土壤中无机纳米微粒的研究

土壤中无机纳米微粒的研究

王明辉[1]2004年在《土壤中无机纳米微粒的研究》文中研究表明本文首次将“纳米”的概念引入土壤学的研究中,采用物理分散法和化学分散法成功地从土壤中提取出了无机纳米粒子。探讨了影响土壤无机纳米粒子存在的各种因素及其形态特征和性质,并采用透射电镜、原子力显微镜、等离子质谱发射仪和红外光谱等分析测试手段对土壤中无机纳米微粒的形成、转化、理化性质、化学组成及自组装行为和特性进行了详细研究。结果表明: 经过不同方法处理的土壤样品其纳米粒子的提取量有所不同,干湿交替和冻融交替作用对土壤无机纳米微粒的提取有促进作用,通过红外光谱分析,随着交替作用的增加,纳米粒子的组成也有所变化;延长振荡和超声波处理的时间或增加处理的强度都有利于增加纳米粒子的提取量;加入化学分散剂(尤其是碱性的一价阳离子分散剂)也有利于增加纳米粒子的提取量,但是此方法使溶液的pH升高,要通过透析或电渗析的方法去除纳米溶液中大量的无机离子,使其溶液恢复中性。在电渗析的过程中发现:土壤纳米粒子带负电。并且电场强度稍大时,纳米溶液会发生少量分层凝聚,此时的凝聚是可逆的,电场消失纳米溶液又恢复均一的溶胶状态;而电场强度过大时,纳米粒子会在阳极凝聚析出,此时的凝聚是不可逆的,电场消失则无法恢复溶胶状态。 通过透射电镜观察发现:土壤中无机纳米粒子的形态主要有圆球状、片状、柱状、锥状、核状,并且不同形态的纳米粒子在由溶胶向非溶胶状态转化时呈线性凝聚,这种线性凝聚是土壤具有可塑性的机制所在,进而从纳米微粒自组装的角度对土壤具有可塑性的原因作了新的解释。 通过等离子质谱发射仪和红外光谱等测试手段对土壤中纳米微粒的元素组成进行研究发现,从黑土、黑钙土和白浆土中提取的纳米粒子的元素组成和结构非常相似,主要元素构成仍然是土壤的骨干元素硅、铝、铁,这主要是由于供试叁种土壤的母质皆为黄土状沉积物,表明土壤中无机纳米粒子的组成与形成土壤的母质直接相关。 通过原子力显微镜观察发现腐殖酸和土壤纳米微粒很难形成有机-无机有序组装体,但可形成大量的无序自组装复合体,其是土壤团聚体的核心成分,组装团聚才是土壤团聚体形成的真正机制。土壤无机纳米微粒在矿物表面和气液界面能发生自组装成膜作用,土壤无机纳米微粒在矿物表面的自组装行为与矿物表面的特性有关,在活化矿物表面容易发生自组装反应,而非活化矿物表面则不容易发生反应;活化矿物表面的自组装与气液界面的组装作用非常相似。 有机残体腐解生成的水溶性小分子有机化合物主要有糖类、氨基酸和有机酸,我们选择了相应的一部分小分子有机化合物,对它们与土壤无机纳米微粒间的作用进行了研吉林农业大学硕士学位论文土壤中无机纳米微粒的研究究。结果表明,土壤无机纳米微拉与土壤中的可溶性小分子有机化合物间作用强烈,但不同的有机物与土壤无机纳米微拉的作用不同。不同有机物与土壤无机纳米微拉的作用差异如下:①无机纳米微拉可与一些小分子有机化合物生成有机无机复合组装体,形成沉淀,且为不可逆反应(如葡萄糖、蔗糖、苏氨酸、精氨酸等)。②无机纳米微粒可促进一些水溶性有机化合物的沉淀(如酪氨酸)。③土壤无机纳米微粒可催化和促进小分子有机化合物发生转化(如:草酸变成青绿色,水杨酸变成红棕色,酪氨酸变成红棕色等)。④一些可溶性的小分子有机化合物可促进无机纳米拉子的絮凝(如:甲硫氛酸、丙氛酸、丝氨酸和天冬氛酸)。 从反应的速度来看,不同的有机小分子化合物间也存在较大的差别。其中以有机酸的反应最快,从反应液颜色的变化上体现的非常明显,这与纳米杜子在酸性条件下的不稳定性直接相关。糖的作用相对比较缓慢。不同的氛基酸间差别很大,以天冬氨酸的作用最快,并伴随气泡的产生。其次是酪氨酸、苏氨酸和精氨酸,而以丝氨酸的作用最慢。进一步对纳米粒子与小分子有机化合物组装体的红外光谱的分析表明,不同的氨基酸与不同的土壤纳米粒子复合组装的机制不同。小分子的糖类与土壤无机纳米拉子的相互作用形成的组装体成分也是以无机成分为主,两者间的作用属于非健合反应。 土壤无机纳米微粒对作物残体的分解转化具有促进作用,不同的无机纳米粒子对有机残体分解影响的差异主要体现在腐解的前期生成的小分子有机化合物不同,对生成的胡敏酸类大分子化合物虽也有影响,但差异较小。从对不同组分生成的数量看,土壤无机纳米粒子对玉米桔秆腐解过程中,水溶性有机化合物的生成在腐解的前期和后期有显着的抑制作用,而以前期的抑制作用最显着。无机纳米粒子对桔杆腐解生成水溶性小分子有机化合物有促进作用。无机纳米拉子的存在大大降低了水溶性胡敏酸的含量,但不同的纳米粒子间的作用无明显的差异。 不同来源的土壤无机纳米微粒,对桔秆腐解生成的碱溶性有机化合物的影响是有差异的。在前期,以氧化铁和氧化铭的影响最大,而在后期,则以黑钙土和白浆土的无机纳米粒子对碱溶性化合物的生成的影响最大。氧化铁和氧化铝纳米粒子在前期,显着提高了碱溶性胡敏酸的含量,而其它纳米粒子无显着的作用,而在一个月后,土壤中提取的无机纳

