溶解性有機(jī)質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化及對銅鋅吸附-解吸行為的影響.pdf

1、溶解性有機(jī)質(zhì)(dissolvedorganicmatter，DOM)，亦稱水溶性有機(jī)質(zhì)，主要是指能夠溶解于水、酸或堿溶液中的有機(jī)質(zhì)，如天然水中的有機(jī)質(zhì)、土壤溶液中的有機(jī)質(zhì)、土壤和有機(jī)肥中能被水、酸或堿等浸提的有機(jī)質(zhì)。其操作上的定義為能通過0.45μm濾膜的有機(jī)質(zhì)。由于其水溶性特點(diǎn)，DOM被認(rèn)為是陸地生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)中一種重要的、非?；钴S的化學(xué)組分，是土壤圈與相關(guān)圈層物質(zhì)交換的重要形式，影響著成土過程和營養(yǎng)物質(zhì)的輸送，以及重金屬的環(huán)

2、境行為特性(如毒理性、遷移轉(zhuǎn)化性和生物可降解性等)。隨著DOM日益引起人們的關(guān)注以及重金屬污染現(xiàn)狀嚴(yán)重，使得DOM對重金屬環(huán)境行為的影響研究成為土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)和環(huán)境科學(xué)等學(xué)科的研究熱點(diǎn)。本研究以有機(jī)物料(水稻秸稈)為DOM來源，研究了有機(jī)物料腐解過程中DOM的動(dòng)態(tài)變化。同時(shí)，采用完全混合法定量地研究了各腐解階段DOM對銅和鋅在土壤中吸附解吸行為的影響，得到以下主要結(jié)論： (1)采用化學(xué)分析的方法研究了有機(jī)物料(水稻秸稈)分解過

3、程中產(chǎn)生DOM的變化特征。結(jié)果表明，有機(jī)物料分解期間溶出DOM的含量與化學(xué)組成是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過程。在有機(jī)物料分解的初期階段，有機(jī)物料自身溶出的水溶性物質(zhì)等是DOM的主要來源，此時(shí)DOM組成以碳水化合物和有機(jī)酸為主。隨著秸稈的進(jìn)一步腐解，半纖維素、纖維素的分解產(chǎn)物成為DOM的主要來源，此時(shí)DOM組成主要是分子量大、芳香性較強(qiáng)的物質(zhì)。秸稈分解91天后，DOC、DON、水溶性糖、溶解性酚酸都趨于穩(wěn)定，但DOM各組分的含量仍處于變化中。

4、 (2)隨著秸稈腐解的不斷進(jìn)行，提取的DOM其△logK先上升后下降，而A280值、A254值和E4/E6升高，表明DOM氧化程度和芳香性增強(qiáng)，脂族性降低，分子結(jié)構(gòu)向復(fù)雜化方向轉(zhuǎn)變，分子量增大。 (3)秸稈主要有機(jī)成分為纖維素、半纖維素，其他成分如木質(zhì)素、苯醇溶出物及水溶性物質(zhì)等的含量相對較少，苯醇溶出物和水溶性物質(zhì)最易被分解，纖維素和半纖維素相對較難分解，木質(zhì)素最難被分解。 (4)Cu和Zn的吸附.解吸作用存在

5、兩段行為，即快速吸附階段和慢速吸附階段，5h內(nèi)能基本達(dá)到平衡。同時(shí)，F(xiàn)reundilch方程能很好地描述Cu和Zn在土壤中的吸附解吸行為，Cu存在解吸遲滯現(xiàn)象，解吸并不完全是吸附的可逆過程，Cu和Zn二者的吸附.解吸存在不同的機(jī)制。 (5)加入0d-DOM能增大吸附和解吸體系中的pH值，明顯降低Cu在土壤中的遲滯系數(shù)，抑制Cu在黃筋泥(水稻土)上的吸附、促進(jìn)其解吸，且與對照和其它幾個(gè)階段DOM的影響存在極顯著差異(p＜0.01

6、)。加入其它腐解階段的DOM也能增大吸附和解吸體系中的pH，在Cu濃度較低時(shí)降低遲滯系數(shù)，抑制吸附，促進(jìn)解吸，高濃度時(shí)增加遲滯系數(shù)，促進(jìn)吸附，抑制解吸。 (6)加入0d-DOM能顯著增加Zn吸附和解吸體系中的pH值，明顯降低其解吸遲滯系數(shù)，抑制Zn在黃筋泥(水稻土)中的吸附、促進(jìn)解吸，與其他幾個(gè)階段DOM存在極顯著差異(p＜0.01)。加入其他幾個(gè)階段DOM也能增加吸附.解吸體系中的pH，但明顯增高了吸附-解吸的遲滯系數(shù)，促進(jìn)