低分子量有机酸对茶园土壤不同粒径团聚体吸附-解吸Cu2+的特性研究

摘要

本文选用雅安市名山区蒙顶山茶园土壤为实验对象，通过超声波分散法和沉降虹吸法提取蒙山茶园土壤原土及四个粒径的土壤团聚体，采用平衡液吸附法及NaNO3解吸剂解吸法进行室内吸附-解吸模拟试验，探讨在加入柠檬酸、苹果酸、草酸和以上三种有机酸的混合酸后，土壤原土及四个粒径土壤团聚体对Cu2+的吸附-解吸特性的变化，以期为蒙山茶园土壤铜污染的预防与控制提供一定的理论基础，其研究结果如下:
　　(1)茶园土壤原土及四个粒径土壤团聚体的吸附量随着初始Cu2+浓度的升高而升高，受到比表面积以及部分土壤组分等影响，土壤团聚体对Cu2+的吸附量大小顺序为:(＜0.002mm)＞0.053～0.002mm＞原土＞2～0.25mm＞0.25～0.053mm，与土壤团聚体中游离氧化铁、CEC及有机质含量顺序相同。Langmuir、Freundlich、Temkin方程对其吸附结果的拟合均达到了极显著水平，其中Langmuir方程的拟合结果最优;
　　(2)低分子量有机酸对土壤团聚体吸附Cu2+的影响表现为低浓度时促进，高浓度时抑制，柠檬酸、苹果酸以及三种混合酸在0～1mmol/L的浓度下、草酸在0～0.1mmol/L浓度下有利于土壤团聚体对Cu2+的吸附，而当草酸浓度＞0.1mmol/L，柠檬酸、苹果酸及三种混合酸的浓度＞1mmol/L时则抑制其吸附。三种有机酸对土壤团聚体吸附Cu2+的促进作用在不同浓度达到顶峰，草酸峰值出现在0.1mmol/L，而柠檬酸、苹果酸在0.5mmol/L时才达到顶峰。单一有机酸及其混合酸作用下，土壤团聚体对Cu2+的吸附量排序为:(＜0.002mm)＞0.053～0.002mm＞原土＞2～0.25mm＞0.25～0.053mm;
　　(3)不同浓度的单一有机酸及混合酸均促进了土壤团聚体对Cu2+的解吸，随着初始Cu2+浓度及低分子量有机酸浓度的增加，解吸率呈现出上升趋势，难解吸率与之相反，呈下降趋势。加入有机酸后，各粒径的易解吸率由大到小排序依次为:0.25～0.053mm＞2～0.25mm＞原土＞0.053～0.002mm＞(＜0.002mm)，难解吸率由大到小排序依次为:(＜0.002mm)＞0.053～0.002mm＞原土＞2～0.25mm＞0.25～0.053mm。单一有机酸对各粒径土壤团聚体解吸Cu2+的促进作用由小到大依次为:柠檬酸＜苹果酸＜草酸，混合酸的促进作用由大到小为:苹果酸+草酸＞柠檬酸+草酸＞柠檬酸+苹果酸;
　　(4)加入不同浓度单一有机酸及其混合酸后，土壤团聚体对Cu2+的吸附影响均表现为低浓度时促进高浓度时抑制，三种单一有机酸作用下的土壤吸附量由大到小依次为:柠檬酸＞苹果酸＞草酸;混合酸作用下的吸附量大小排序为:柠檬酸+苹果酸＞柠檬酸+草酸＞苹果酸+草酸;单一有机酸与其对应混合酸作用下的吸附量大小关系为:柠檬酸＞柠檬酸+苹果酸＞苹果酸、柠檬酸＞柠檬酸+草酸＞草酸、苹果酸＞草酸+苹果酸＞草酸。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 文献综述

1．2．1 土壤重金属污染研究现状

1．2．2 土壤中重金属及土壤团聚体的研究现状

1．2．3 有机酸对土壤重金属的影响研究

1．2．4 铜对茶叶品质与生长的影响

1．2．5 土壤团聚体对重金属吸附解吸的热力学模型

1．3 研究目标、内容、技术路线

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

1．3．3 技术路线

2 材料与方法

2．1 供试材料

2．1．1 土壤采集

2．1．2 土壤团聚体分级

2．1．3 供试金属离子

2．2 试验设计

2．2．1 加入单一有机酸的吸附解吸热力学试验

2．2．2 加入混合有机酸的吸附解吸热力学试验

2．3 测定方法

2．4 数据处理

3．1．1 土壤团聚体的基本理化性质

3．1．2 各粒径团聚体的分布特征

3．1．3 小结

3．2 原土及土壤团聚体对Cu2+的吸附解吸特征

3．2．1 原土及土壤团聚体对Cu2+的吸附特征

3．2．2 原土及土壤团聚体对Cu2+的解吸特征

3．2．3 小结

3．3 单一有机酸对原土及土壤团聚体吸附解吸CU2+的影响

3．3．1 柠檬酸对原土及土壤团聚体吸附解吸Cu2+的影响

3．3．2 苹果酸对原土及土壤团聚体吸附解吸Cu2+的影响

3．3．3 草酸对原土及土壤团聚体吸附解吸CU2+的影响

3．3．4 三种单一有机酸对土壤原土及团聚体吸附解吸Cu2+的影响对比

3．3．5 小结

3．4 混合有机酸对原土及土壤团聚体吸附解吸Cu2+的特征

3．4．1 柠檬酸+苹果酸对原土及不同粒径土壤团聚体吸附解吸Cu2+的特征

3．4．2 柠檬酸+草酸对原土及不同粒径土壤团聚体吸附解吸Cu2+的特征

3．4．3 苹果酸+草酸对原土及不同粒径土壤团聚体吸附解吸Cu2+的特征

3．4．4 三种混合酸对原土及土壤团聚体吸附解吸Cu2+的影响对比

3．4．5 小结

3．5 单一及混合酸对原土及土壤团聚体吸附解吸Cu2+的影响比较

3．5．1 单一及其混合酸对原土及土壤团聚体吸附Cu2+的比较

3．5．2 单一及其混合酸对原土及不同粒径土壤团聚体解吸Cu2+的比较

3．5．3 小结

4 结论和展望

4．1 结论

4．2 展望

参考文献

致谢

作者简历