王明辉, 张秀芝, 万忠梅, 吴景贵[2]2005年在《土壤中无机纳米微粒的自组装行为研究》文中研究指明采用超声波分散和离心分离的方法分离出土壤无机纳米微粒.通过透射电镜观察发现土壤中无机纳米微粒的形态主要有圆球状、片状、柱状、锥状、核状,并且不同形态的纳米微粒由溶胶向非溶胶状态转化时呈线性凝聚.通过原子力显微镜观察发现,组装团聚是土壤团聚体形成的真正机制.土壤无机纳米微粒在矿物表面和气液界面能发生自组装作用,土壤无机纳米微粒在矿物表面的自组装行为与矿物表面的特性有关,在活化矿物表面容易发生自组装反应,而非活化矿物表面则不容易发生反应,活化矿物表面的自组装与气液界面的组装作用非常相似.

曹庆良[3]2014年在《低分子有机酸对蒙山茶园土壤无机纳米微粒吸附—解吸Ca~(2+)特征影响》文中研究表明为了探讨低分子有机酸在无机纳米微粒吸附-解吸Ca2+中的影响,本文采用了超声-离心-冻融方法,提取土壤中无机纳米颗粒(≤100nm),并运用动力学、热力学方法和NaN为O3、HCl溶液解吸法,分别研究了柠檬酸、苹果酸、草酸等叁种低分子有机酸及其混合酸组合对蒙山茶园土壤无机纳米微粒吸附-解吸Ca2+的影响,以期为茶园土壤的有效管理提供科学参考,主要研究结果如下:(1)土壤无机纳米微粒对Ca2+的动力学吸附和解吸过程都可分为快速反应和慢速反应两个过程。对于土壤无机纳米对Ca2+的吸附过程而言,在120min时吸附反应达到平衡,但解吸过程反应变化较为缓慢,到720min时解吸反应才达到平衡。通过比较最大解吸量与吸附量之间的关系发现,土壤无机纳米微粒对Ca2+的吸附除了静电吸附以外还有专性吸附。运用5种不同动力学方程对土壤无机纳米微粒对Ca2+的动力学吸附解吸过程拟合,二级动力学方程均最佳。(2)蒙山茶园土壤无机纳米微粒对Ca2+的热力学吸附过程中吸附量随Ca2+浓度的增加而增大,分别用Langmuir、Freundlich和Temkin方程对蒙山茶园土壤无机纳米微粒对Ca2+等温吸附过程进行拟合,发现用Freundlich方程拟合效果最佳,说明蒙山茶园土壤无机纳米微粒对Ca2+等温吸附是多层吸附。土壤无机纳米微粒对Ca2+解吸率(非专性吸附)随外加Ca2+浓度的增加而增大,土壤无机纳米微粒对Ca2+解吸率(专性吸附)随外加Ca2+浓度的增加而减小。通过比较土壤无机纳米微粒对Ca2+解吸率,发现土壤无机纳米微粒对Ca2+以专性吸附为主。