去除活性有机质前后黄棕壤Cu2+吸附特征及电荷性质的变化

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以黄棕壤为母质的四种不同利用方式的土壤样本的不同土层不同粒级为研究对象,进行试验分析。用HCl水解,H2O2、NaClO、Na2S2O8氧化四种不同的处理方法,测定不同处理方法得到的稳定性有机碳、氮含量,来确定不同处理方法对四种不同利用方式黄棕壤去除有机碳、氮能力的大小;然后对原土及不同处理后的土壤进行Cu吸附试验,来确定活性有机碳对Cu吸附的影响,再对其进行动电电位的测定,来比较去除活性有机质后及吸附Cu后土壤胶体表面电位的变化。结果显示:1土壤总有机碳、氮以及稳定性有机碳、氮含量主要集中在小于2μm粘粒上。且含量随土层的加深而减少,主要表现在010cm>1020cm>2030cm。2四种不同处理去除黄棕壤活性有机质后,稳定性有机碳的含量,HCl处理>NaClO处理>H2O2处理>Na2S2O8处理。去除有机碳的有效性:Na2S2O8处理>H2O2处理>NaClO处理>HCl处理。稳定有机氮的含量,NaClO处理<HCl处理<Na2S2O8处理<H2O2处理。去除有机氮的有效性,NaClO处理>HCl处理>Na2S2O8处理>H2O2处理。3四种不同处理去除黄棕壤活性有机质后,四种不同利用方式的黄棕壤C/N的变化,NaClO处理>HCl处理>原土>H2O2处理>Na2S2O8处理。NaClO处理和HCl处理后,土壤C/N与原土相比有所上升,NaClO和HCl对有机氮的去除能力大于对有机碳的去除能力。然而H2O2和Na2S2O8处理,土壤C/N与原土相比有所下降,H2O2和Na2S2O8对有机碳的去除能力大于对有机氮的去除能力。4黄棕壤去除有机碳前后,对Cu2+吸附量与平衡液浓度与吸附等温方程Langmuir方程和Freundlich方程的拟合,都呈现出极显著相关(p<0.01).去除AOC后,黄棕壤各层次对Cu2+的最大吸附量是原土Cu2+最大吸附量的10%30%.5活性有机碳对Cu的吸附能力要高于非活性有机碳,去除AOC后,对Cu2+的吸附率迅速降低.6加入Cu2+的初始浓度为0.4mmol L-1时,盐酸酸化法对4种不同利用方式的黄棕壤有机碳的去除率为30%75%,对Cu吸附的减少率为54%86%.去除AOC前后,有机碳含量与对Cu2+的吸附量都成线性显著性相关,随着有机碳含量的增加土壤对Cu2+的吸附量增大7四种不同利用方式黄棕壤有机碳含量,砂粒<原土<粉粒<粘粒(粗、细粘粒),并且它们之间差异极显著,土壤有机碳含量与粘粒含量呈显著正相关。黄棕壤微团聚体不同粒径Cu2+吸附量的变化也是随着粒级的变细Cu2+吸附量在增加,砂粒<原土<粉粒<粘粒(粗、细粘粒),粘粒与粉粒间差异极显著(p<0.01),粉粒与原土间差异不显著,砂粒与原土间差异显著(p<0.05)。8从Langmuir吸附方程的Q值(最大吸附量)以及Freundlich吸附方程的参数K值(吸附能力)来看,各粒级的Q值和K值菜园土>林地土>水稻土>旱地土.9四种不同利用方式黄棕壤原土有机碳含量与Cu2+吸附量之间均呈显著的线性关系,线性系数分别为:旱地土(R2=0.9792)>菜园土(R2=0.9549)>水稻土(R2=0.8472)>林地(R2=0.7694);旱地土黄棕壤有机碳含量与Cu2+吸附量的线性关系最好。随着有机碳含量的增加,黄棕壤对Cu2+的吸附也逐渐增大。10黄棕壤原土胶体颗粒表面电位值-5mv-35mv,去除活性有机质后黄棕壤胶体颗粒表面电位值pH24略有上升,pH410有所下降,变化范围为-5mv-50mv;吸附cu后,pH210,电位值有所下降,变化范围-5mv-50mv。11四种不同利用方式下的黄棕壤可变电荷量的变化范围为:菜园土030cmol kg-1,林地土045cmol kg-1,水稻土044cmol kg-1,旱地土041cmol kg-1。去除有机质及铜吸附后,土壤表面电荷量均有所增加。可变电荷量(Qv)依赖土壤悬液的pH,3点位模型能很好地描述土壤的可变电荷量随pH的变化关系。pK(i)表现出比较强的规律性,pK1在3.54.7之间,pK2在6.17.3之间,pK3在9.39.8之间。在pH38.5内,Qv1和Qv2占表面电荷的主要部分,在更高pH值时Qv3将起主要作用。
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