不同施肥方式影响下土壤胶体稳定性及其对四环素的吸附特征

摘要

系统研究不同施肥方式农田土壤胶体的稳定性及其对四环素吸附能力，可为明确土壤胶体四环素运移规律提供理论依据，具有重要的学术价值。本研究设置不施肥对照(CK)、单施化肥(NPK)和施用有机肥(OF)三种处理，湿筛沉降法将土壤颗粒分为＜2μm（土壤胶体）、2μm-0.053mm、0.053-2mm三个粒级，进而采用静置沉降和动态激光散射技术分析不同土壤胶体的分散稳定性并探讨不同电解质条件下土壤胶体的凝聚动力学，用zeta电位测定仪测定不同电解质溶液下土壤胶体表面电位的变化。最后，通过批量吸附方法，分析四环素在不同粒径土壤上的吸附能力、动力学和吸附等温线。主要研究结果表明: 1.化肥及有机肥的施用均能减少土壤胶体的数量，施用有机肥更有利于土壤大团聚体的形成，沉降法中土壤胶体的沉降速率CK＞NPK＞OF，土壤胶体的沉降比例也是CK＞NPK＞OF。 2.施用有机肥能提高土壤中大团聚体含量且减少胶体的释放。CK中土壤胶体含量最多，且CK中土壤胶体更容易向沉积，稳定性最差。OF处理中土壤胶体的临界凝絮浓度(CCCCaCl2)最高，其次是NPK处理，CK中最小。施用有机肥将增加土壤胶体在水体中的移动性能，团聚动力学激光散射方法与沉降法的结果一致。 3.土壤中阳离子价态是影响土壤胶体稳定性的关键，而阴离子种类和价态的影响不大。电解质的加入可降低土壤胶体剪切面的zeta电位，进而促进土壤胶体凝聚。而施用有机肥的农田中土壤胶体粒级更小，zeta电位更大，在水体中稳定性更强对四环素的吸附能力也更强。 4.三种处理中OF处理的土壤对四环素的吸附能力最大，不同粒径土壤和原土中均为OF的土壤胶体四环素的吸附能力均远强于原土和其他粒径颗粒的表现。 因此，施用有机肥可有效地减少土壤中水分散胶体的释放，也能提高胶体在水体中的稳定性及对污染物四环素的吸附，从而影响污染物四环素在土壤中的分布和迁移。

目录

声明

摘要

第一章文献综述

1．1施肥对土壤团聚体结构的影响

1．1．1影响土壤团聚体稳定性的因素

1．1．2化肥对土壤团聚体的影响

1．1．3有机肥对土壤团聚体的影响

1．2土壤胶体的研究

1．2．1土壤胶体的组成

1．2．2土壤胶体的环境意义

1．2．3土壤胶体的稳定性研究

1．3土壤中抗生素的研究

1．3．1抗生素的种类与来源

1．3．2抗生素在土壤中的吸附研究

1．3．3四环素的吸附研究

1．4研究目的和内容

1．4．1研究目的

1．4．2研究内容

1．5技术路线

第二章不同施肥条件对土壤颗粒组成的影响

2．1引言

2．2．1实验区概况

2．2．2实验材料和仪器

2．2．3样品的采集与制备

2．2．4测定方法

2．2．5数据处理

2．3结果与分析

2．3．1不同施肥条件对土壤颗粒分布及胶体稳定性的影响

2．3．2不同施肥条件下土壤水分散型胶体的沉降性能

2．4讨论

2．5本章小结

第三章不同施肥条件对土壤胶体稳定性的影响

3．1引言

3．2．1实验区概况

3．2．2样品的采集与制备

3．2．3土壤粒级筛分

3．2．4测定方法

3．2．3土壤胶体的凝聚动力学观测

3．2．4数据处理

3．3结果与分析

3．3．1胶体粒径以及zeta电位

3．3．2不同浓度电解质(CaCl2)添加后，土壤水分散胶体的凝聚动力学特征

3．3．3不同离子种类电解质添加后，土壤水分散胶体的颗粒粒径变化

3．3．4不同浓度CaCl2添加后，土壤水分散胶体的zeta电位变化

3．4讨论

3．5本覃小结

第四章不同施肥条件下土壤颗粒吸附抗生素的影响

4．1引言

4．2材料与方法

4．2．1实验区概况

4．2．2．样品的采集与制备

4．2．4测定方法

4．2．5数据处理

4．3结果与分析

4．3．1四环素标准曲线

4．3．2不同粒径大小土壤颗粒对四环素吸附速率曲线

4．3．3不同粒径土壤颗粒对四环素吸附动力学特征

4．3．4不同粒径土壤颗粒对四环素吸附热力学特征

4．3．5温度对土壤胶体胶体吸附四环素的影响

4．3．6 pH对土壤胶体吸附四环素的影响

4．4讨论

4．5本章小结

第五章全文总结与展望

5．1全文总结

5．2．1创新点

5．2．2不足之处

5．3研究展望

参考文献

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致谢