(3)在单一低分子有机酸作用下,柠檬酸和苹果酸促进蒙山茶园土壤无机纳米微粒对Ca2+的动力学吸附,且促进能力:柠檬酸>苹果酸;草酸却抑制了土壤无机纳米微粒对Ca2+的动力学吸附。二级动力学方程对单一低分子有机酸作用下,蒙山茶园土壤无机纳米微粒对Ca2+的吸附动力学过程进行拟合效果最佳。柠檬酸和苹果酸能够促进土壤无机纳米微粒非专性吸附Ca2+的解吸,且促进能力:柠檬酸>苹果酸;而草酸却抑制了土壤无机纳米微粒非专性吸附Ca2+的解吸。(4)在低分子有机酸组合的作用下,蒙山茶园土壤无机纳米微粒对Ca2+的吸附量随时间的增加而增大。在柠檬酸+苹果酸组合作用下,相同时间梯度范围内蒙山茶园土壤无机纳米微粒对Ca2+的吸附量均大于未加酸(CK)条件下Ca2+的吸附量。比较各个时间段吸附量可以看出,不同低分子有机酸组合作用下土壤无机纳米微粒对Ca2+的吸附量随时间变化趋势大体一致。但整个吸附过程速率大小变化不同,具体大小关系表现为:柠檬酸+苹果酸组合>草酸+柠檬酸组合>苹果酸+草酸组合。二级动力学方程对不同低分子有机酸组合作用下,蒙山茶园土壤无机纳米微粒对Ca2+的吸附动力学过程进行拟合效果最佳。(5)低浓度(0.1-1 mmol/L)的柠檬酸、苹果酸能够促进土壤无机纳米微粒对Ca2+的吸附,而草酸和高浓度(>1 mmol/L)的柠檬酸、苹果酸会抑制其对Ca2+的吸附。相同低分子有机酸浓度条件下,各低分子有机酸促进Ca2+吸附的能力顺序为:柠檬酸>苹果酸>草酸,抑制Ca2+吸附的能力顺序:草酸>苹果酸>柠檬酸。运用热力学方法,柠檬酸、草酸、苹果酸对土壤无机纳米颗粒吸附Ca2+影响的特性均用Freundlich方程拟合效果最佳。(6)不同混合酸组合对蒙山茶园无机纳米微粒吸附Ca2+的作用不同,主要表现在:在低浓度(0.1-1 mmol/L)柠檬酸+苹果酸组合作用下,土壤无机纳米微粒对Ca2+的吸附量大于未加酸条件下Ca2+的吸附量,而高浓度下(1.10mmol/L)小于未加酸条件下Ca2+的吸附量;而0.1 mmol/L苹果酸+草酸组合及草酸+柠檬酸组合作用下,土壤无机纳米微粒对Ca2+的吸附量大于未加酸条件下Ca2+的吸附量,而当混合酸浓度高于0.1 mmol/L下均小于未加酸条件下Ca2+的吸附量。不同浓度混合酸组合作用下的蒙山茶园土壤纳米微粒对Ca2+的吸附同样是多层吸附,且均用Freundlich方程的拟合效果最佳。

