附铝的影响机制

通过吸附性铝的解吸实验研究了低分子量有机酸对三种可变电荷土壤(2种砖红壤和1种赤红壤)吸附铝的影响机制，结果表明，柠檬酸、苹果酸和酒石酸等带有3个及3个以上活性官能团的有机酸在低pH条件下可以通过形成土壤一有机酸一铝三元表面络合物和增加土壤的表面负电荷两种机制显著增加土壤对铝离子的吸附量，但以前一种影响机制为主。乳酸、水杨酸、草酸和丙二酸等带有2个活性官能团的有机酸仅通过改变土壤的表面负电荷影响铝的吸附。土壤氧化铁是土壤吸附有机酸的主要载体，当用化学方法将土壤中的氧化铁除去后，有机酸对铝吸附的影响变小。在pH5．0时有机酸主要通过形成可溶性有机铝络合物减小土壤对铝的吸附，但有机酸的存在增加了Al^3 在吸附性铝中所占的比例，导致铝的解吸率增加。土壤中大量氧化铁的存在使其即使在低pH下也能对铝离子发生专性吸附，导致吸附性铝的解吸率减小。