本文關(guān)鍵詞：不同形態(tài)氧化鐵對黃土性土壤表面性質(zhì)及鉛吸附解吸的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：氧化鐵對土壤理化性質(zhì)有著極為重要的影響,深入研究氧化鐵對土壤表面性質(zhì)及吸附與解吸重金屬離子的作用與影響,將極大地促進(jìn)富含氧化鐵土壤的研究與應(yīng)用,從物質(zhì)基礎(chǔ)解釋各類土壤的環(huán)境屬性與環(huán)境能力。本文以黃土母質(zhì)發(fā)育的古土壤、淋溶褐土層和黃褐土為研究對象,采用化學(xué)選擇性溶提技術(shù)去除供試土壤中不同形態(tài)的氧化鐵,利用Mehlich法研究了去除不同形態(tài)氧化鐵前后土壤表面電荷的變化情況;通過等溫吸附與解吸試驗,比較了去除不同形態(tài)氧化鐵前后鉛在土壤上的等溫吸附-解吸曲線及吸附-解吸滯后效應(yīng)等。旨在揭示不同形態(tài)氧化鐵對黃土性土壤表面性質(zhì)、鉛吸附-解吸的不同作用,為了解鉛在土壤中的行為,為揭示鉛對生態(tài)環(huán)境的影響提供科學(xué)依據(jù)。取得了以下主要結(jié)論:(1)不同形態(tài)氧化鐵對土壤表面性質(zhì)的影響氧化鐵在土壤中的存在形態(tài)極大程度上影響著土壤的比表面積和電荷數(shù)量,這與氧化鐵與層狀硅酸鹽礦物相互作用有關(guān)。去除土壤中不同形態(tài)氧化鐵后,絕大多數(shù)土壤比表面積呈下降趨勢,其中去除游離態(tài)氧化鐵后,土壤比表面積下降最為明顯。其中去除游離態(tài)氧化鐵之后,古土壤、淋溶褐土、黃褐土的比表面積下降的最為明顯,分別下降了57.3%、59.8%、49.8%。去除絡(luò)合態(tài)氧化鐵會使土壤總負(fù)電荷量和永久負(fù)電荷量增加,使可變負(fù)電荷量的下降;去除無定形態(tài)和游離態(tài)氧化鐵均能使土壤永久負(fù)電荷量不同程度地增加,使土壤可變負(fù)電荷量有所降低,但對總負(fù)電荷量的影響不完全一致。黃土性土壤中無定形態(tài)及游離態(tài)氧化鐵既是土壤顆粒表面永久負(fù)電荷的主要掩蔽劑,也是可變負(fù)電荷的主要載體。(2)不同形態(tài)氧化鐵對土壤吸附鉛的影響土壤吸附重金屬的能力與土壤中氧化鐵與層狀硅酸鹽礦物的相互作用有很大的關(guān)系。氧化鐵在土壤中的存在狀態(tài)極大程度上影響著土壤吸附Pb~(2+)的能力,不同形態(tài)氧化鐵的含量與土壤吸附Pb~(2+)的能力并無顯著的相關(guān)性。未去除氧化鐵的原土壤對溶液中Pb~(2+)的吸附量是隨溶液中Pb~(2+)濃度的遞增呈現(xiàn)漸進(jìn)遞增趨勢,其吸附曲線更符合Freundlich模型。3種原土壤對Pb~(2+)的最大吸附量差異明顯,對Pb~(2+)親和力(KL)差別并不明顯,說明供試土壤具有相同的表面化學(xué)特性。去除絡(luò)合態(tài)氧化鐵淋溶褐土和黃褐土對Pb~(2+)的吸附量分別比對照增加了23.2%和25.8%。去除無定形氧化鐵后,3種供試土壤對溶液中Pb~(2+)的吸附量分別比對照增加了43.4%、32.2%和29.0%。去除游離態(tài)氧化鐵后的古土壤和淋溶褐土與對照相比,對Pb~(2+)的吸附容量分別減小了17.4%和8.1%,而黃褐土則增大了8.3%。用選擇性溶提技術(shù)分別去除土壤中不同形態(tài)氧化鐵后,土壤對Pb~(2+)的吸附曲線變化明顯,呈現(xiàn)出明顯的階段性吸附特征,特別是在低Pb~(2+)濃度溶液中呈現(xiàn)出了極為明顯的吸附量急劇增長階段,其吸附曲線更符合Langmuir模型。與原土壤相比,去除絡(luò)合態(tài)氧化鐵、無定形氧化鐵均能不同程度地增加土壤對Pb~(2+)的吸附容量,而去除游離態(tài)氧化鐵使古土壤、淋溶褐土對Pb~(2+)的吸附容量有所增加,使黃褐土對Pb~(2+)的吸附容量減少。(3)游離態(tài)氧化鐵對Pb~(2+)解吸特征及滯后性的影響3種黃土性土壤去除游離態(tài)氧化鐵前后對Pb~(2+)解吸過程也均符合Langmuir模型,解吸等溫線與吸附等溫線不相重合,吸附-解吸存在著顯著滯后性。原土壤對Pb~(2+)的解吸滯后程度大于去除游離態(tài)氧化鐵土壤的解吸滯后程度。去除游離態(tài)氧化鐵,可以顯著增強(qiáng)吸附態(tài)Pb~(2+)的解吸作用,使土壤的解吸滯后性變小。去除游離態(tài)氧化鐵之后,Pb~(2+)的解吸百分?jǐn)?shù)均大于原土壤Pb~(2+)的解吸百分?jǐn)?shù)。隨著溶液中鉛濃度的增加,各個土壤的解吸滯后值也在增加。去除游離態(tài)氧化鐵后土壤的滯后值(或Kd/Ka值)小于原土的滯后值(或Kd/Ka值);黃土性土壤的Pb~(2+)吸附-解吸滯后特征參數(shù)(Kd/Ka值)的大小與滯后區(qū)面積(Hv值)大小所得結(jié)論相一致,再次證實Kd/Ka值作為表征Pb~(2+)離子吸附-解吸滯后性程度判定具有可靠性。