白根川, 夏建国, 贺文林, 任培洋[4]2017年在《有机酸作用下黄壤无机纳米微粒对Cd~(2+)吸附动力学特性》文中研究表明为探究有机酸对镉在纳米粒级土壤上的有效性及其形态的影响,基于超声—离心—冻融法,应用到四川省名山河流域老冲积黄壤中,获得纳米微粒(≤100 nm),分别研究不同分子量有机酸(柠檬酸、富里酸、EDTA)及其组合(柠檬酸+EDTA、柠檬酸+富里酸、富里酸+EDTA)对土壤纳米微粒吸附Cd~(2+)动力学特性的影响。结果表明,土壤纳米微粒对Cd~(2+)的动力学吸附量大小关系表现为:柠檬酸+EDTA>富里酸>柠檬酸+富里酸>柠檬酸>富里酸+EDTA>EDTA。总的来看,EDTA的抑制作用最强,最能降低土壤纳米微粒对Cd~(2+)的吸附。

贺文林[5]2015年在《有机酸对名山河流域土壤无机纳米微粒吸附—解吸Cd~(2+)影响研究》文中研究表明镉作为一种环境污染物质,对于人体和动物来说是一种累积性剧毒元素。镉不但能影响空气和水的质量,还能进入土壤进而通过食物链的传递而间接影响人体健康,因此,研究镉在土壤中的环境化学行为尤为重要。对本文通过超声-离心-冻融的方法,提取名山河流域黄壤中的纳米微粒(≤100nm),以原土及提取的纳米微粒为研究对象,采用平衡液吸附法及NaNO3、HCl解吸剂解吸法进行室内吸附-解吸模拟试验,分别研究了不同分子量有机酸(柠檬酸、富里酸、EDTA)及其组合(柠檬酸+EDTA、柠檬酸+富里酸、富里酸+EDTA)对土壤纳米微粒吸附-解吸Cd2+特性影响,主要研究结论如下:(1)土壤原土及无机纳米微粒对Cd2+的等温吸附量均随Cd2+初始浓度的升高而升高,且低浓度阶段吸附量的增加速率高于高浓度阶段。土壤无机纳米微粒对Cd2+的非专性吸附解吸率随外添加Cd2+浓度的升高而升高,而专性吸附解吸率随之升高而下降。比较土壤无机纳米微粒对Cd2+的解吸率,发现土壤无机纳米微粒对Cd2+的吸附以专性吸附为主,非专性吸附为辅。纳米微粒对Cd2+的热力学及动力学吸附量均大于原土,表明纳米微粒对Cd2+等重金属有较强的固持能力。原土及无机纳米微粒Cd2+的等温吸附过程以Freundlich方程拟合效果最佳达到极显着水平(p<0.01),动力学吸附过程包括快速及慢速两个反应阶段,拟合方程则以双常数方程更为理想。(2)在单一有机酸作用下,无机纳米微粒对Cd2+的吸附量总体大小关系表现为富里酸>柠檬酸>EDTA。在低浓度情况下,有机酸对Cd2+的吸附起促进作用,在浓度较高的情况下则起抑制作用,但每种酸的浓度范围并不一致。非专性吸附解吸率在Cd2+初始浓度较低(≤10 mg/L)时,富里酸大于柠檬酸及EDTA;在浓度较高(>10 mg/L)时则以柠檬酸较高。等温方程拟合以Freundlich方程效果最佳,说明土壤纳米微粒对Cd2+的吸附为多层吸附。动力学吸附过程可分为快速反应阶段(吸附反应前60mmin)和之后的慢速反应阶段。动力学试验中各供试有机酸均能抑制土壤纳米微粒对Cd2+的吸附,其大小关系表现为富里酸>柠檬酸>EDTA,表明EDTA最能降低土壤纳米微粒对Cd2+的吸附。动力学拟合方程仍以双常数方程为最优,达到极显着水平(p<0.01)。(3)叁种组合有机酸的等温吸附量均随Cd2+初始浓度的升高而升高,吸附量大小关系与吸附率大小关系一致。等温吸附率大小关系表现为:柠檬酸+EDTA>柠檬酸+富里酸>富里酸+EDTA。在叁种组合有机酸影响下土壤纳米微粒对Cd2+的易解吸率大小关系表现为:柠檬酸+富里酸>柠檬酸+EDTA>富里酸+EDTA。叁种有机酸组合作用下,Cd2+的等温吸附过程均以Freundlich方程为最佳,达到了极显着水平(p<0.01)。在叁种有机酸组合影响下,土壤无机纳米微粒对Cd2+的动力学吸附在反应开始的60min内,吸附量迅速增加,之后随着时间的延长增加速度变缓,最终趋于平衡。吸附量研究表明柠檬酸+富里酸及富里酸+EDTA组合均能明显降低土壤纳米微粒对Cd2+的吸附,而柠檬酸+EDTA组合则起促进作用。动力学吸附过程拟合仍以双常数方程为最优,达到极显着水平(p<0.01),拟合效果最差的模型为一级动力学方程和二级动力学方程,仅达到显着水平(p<0.05)。(4)不同有机酸及其组合作用下,土壤无机纳米微粒对Cd2+的等温吸附量均随Cd2+初始浓度的增加而增大。所有有机酸在浓度较低(0.1~0.5mmol/L)时均起促进作用,浓度较高(1~10mmol/L)时起抑制作用,然而1 mmol/L的柠檬酸+EDTA组合对土壤纳米微粒吸附Cd2+具有促进作用。土壤纳米微粒对Cd2+的动力学吸附量大小关系表现为:柠檬酸+EDTA>富里酸>柠檬酸+富里酸>柠檬酸>富里酸+EDTA>EDTA。总的来看,柠檬酸+EDTA组合最能促进土壤纳米微粒对Cd2+的吸附,而EDTA则表现了较强的抑制作用。

