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土壤和植物根表的带电特征以及土壤中带电颗粒间的相互作用对土壤中发生的各种物理化学反应有着重要影响。如影响土壤的保肥能力、植物根系对养分元素的吸收能力、污染物在土壤中的迁移和土壤团聚体的稳定性等。因此有必要对土壤中各种带电物体的表面电化学特征和带电物体间的相互作用开展研究。带电物体发生动电现象时剪切面处的电位-zeta电位-常用来表征物体的带电特征。目前均是基于电泳法测定土壤或植物根系的zeta电位，该方法要求待测物体为稳定的胶体悬液。因此需要对土壤进行分散、提胶和纯化等前处理，对植物根系需要提取细胞壁或原生质体。这些前处理不仅复杂且不一定能代表待测物体原本的表面电化学特征。 流动电位是指电解质溶液流过带电表面时产生电位差的现象。流动电位法可用于测定大尺寸带电物体的zeta电位。土壤和植物根系本身就是尺寸较大的带电物体。如果能采用流动电位法测量土壤及植物根表的zeta电位，不仅能更真实的反映物体的表面电化学特征，而且无需复杂的前处理。此外，流动电位法的测量是一个动态过程，因此还有可能用于研究土壤中带电颗粒间的相互作用。但目前流动电位法在土壤电化学研究中应用的研究报道还很少见。因此本文的主要研究内容就是研制了一款可用于测量大尺寸带电物体zeta电位的流动电位测量装置，并将其应用到土壤电化学的研究工作中。主要研究结果如下: (1)成功研制出流动电位测量装置。该装置可用于原位测量土壤、矿物和植物根系的zeta电位和表征土壤中带电颗粒间的相互作用。 (2)测量了土壤的zeta电位。结果表明流动电位法测得土壤的zeta电位与传统电泳法测得土壤胶体的zeta电位具有极显著的相关性，证明了流动电位法的准确性。四种土壤zeta电位绝对值大小关系为:江西红壤＞安徽红壤＞广东砖红壤＞海南砖红壤，测得结果与土壤的发育程度和土壤的阳离子交换量均具有很好的一致性。流动电位法测得土壤的zeta电位随着离子强度的增加而往正值方向移动。在低离子强度条件下，必须考虑表面电导对流动电位法测量结果的影响。由于土壤表面带净负电荷，阳离子对土壤zeta电位的影响较大，且随着阳离子价数增加，对土壤zeta电位的改变程度增加。 (3)测量了植物根表的zeta电位。流动电位法测定水稻根表的zeta电位具有较好的稳定性和重现性。且流动电位法测得根表的zeta电位与传统电泳法测得水稻根系细胞壁的zeta电位有极显著的相关性，证明了流动电位法测量水稻根表zeta电位的可行性。溶液中离子强度的增加使根表zeta电位绝对值降低。受带负电荷的根表与溶液中离子间静电力的影响，阴离子对水稻根表zeta电位的影响较小，而阳离子对水稻根表zeta电位的影响非常明显。各种阳离子对根表zeta电位的影响大小为:Al3+＞ H+＞ Cu2+＞ Mg2+≈ Ca2+＞ K+≈ Na+。由于H+和OH-是根表官能团的决定电位离子，溶液pH升高，水稻根表zeta电位往负值方向移动;溶液pH降低，水稻根表zeta电位往正值方向移动。 (4)测定包铁石英砂的zeta电位。通过在带负电荷的石英砂表面包被带正电荷的铁氧化物以达到对石英砂进行表面修饰的目的。随着包被度的增加，包铁石英砂的zeta电位向正值方向移动。不同pH条件下测得包铁石英砂的zeta电位均大于石英砂。测得包铁石英砂的等电点(IEP)为4.6，而石英砂的IEP为2.0，包铁后石英砂的IEP往高pH方向移动。这些结果说明流动电位法能用于表征表面修饰对大尺寸带电物体表面性质的影响。随着离子强度的增加，包铁石英砂zeta电位绝对值减小。低离子强度下采用流动电位测定包被物zeta电位时也需要考虑表面电导的影响。传统的电泳法无法准确测得包铁石英砂zeta电位而只能采用流动电位法。 (5)表征Fe/Al氧化物胶体与石英砂颗粒间的双电层重叠作用。通过流动电位法测量Fe/Al氧化物胶体流经石英砂表面时，石英砂颗粒zeta电位的改变程度来表征Fe/Al氧化物胶体与石英砂间的双电层重叠作用。结果表明带电颗粒的电荷量是影响异电荷颗粒间双电层重叠程度的关键因素。石英砂颗粒与Fe/Al氧化物胶体颗粒间双电层的重叠程度随着Fe/Al氧化物胶体悬液浓度和石英砂负电荷量的增加而增加。电解质溶液的离子强度越低，双电层厚度越大，石英砂颗粒与Fe/Al氧化物胶体颗粒间双电层的重叠程度越大。由于石英砂颗粒和Fe/Al氧化物胶体的表面电荷量随溶液pH的变化有相同的变化趋势，因此石英砂颗粒与Fe/Al氧化物胶体间双电层重叠程度随溶液pH变化而变化的趋势不明显。 (6)表征高岭石/蒙脱石胶体迁移对包Fe/Al石英砂zeta电位的影响。由于流动电位法测量中电解质溶液处于动态的循环过程，因此可用流动电位法原位表征颗粒迁移对大尺寸带电物体表面电化学性质的影响。结果表明高岭石/蒙脱石胶体悬液流经包Fe/Al石英砂表面时通过颗粒沉降作用和双电层重叠作用改变包被物的zeta电位，其中颗粒沉降作用的贡献更大。受带相反电荷颗粒间静电引力的影响，zeta电位变化最大的是包铝石英砂在蒙脱石悬液中，其次为包铁石英砂在蒙脱石悬液中，最小的是包铁石英砂在高岭石悬液中。随着胶体悬液浓度和Fe/Al氧化物包被度的增加，包被物的zeta电位差值（△ζ)增大。电解质溶液中的离子强度和离子种类通过影响带电颗粒的表面电荷量来影响带相反电荷颗粒间相互作用时包被物的△ζ。