【關(guān)鍵詞】：表面電荷 氧化鐵 鉛吸附 解吸滯后
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S153
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 文獻(xiàn)綜述12-20
• 1.1 土壤中的氧化鐵12-14
• 1.1.1 土壤中氧化鐵的存在形態(tài)13
• 1.1.2 土壤中氧化鐵對土壤性質(zhì)的影響13-14
• 1.2 土壤的表面性質(zhì)14-16
• 1.2.1 土壤的比表面積及影響因素14
• 1.2.2 土壤的表面電荷14-16
• 1.3 土壤對Pb~(2+)吸附的研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3.1 土壤中的Pb~(2+)16
• 1.3.2 土壤中重金屬元素的環(huán)境行為16-17
• 1.3.3 影響土壤中Pb~(2+)的環(huán)境行為的因素17-19
• 1.3.4 土壤中的氧化鐵對Pb~(2+)的吸附19
• 1.3.5 土壤對重金屬離子的吸附-解吸的滯后性研究19
• 1.4 亟待研究和解決的問題19-20
• 第二章 研究內(nèi)容及方法20-26
• 2.1 研究目的與意義20
• 2.2 研究內(nèi)容20-21
• 2.3 技術(shù)路線21
• 2.4 土壤樣品的采集21-22
• 2.4.1 采樣地點的選擇21-22
• 2.4.2 土樣采集方法22
• 2.4.3 土壤樣品的前處理22
• 2.5 土樣中氧化鐵的分步預(yù)處理22-23
• 2.6 實驗方法23-24
• 2.6.1 Mehlich法測定土壤的表面電荷23
• 2.6.2 土壤比表面積的測定方法23
• 2.6.3 土壤對溶液Pb~(2+)的吸附解吸實驗23-24
• 2.6.4 土壤有關(guān)性質(zhì)測定方法24
• 2.7 數(shù)據(jù)分析與處理24-26
• 第三章 供試土壤的基礎(chǔ)性質(zhì)與分析26-30
• 3.1 土壤的基本理化性質(zhì)狀況分析26-27
• 3.2 供試土壤中各形態(tài)氧化鐵的含量27
• 3.3 供試土壤的表面電荷27-29
• 3.4 本章小結(jié)29-30
• 第四章 不同形態(tài)氧化鐵對土壤表面性質(zhì)的影響30-36
• 4.1 去除不同形態(tài)氧化鐵對土壤比表面積的影響30-31
• 4.2 去除不同形態(tài)氧化鐵對土壤表面電荷的影響31-34
• 4.2.1 去除絡(luò)合態(tài)氧化鐵對土壤表面電荷的影響31-32
• 4.2.2 去除無定形態(tài)氧化鐵對土壤表面電荷的影響32-33
• 4.2.3 去除游離態(tài)氧化鐵對土壤表面電荷的影響33-34
• 4.3 討論34-36
• 第五章 不同形態(tài)氧化鐵對鉛吸附的影響36-45
• 5.1 去除絡(luò)合態(tài)氧化鐵對土壤吸附Pb~(2+)的影響37-39
• 5.2 去除無定形態(tài)氧化鐵對土壤吸附Pb~(2+)的影響39-41
• 5.3 去除游離態(tài)氧化鐵對土壤吸附Pb~(2+)的影響41-43
• 5.4 討論43-45
• 第六章 游離態(tài)氧化鐵對鉛解吸特征及滯后性的影響45-50
• 6.1 解吸等溫線及吸附-解吸滯后現(xiàn)象45-47
• 6.2 解吸等溫線及吸附-解吸滯后性的特征參數(shù)47-48
• 6.3 討論48-50
• 第七章 總結(jié)與展望50-52
• 7.1 主要結(jié)論50-51
• 7.1.1 不同形態(tài)氧化鐵對土壤表面性質(zhì)的影響50
• 7.1.2 不同形態(tài)氧化鐵對土壤吸附鉛的影響50
• 7.1.3 游離態(tài)氧化鐵對Pb~(2+)解吸特征及滯后性的影響50-51
• 7.2 創(chuàng)新點51
• 7.3 研究不足與展望51-52
• 參考文獻(xiàn)52-57
• 致謝57-58
• 作者簡介58

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