贺文林, 夏建国, 王政[6]2015年在《名山河流域黄壤无机纳米微粒对钙的吸附解吸特征》文中研究指明以名山河流域老冲积黄壤无机纳米微粒为对象,从纳米尺度分析钙的吸附解吸机制对土壤养分状况的影响,并采用等温吸附法和静态解吸法,比较不同土地利用方式下钙的吸附解吸特征差异。结果表明:1)不同土地利用方式土壤无机纳米微粒对钙的吸附解吸量均随钙质量浓度增加而增加,在低质量浓度范围内吸附量增加较快,在高质量浓度范围内增加趋缓,不同土地利用方式下钙的吸附能力从高到低为水田(2 580.69 mg/kg)、茶园(2 452.30 mg/kg)、旱地(1 935.10 mg/kg)、林地(1 867.36 mg/kg)、果园(1 520.65 mg/kg),土壤无机纳米微粒对钙的解吸率从大到小为果园、林地、旱地、茶园、水田,且解吸率随外加钙质量浓度增加而增大;2)去除土壤组分(有机质、游离氧化铁)后,无机纳米微粒对钙的吸附量及解吸量均有所增加,5种土地利用方式吸附增加量从大到小为水田、旱地、茶园、林地、果园;3)去除土壤组分前后,无机纳米微粒对钙的等温吸附均以Freundlich方程拟合效果最佳,相关系数在0.954 5~0.989 0,达到极显着水平,Langmuir方程与Temkin方程拟合效果不佳。研究表明,钙离子以非专性吸附为主,专性吸附为辅,有机质和游离氧化铁的存在会阻碍土壤对钙的吸附及解吸。

