低分子有機酸對蒙山茶園土壤無機納米微粒吸附—解吸Ca2+特征影響.pdf

1、為了探討低分子有機酸在無機納米微粒吸附-解吸Ca2+中的影響，本文采用了超聲-離心-凍融方法，提取土壤中無機納米顆粒(≤100nm)，并運用動力學、熱力學方法和NaNO3、HCl溶液解吸法，分別研究了檸檬酸、蘋果酸、草酸等三種低分子有機酸及其混合酸組合對蒙山茶園土壤無機納米微粒吸附-解吸Ca2+的影響，以期為茶園土壤的有效管理提供科學參考，主要研究結(jié)果如下:
　　(1)土壤無機納米微粒對Ca2+的動力學吸附和解吸過程都可分為快速反

2、應和慢速反應兩個過程。對于土壤無機納米對Ca2+的吸附過程而言，在120min時吸附反應達到平衡，但解吸過程反應變化較為緩慢，到720min時解吸反應才達到平衡。通過比較最大解吸量與吸附量之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，土壤無機納米微粒對Ca2+的吸附除了靜電吸附以外還有專性吸附。運用5種不同動力學方程對土壤無機納米微粒對Ca2+的動力學吸附解吸過程擬合，二級動力學方程均最佳。
　　(2)蒙山茶園土壤無機納米微粒對Ca2+的熱力學吸附過程中吸附量

3、隨Ca2+濃度的增加而增大，分別用Langmuir、Freundlich和Temkin方程對蒙山茶園土壤無機納米微粒對Ca2+等溫吸附過程進行擬合，發(fā)現(xiàn)用Freundlich方程擬合效果最佳，說明蒙山茶園土壤無機納米微粒對Ca2+等溫吸附是多層吸附。土壤無機納米微粒對Ca2+解吸率（非專性吸附）隨外加Ca2+濃度的增加而增大，土壤無機納米微粒對Ca2+解吸率（專性吸附）隨外加Ca2+濃度的增加而減小。通過比較土壤無機納米微粒對Ca2+解

4、吸率，發(fā)現(xiàn)土壤無機納米微粒對Ca2+以專性吸附為主。
　　(3)在單一低分子有機酸作用下，檸檬酸和蘋果酸促進蒙山茶園土壤無機納米微粒對Ca2+的動力學吸附，且促進能力:檸檬酸＞蘋果酸;草酸卻抑制了土壤無機納米微粒對Ca2+的動力學吸附。二級動力學方程對單一低分子有機酸作用下，蒙山茶園土壤無機納米微粒對Ca2+的吸附動力學過程進行擬合效果最佳。檸檬酸和蘋果酸能夠促進土壤無機納米微粒非專性吸附Ca2+的解吸，且促進能力:檸檬酸＞蘋果酸

5、;而草酸卻抑制了土壤無機納米微粒非專性吸附Ca2+的解吸。
　　(4)在低分子有機酸組合的作用下，蒙山茶園土壤無機納米微粒對Ca2+的吸附量隨時間的增加而增大。在檸檬酸+蘋果酸組合作用下，相同時間梯度范圍內(nèi)蒙山茶園土壤無機納米微粒對Ca2+的吸附量均大于未加酸(CK)條件下Ca2+的吸附量。比較各個時間段吸附量可以看出，不同低分子有機酸組合作用下土壤無機納米微粒對Ca2+的吸附量隨時間變化趨勢大體一致。但整個吸附過程速率大小變化不

6、同，具體大小關(guān)系表現(xiàn)為:檸檬酸+蘋果酸組合＞草酸+檸檬酸組合＞蘋果酸+草酸組合。二級動力學方程對不同低分子有機酸組合作用下，蒙山茶園土壤無機納米微粒對Ca2+的吸附動力學過程進行擬合效果最佳。
　　(5)低濃度（0.1-1 mmol/L）的檸檬酸、蘋果酸能夠促進土壤無機納米微粒對Ca2+的吸附，而草酸和高濃度(＞1 mmol/L)的檸檬酸、蘋果酸會抑制其對Ca2+的吸附。相同低分子有機酸濃度條件下，各低分子有機酸促進Ca2+吸附的

7、能力順序為:檸檬酸＞蘋果酸＞草酸，抑制Ca2+吸附的能力順序:草酸＞蘋果酸＞檸檬酸。運用熱力學方法，檸檬酸、草酸、蘋果酸對土壤無機納米顆粒吸附Ca2+影響的特性均用Freundlich方程擬合效果最佳。
　　(6)不同混合酸組合對蒙山茶園無機納米微粒吸附Ca2+的作用不同，主要表現(xiàn)在:在低濃度(0.1-1 mmol/L)檸檬酸+蘋果酸組合作用下，土壤無機納米微粒對Ca2+的吸附量大于未加酸條件下Ca2+的吸附量，而高濃度下（1-1