冻融作用对岸边土壤中磷的吸附特性影响的研究

发布时间：2017-11-13 14:26

本文关键词：冻融作用对岸边土壤中磷的吸附特性影响的研究

【摘要】：本文以采自北京市北运河湿地和永定河门城湖的岸边土壤及河水样品为研究对象,对其各项理化指标进行测定,并通过常规吸附解吸实验以及建立冻融循环模拟体系的方法,考察这两种不同性质土壤的吸附特征及其影响因素,还运用磷酸盐氧同位素示踪的方法初步探索了冻融作用下永定河岸边土壤中磷的迁移轨迹。利用交叉型Langmuir吸附等温方程对北运河湿地土壤及永定河岸边土壤对磷的吸附过程进行了拟合,考察了温度和pH对吸附特征的影响。并对北运河湿地土壤的吸附过程用三种吸附动力学经验方程进行分析,结果表明,北运河湿地土壤吸附磷的过程用准二级动力学方程描述最为准确,其拟合曲线R2值达到0.99以上,12小时后吸附过程基本达到平衡状态,且此过程为放热反应,温度升高,磷的吸附量减少。在6.0～9.0 pH值范围内,除了在pH=7.0时,EPCo(临界平衡磷浓度)值最低外,EPCo值随着pH的增加呈现上升的趋势。对比永定河土壤与北运河土壤的吸附特征,在相同环境条件下,前者对磷的平衡吸附量大于后者,而前者的EPC0值大于后者,说明土壤的初始可交换态磷含量并不是影响土壤EPCo值大小的唯一因素,还与土壤的性质及其内部结构有关。以永定河岸边土壤为主体模拟水陆交错带,在冻融交替的环境条件下,考察了水中各理化指标的变化趋势,并对冻融各阶段土壤对磷的吸附特征进行了分析,还运用磷酸盐氧同位素示踪磷在冻融作用下的迁移过程。结果表明,随着冻融循环次数的增加,水中pH值先减小而后又稍有回升,但在总体上仍表现为变小,溶解氧数值不断升高,继而基本保持不变,上覆水中的DIP(溶解性无机磷)值在一次循环后明显下降,三次循环后基本为零,之后稳定在无磷状态,相反,NO3-N的含量在冻融循环前期显著增加,中期稍有减少,到后期维持在高于冻融前本底值的状态。说明冻融作用促进了土壤对磷素的吸附,而增强了对氮素的解吸。下层土壤中的有效磷含量显著减少,而上层不断增加,说明冻融对土壤中磷的迁移具有明显的抬升作用。对土-水体系中磷含量的测定数据显示,总体含量明显减少,我们推测这部分缺失的磷很可能转化成了其他形态的难溶性磷。冻融处理后的土壤,其内δ18O的迁移更为剧烈,既影响着土壤中磷素在水平方向的运移活动,也对垂直方向有着明显的驱动作用。
【学位授予单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X144

【参考文献】

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