万忠梅[7]2006年在《土壤无机纳米微粒对酶活性及玉米秸秆分解影响研究》文中研究指明土壤无机纳米微粒具有不同于其它宏观粒子、微观分子和原子的特殊性质,因而其在土壤生物化学反应调控方面必然具有重要的作用,必然会对土壤中微生物和酶的活性产生影响。本文通过玉米秸秆培养、土壤培养和纯酶培养等实验,采用分光光度法和红外光谱等分析测定方法分别研究了黑土无机纳米微粒对有机质腐解过程中酶活性、腐解产物形成、C、N元素转化和C/N比值变化以及蒙脱石纳米微粒对酸性磷酸酶试剂活性的影响。结果表明: 在玉米秸秆腐解过程中,土壤无机纳米粒子加入,对秸秆腐解过程中的酶活性有显着的影响,但这种影响因酶的种类不同而有显着的差异。纳米粒子在玉米秸秆腐解的整个培养期内促进了蛋白酶、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、中性磷酸酶活性的增加,并且在腐解的初期和中后期皆达到极显着水平。土壤纳米粒子对脲酶活性在腐解的后期起到显着的促进作用。而对葡聚糖酶、蔗糖酶活性的促进作用在玉米秸秆腐解的前期非常明显,但在中后期没有明显的规律性。纳米粒子主要促进了多酚氧化酶和淀粉酶的活性。纳米粒子在初期和后期显着地促进了过氧化物酶活性,而在其它时期则表现出抑制作用。纳米粒子对玉米秸秆腐解过程中纤维素酶活性有极显着和显着的抑制作用。 通过对秸秆腐解产物的分析表明:土壤无机纳米粒子对玉米秸秆腐解产物的生成也有显着的影响。无机纳米粒子在玉米秸秆腐解过程中,对水溶性有机化合物WOM(包括水溶性胡敏酸WHA和水溶性小分子有机化合物WLOM)的生成在腐解的初期有显着的促进作用,而中后期显着抑制了水溶性化合物的形成。纳米粒子对秸秆腐解产物转化形成碱溶性化合物AOM(包括碱溶性胡敏酸AHA和碱溶性富里酸AFA)的影响前期和后期存在较大差异,腐解的前期,促进了碱溶性化合物的生成,而在腐解的中后期对碱溶性有机化合物的形成起到了抑制作用。 对秸秆腐解产物不同提取组分进行元素分析结果表明:纳米粒子的存在对水溶性有机化合物总含C量在玉米秸秆腐解的初期无大的影响,但却影响其所含不同有机组分的C组成。同对照相比,在腐解的中后期,纳米处理的玉米秸秆腐解生成的所有水溶性有机化合物(WOM、WHA、WLOM)的C含量均下降。纳米处理的WOM和WHA中的N含量在整个玉米秸秆腐解的过程中,均低于对照处理。而WLOM含N量没有显着的规律性。在玉米秸秆腐解的初期,纳米粒子处理的AOM含C量均显着高于对照,其中

刘宁[8]2008年在《表面修饰的无机纳米粒子的制备及其摩擦性能的研究》文中认为本文致力于表面修饰的无机纳米粒子的制备及其摩擦性能的研究,运用简单的纳米微粒制备方法合成了形貌可控的氢氧化镍、氢氧化镁以及硼酸钡纳米微粒,用油酸对其表面修饰后,很好的改善了粒子的分散性,提高了纳米粒子的表面活性,使其具有很好的油溶性,并详细讨论了它们作为润滑油添加剂的减摩性能。第一章,绪论,介绍了纳米材料的分类、特性、制备方法、表面修饰以及纳米粒子作为润滑油添加剂的摩擦学研究。第二、叁章,分别用液相合成方法制备了氢氧化镍、氢氧化镁以及硼酸钡纳米微粒,并用油酸对其进行原位表面修饰,讨论了合成过程中各种影响因素所起的作用。第四章,对本实验合成的无机纳米粒子进行了摩擦性能的测试。检测结果表明,油酸表面修饰后的氢氧化镍、氢氧化镁以及硼酸钡纳米微粒具有很好的减摩效果,是性能优良的润滑材料。本论文对硼酸钡作为润滑油纳米添加剂方面的讨论,很好的完善了硼酸盐体系具有优良减摩性能的研究,为无机纳米材料在理论和实践方面的应用提供了一定的依据。

