稻草与土壤矿物的动态互作及其对铜吸附的影响

发布时间：2024-03-09 06:37

　　在自然土壤中,有机质和矿物极少数是单独存在的,而是通过一定的作用力结合以有机无机复合体的形式存在。秸秆还田是提升农田土壤有机质的重要措施,施入土壤中秸秆的腐解动态与土壤矿物的组成紧密相关。土壤中有机质与矿物的相互作用,不仅会影响有机质的周转,并且对重金属在土壤中的环境化学行为有重要影响。本文以稻草和常见土壤矿物(蒙脱石、高岭石、三水铝石、赤铁矿、针铁矿)为材料,通过室内模拟培养实验,研究了稻草腐解过程中的物质变化及其与土壤矿物共培养中的有机-无机相互作用。利用原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)、酸碱滴定、X射线衍射(XRD)、三维荧光光谱(3D-EEM)、固态13C核磁共振波谱(NMR)等手段对稻草腐解过程中形成的固相有机物、胡敏酸、有机无机复合体进行表征。通过批量吸附-解吸实验并联合等温滴定微量热(ITC)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)等技术,研究了稻草腐解过程中形成的固相有机物、胡敏酸、有机无机复合体对铜离子的吸附行为。主要结果如下:1.稻草腐解过程中(1-12个月),固相有机物中有机碳含量显著降低,由351.7g kg-1下降到301.3 g...

【文章页数】：147 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1腐殖物质的形成路径（Stevenson1994）

形成胡敏酸和胡敏素。与途径2（多酚源于非木质素基质）不同，途径3中多酚源于木质素，故被称为起源于木质素的多酚学说。途径4为木质素学说，认为腐殖物质是由抗微生物降解的植物组织（尤其是木质素）外表发生或多或少的变化而形成；最终生成的腐殖物质的性质在很大程度上受植物残体自身性....

图1-2粘土矿物-腐殖质复合体示意图（黄昌勇2000）

稻草与土壤矿物的动态互作及其对铜吸附的影响究多直接利用低分子量有机化合物作前体物质探讨腐殖物质的形成，与实际中的腐殖化过程相比具有很大的不同。2有机质与矿物的相互作用2.1有机质与矿物相互作用的方式有机质和粘土矿物是土壤中化学活性较强的两种组分，其相互作用的研究广泛关注（Ka....

图1-3有机残体与三水铝石共培养形成的（a）重组分和（b）中间组分颗粒的扫描电镜图

1-3有机残体与三水铝石共培养形成的（a）重组分和（b）中间组分颗粒的扫描电（Heckmanetal.2013a）ig.1-3SEMimagesof(a)heavyfractionparticleand(b)intermediatefraction....

图1-5土壤腐殖质分子的典型模型（Pea-Méndezetal.2005）

图1-5土壤腐殖质分子的典型模型（Pea-Méndezetal.2005）Fig.1-5Typicalmodelstructureofsoilhumusmolecules1.3.2矿物对重金属的吸附作为土壤固相颗粒主要组成的矿物，包括各种层状铝硅酸盐....

本文编号：3923049