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

发布时间：2020-08-04 14:52

【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-0.053 mm、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CKNPKOF,土壤胶体的沉降比例也是 CKNPKOF。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。
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X53;S153.3
【图文】：

技术路线图,技术路线

图１－３本研究技术路线逡逑

性能研究,土壤胶体,有机肥

２．３．２不同施肥条件下土壤水分散型胶体的沉降性能逡逑在观测的时间（３邋ｈ）内，三种处理的土壤胶体均有沉降现象产生，土壤胶体的沉降逡逑速率ＣＫ＞ＮＰＫ＞有机肥（图２－２），表明在水分散形态下，各处理中土壤胶体的稳逡逑定性表现为ＣＫ邋＜ＮＰＫ邋＜有机肥。相同实验条件下沉降３邋ｈ后，ＮＰＫ和有机肥处理中逡逑分别有１１．６％和１０．２％的土壤胶体从稳定态沉降到了底部，而ＣＫ处理中的土壤胶体逡逑沉降的这一比例为１８．７％。逡逑２０邋逦逡逑？逦ＣＫ逡逑？逦ＮＰＫ逦ｙ＝Ｔ８＝，９１逡逑▲有机肥逦＼逡逑Ｘ／／ｙ邋＝邋０．０６７５ｘ－０．５６４１逡逑Ｑ逦Ｒ２邋＝邋０．９９０１逡逑－１２邋■邋ｚ逡逑ｉ８－逡逑ｙ邋＝邋０．０５９５ｘ＾０．４４８逡逑４邋－逦Ｒ２邋＝邋０．９７９９逡逑０邋ｖ邋￣ｉ逦ｉ逦ｉ逡逑０逦５０逦１００逦１５０逦２００逡逑时间（ｍｉｎ）逡逑图２－２不同施肥土壤沉降性能研究逡逑Ｆｉｇ．２－２邋Ｃｏｌｌｏｉｄ邋ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｆｒｏｍ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ．逡逑２２逡逑

粒级,胶体,土壤胶体,电位仪

３．２．４．１邋土壤胶体粒径和ｚｅｔａ电位的测定逡逑土壤胶体的粒径和ｚｅｔａ电位采用马尔文粒度测定仪（ＺｅｔａＳｉｚｅｒＮａｎｏＺＳ９０）及其逡逑配备的电位仪测定（图３－１）。将土壤胶体以８：９２的土水质量比例稀释、混合后，迅逡逑速用马尔文粒度仪测定土壤胶体在水分散液中的扩散系数，通过仪器操作系统自带的逡逑Ｓｔｏｋｅｓ－Ｅｉｎｓｔｅｉｎ方程计算水动力学半径。Ｚｅｔａ电位则通过电位仪测定在通电条件下土逡逑壤胶体的电泳趟度，并通过Ｈｅｎｒｙ公式计算胶体的ｚｅｔａ电位，测定温度为２５°Ｃ。逡逑Ｌａｓｅｒ邋｜逦Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ逦Ｏｐｔｉｃａｌ邋ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ逡逑｛逦Ｎａｎｏ邋Ｓ逦１７３＾邋0逡逑°逦｜逦Ｎａｎｏ邋ＺＳ逦１７３°逦０逡逑Ｎａｎｏ邋Ｓ９０逦９０＾逦＠逡逑Ｎａｎｏ邋ＺＳ９０逦９０＾逦＠逡逑Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ邋ｒ邋Ｔ逡逑扮逦Ｄｅｔｅｃｔｏｒ逡逑＿逦Ｄｅｔｅｃｔｏｒ逦｜逦：逦Ｂ逡逑■邋ＣＷ邋１逦Ｉ邋Ｓ＊0ｎ？１邋Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ邋Ｉ逡逑ｆｃ＾ＳＯｊ邋Ｕ邋｜邋Ｃｏｒｒｅｌａｔｏｒ邋＼逦0逡逑Ｃｅｌｌ逦逦逡逑Ｉ逦７邋／逡逑图３－１邋胶体粒级测定逡逑２６逡逑

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