王政[9]2013年在《名山河流域不同土地利用方式土壤无机纳米微粒对钙的吸附解吸特征影响》文中进行了进一步梳理本论文以名山河流域黄壤、紫色土为研究对象,各选取五种土地利用方式(林地、水田、茶园、旱地和园地),用离心机方法提取土壤无机纳米微粒(≤100nm),分析了不同上地利用方式土壤无机纳米微粒的分布,运用Langmuir、Freundlich和Temkin热力学方程探讨了不同土地利用方式上壤无机纳米微粒对Ca2+吸附解吸的热力学特征以及分析土壤组分对吸附解吸产生的影响,描述土壤无机纳米微粒对Ca2+的吸附过程及吸附能力,并比较了土壤无机纳米微粒对Ca2+以及10的解吸率,为进一步研究土壤无机纳米微粒对不同价态金属离子的吸附解吸提供理论参考,主要研究结论如下:(1)黄壤不同上地利用方式土壤无机纳米微粒的分布趋势为:旱地>果园>茶园>林地>水田;紫色土不同上地利用方式土壤无机纳米微粒的分布趋势为:果园>茶园>林地>旱地>水田。上壤中有机质含量、游离氧化铁含量、CEC在黄壤和紫色土不同土地利用方式土壤无机纳米微粒中的分布具有相同的趋势,即在黄壤水田、紫色上茶园中含量最高,在黄壤果园、紫色土果园中含量最低。(2)去除有机质、游离氧化铁前后黄壤不同土地利用方式上壤无机纳米微粒对Ca2+的吸附量均随着Ca2+浓度的增加而增加,吸附量依次以下顺序递减:水田>茶园>旱地>林地>果园;去除有机质、游离氧化铁前后紫色土不同土地利用方式上壤无机纳米微粒对Ca2+的吸附量均随着Ca2+浓度的增加而增加,吸附量依次以下顺序递减:茶园>水田>林地>旱地>果园。黄壤、紫色土五种土地利用方式均为Freundlich方程拟合效果最佳,K值大小与黄壤、紫色土不同上地利用方式土壤无机纳米微粒中有机质含量、游离氧化铁含量和CEC分布趋势一致,与最高初始质量浓度时最大吸附量的大小规律一致。(3)去除有机质、游离氧化铁前后黄壤不同土地利用方式土壤无机纳米微粒对Ca2+的解吸量均随着时间的增加而增加,增加趋势与吸附量增加趋势基本一致,解吸量大小顺序为:水田>茶园>旱地>林地>果园,与吸附量大小顺序基本一致;去除有机质、游离氧化铁前后紫色土不同上地利用方式土壤无机纳米微粒对Ca2+的解吸量均随着时间的增加而增加,增加趋势与吸附量增加趋势基本一致,解吸量大小顺序为:茶园>水田>林地>旱地>果园,与吸附量大小顺序基本一致。去除有机质、游离氧化铁前后黄壤不同土地利用方式上壤无机纳米微粒对Ca2+的总解吸率大小顺序为:果园>林地>旱地>茶园>水田,与解吸量大小顺序刚好相反;去除有机质、游离氧化铁前后紫色土不同土地利用方式上壤无机纳米微粒对Ca2+的总解吸率大小顺序为:果园>旱地>林地>水田>茶园,与解吸量大小顺序刚好相反。(4)去除有机质、游离氧化铁前后黄壤、紫色土不同土地利用方式土壤无机纳米微粒对K+的吸附解吸规律与其对Ca2+的吸附解吸规律一致,但是,在同一初始K+、Ca2+质量浓度(mg·L-1)、同一土地利用方式土壤无机纳米微粒,K+、Ca2+的解吸率大小相差很大。

