湿地土壤的磷吸附行为及其表面络合模型研究

发布时间：2024-05-20 03:12

　　磷作为限制性植物生长的营养元素之一,在湿地生态系统中起着至关重要的作用。湿地土壤作为固定水体中磷素的主要载体,对评价湿地生态功能和控制水体富营养化水平有着特殊的意义。本文以北京野鸭湖保护区的湿地土壤为研究对象,采用静态吸附模拟实验的方法,研究了湿地土壤对磷酸盐的吸附行为的影响因素,运用表面络合模型模拟了湿地土壤吸附行为,计算了土壤的表面固有常数,并探索了天然土壤表面固有常数的计算方法。 本文通过静态吸附实验结果发现：土壤对无机磷的动力学吸附特性符合二级动力学方程；Langmuir与Freundlich等温吸附方程都可较好地湿地描述湿地土壤对磷酸盐的等温吸附过程,Langmuir方程拟合效果优于Freundlich方程；随水体pH值增加,土壤对磷酸盐吸附量在pH<9.0时相对稳定,当pH值大于9.0后急剧减少,当pH=8时土壤对磷酸盐的吸附量达到最大；土壤对磷酸盐的饱和吸附量随温度的升高而增大,温度升高促进了土壤对磷酸盐的吸附；Cl-、SO42-、CO32-、NO3等离子都会对湿地土壤吸附磷酸盐产生抑制作用,抑制程度为SO42->CO32->NO3->C1-,抑制...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 湿地土壤研究进展
        1.1.1 湿地土壤研究概况
        1.1.2 湿地土壤的分类
        1.1.3 湿地土壤的主要特点
        1.1.4 湿地土壤中的磷素研究
    1.2 土壤对磷的吸附研究现状
        1.2.1 吸附模型研究
        1.2.2 土壤吸附磷的影响因素分析
        1.2.3 吸附机理研究
    1.3 表面络合模型研究现状
        1.3.1 表面络合模型基本原理
        1.3.2 表面络合模型的主要类别
        1.3.3 表面络合模型的应用程序
        1.3.4 表面络合模型在天然体系中的应用
    1.4 问题的提出
    1.5 本文研思路及主要研究内容
2 材料与方法
    2.1 研究区域概况
    2.2 研究材料
        2.2.1 土壤样品采集
        2.2.2 实验原料和试剂
    2.3 实验仪器与设备
    2.4 实验方法
        2.4.1 静态吸附实验方法
        2.4.2 湿地土壤颗粒表征
        2.4.3 表面电位滴定方法
        2.4.4 分析方法
    2.5 数据处理
3 湿地土壤-水界面磷的吸附行为研究
    3.1 不同PH值下湿地土壤对磷酸盐的等温吸附实验
    3.2 不同温度下湿地土壤对磷酸盐的等温吸附实验
    3.3 共存离子对磷酸盐吸附的影响实验
    3.4 吸附前后土壤样品表征
        3.4.1 XRD表征
        3.4.2 ATR-FTIR表征
        3.4.3 表征综合分析
    3.5 本章小结
4 湿地土壤的表面络合模型研究
    4.1 湿地土壤表征
    4.2 湿地土壤表面电位滴定
        4.2.1 表面电位滴定曲线
        4.2.2 实时格氏图法数据处理
        4.2.3 滴定零点校正与TOTH的计算
    4.3 表面络合模型的建立和优化
        4.3.1 表面络合模型的选择
        4.3.2 模型的建立与优化
        4.3.3 模型模拟效果的验证
        4.3.4 模型对土壤颗粒吸附磷酸根的吸附等温模拟
    4.4 本章小结
5 人工模拟土壤的表面固有常数研究
    5.1 纯粘土矿物与混合矿物表面固有常数分析
        5.1.1 纯粘土矿物与混合矿物的比表面积测定
        5.1.2 粘土矿物与混合矿物的表面电位滴定
        5.1.3 粘土矿物与混合矿物的表面固有常数计算
    5.2 天然土壤与模拟土壤表面固有常数的对比分析
        5.2.1 模拟土壤的制备
        5.2.2 模拟土壤的表面络合模型研究
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
个人简介
导师简介
致谢



本文编号：3978871