刘亚伟[10]2007年在《新场气田上方地表地球化学特征研究》文中研究表明新场气田具有以下特征:埋藏较浅,压力较大,储层良好,通道较适宜,区域构造特征研究成熟度较高等特点,该区是研究地表有机、无机地球化学异常特征与油气田关系的天然实验场所。本文主要采用地表有机、无机地球化学勘探方法,对气田上方地表有机、无机地球化学特征进行研究,对分析新场气田地表地球化探异常来源和建立无机微量元素迁移模型具有十分重要的意义。本文引用地气采样方法对天然气进行采样,测试出天然气中存在49种纳米级微量元素,并以纳米级形式不断的向地表运移。本文以有机地球化学特征分析方法为基础,采用无机地球化学勘探方法和纳米级地球化学勘探方法对新场气田上方地表无机地球化学和纳米级地球化学特征进行综合研究,发现了无机微量元素铜(Cu)、锌(Zn)、镍(Ni)、钒(V)、叁氧化二铁(Fe_2O_3)、钡(Ba)、钨(W)、锑(Sb)、银(Ag)、钇(Y)、锆(Zr)、镧(La)等及纳米级微量元素钡(Ba)、锶(Sr)、钛(Ti)、铜(Cu)、锌(Zn)、镍(Ni)、铝(Al)、磷(P)、镧系(除钷(Pm))、钇(Y)、钴(Co)、钨(W)、银(Ag)、铌(Nb)、铊(Tl)等元素在气田上方异常特征呈现顶端效应或烟囱效应,该类元素对气田的勘探具有重要的指示意义。结合钻井化探资料和盖层封闭性资料等进行综合研究分析,进一步揭示了新场气田天然气渗漏或泄露是客观存在的,并讨论天然气的泄露或渗漏对无机微量元素和纳米级微量元素迁移的影响,同时,对优势指示元素进行有效指标组合,探讨无机微量元素和纳米级微量元素的迁移机制,建立和完善了天然气田上方地表无机微量元素迁移模型。新场气田上方地表有机、无机地球化探异常特征与新场气田的泄露或渗漏存在着一定的相关性,新场气田地表有机、无机地球化探异常特征是一定地质条件下的产物。无机地球化学勘探方法和纳米级地球化学勘探方法也可能逐渐的成为预测和勘探天然气气藏存在有效方法和手段。希望在今后的工作中,对上述两种勘探方法在理论和实践方面应不断的给与加强和支持。

参考文献:

[1]. 土壤中无机纳米微粒的研究[D]. 王明辉. 吉林农业大学. 2004

[2]. 土壤中无机纳米微粒的自组装行为研究[J]. 王明辉, 张秀芝, 万忠梅, 吴景贵. 东北师大学报(自然科学版). 2005

[3]. 低分子有机酸对蒙山茶园土壤无机纳米微粒吸附—解吸Ca~(2+)特征影响[D]. 曹庆良. 四川农业大学. 2014

[4]. 有机酸作用下黄壤无机纳米微粒对Cd~(2+)吸附动力学特性[J]. 白根川, 夏建国, 贺文林, 任培洋. 土壤通报. 2017

[5]. 有机酸对名山河流域土壤无机纳米微粒吸附—解吸Cd~(2+)影响研究[D]. 贺文林. 四川农业大学. 2015

[6]. 名山河流域黄壤无机纳米微粒对钙的吸附解吸特征[J]. 贺文林, 夏建国, 王政. 安全与环境学报. 2015

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土壤中无机纳米微粒的研究
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