万丹:铁氧化物和钙离子对土壤有机碳的固定及有机质对Pb形态转化的影响论文

万丹:铁氧化物和钙离子对土壤有机碳的固定及有机质对Pb形态转化的影响论文

本文主要研究内容

作者万丹(2019)在《铁氧化物和钙离子对土壤有机碳的固定及有机质对Pb形态转化的影响》一文中研究指出:土壤有机质作为全球陆地表面最大的有机碳库,是土壤肥力的重要指标,显著影响全球碳循环。土壤环境中广泛存在的铁氧化物和钙离子在土壤有机碳稳定和周转中起着重要作用。同时,土壤有机质的形态和含量与土壤中污染物质的迁移转化密切相关。本研究采集我国中东部地区典型耕地土壤,通过传统化学提取并结合同位素分析和同步辐射红外显微成像(SR-FTIR)技术,探讨了土壤中铁氧化物结合态有机碳的分布规律及分子组成;借助化学分析、傅里叶变化红外光谱(FTIR)、紫外光谱和同步辐射X射线吸收光谱技术(NEXAFS),明确了不同结晶度铁氧化物、钙离子对土壤有机碳储存的贡献,阐述了长期定位施肥对铁氧化物和钙离子稳定土壤有机碳的影响。通过向铅污染土壤添加水稻秸秆的长期培养试验,利用连续化学提取方法和同步辐射X射线吸收精细结构谱(XAFS),阐明了土壤组分互作对铅在土壤组分中分配的影响,揭示了长时间尺度下铅化学形态和分子形态的动态变化过程。主要结论如下:(1)初步摸清了我国主要耕地土壤中铁氧化物结合态有机碳的特征、影响因素及其生态来源和分子组成。耕地土壤中铁氧化物结合态有机碳占土壤有机碳的6.231.2%,是土壤碳循环的重要组成部分。土壤中的有机碳主要是以吸附的方式与铁氧化物结合,而在某些有机碳含量高的土壤中,共沉淀方式也是铁氧化物结合态有机碳形成的重要机制。不同土壤中铁氧化物结合态有机碳的分布不具有规律性,其含量在年均温为16.4°C的土壤中达到一个峰值。土壤有机碳和铁的活化度控制着铁氧化物结合态有机碳的形成,耕地中的铁氧化物可能主要倾向于保护植物来源的多糖和脂肪类物质。(2)明确了红壤中不同结晶度的铁氧化物对土壤有机碳储存的贡献及其对施肥的响应。红壤中铁氧化物结合态有机碳含量高低为非晶型胶体铁结合态有机碳(OCPP)>晶型铁氧化物结合态有机碳(OCDH)>非晶型铁氧化物结合态有机碳(OCHH)。土壤中OCDH和OCHH主要是通过吸附的方式形成的,而OCPP则主要是通过共沉淀或螯合的方式结合的。土壤中OCPP和OCHH对施肥比较敏感,施肥对OCDH的影响较小。化肥处理显著促进了土壤中有机碳与非晶型胶体铁和非晶型铁氧化物结合,有机肥处理显著促进了土壤中有机碳与非晶型铁氧化物结合。OCHH比OCDH具有更大的平均分子量和更高的芳香化程度。化肥处理显著增加了土壤中OCPP疏水性和芳香性,促进了大分子化合物与晶型铁氧化物结合;有机肥处理显著降低了土壤OCPP的分子量、疏水性和芳香性,OCHH的疏水性和芳香性。(3)阐明了钙离子在土壤有机碳储存中的作用。红壤和潮土中分别约有4.5519.28%和9.0025.15%的土壤有机碳是以钙结合态有机碳的形式存在的,化肥处理显著降低土壤中钙结合态有机碳的含量,而有机肥处理显著升高了潮土中钙结合态有机碳的含量。钙离子选择保护土壤有机质中的芳香碳和羧基碳,有机肥处理促进土壤中氧烷基碳与钙离子结合。钙离子结合态有机碳表现13C相对富集的性质,化肥处理促进13C相对富集的组分在钙结合态有机碳中积累,而有机肥处理促使钙结合态有机碳富集13C相对亏损的组分。(4)获得了长时间尺度下,土壤组分互作对Pb化学形态的影响。亚热带地区土壤中的铅主要是以铁氧化物结合态、表面结合态和残渣态形式存在。施用秸秆以后,土壤中的铁氧化物结合态铅显著增加,而土壤中活性形态的铅(离子交换态和表面结合态)显著降低。长时间的土壤老化会促进铅与铁氧化物结合,并且施用外源有机质会加速这一过程。有机质和土壤老化主要促进铅与非晶型铁氧化物结合。有机质的加入可能是通过形成Fe-OC-Pb和Fe-Pb-OC三元复合体促使铅与铁氧化物结合。(5)揭示了长时间尺度下,土壤组分互作对Pb分子形态的影响。亚热带地区土壤中铅的分子形态主要由铁氧化物结合态铅、铅的磷酸盐化合物以及蒙脱石结合态铅组成。有机质和土壤老化会促进土壤中的蒙脱石结合态铅和铅的磷酸盐化合物转化为铁氧化物结合态铅。铁氧化物结合态有机碳在铁氧化物结合态铅的形成中起了重要作用。

Abstract

tu rang you ji zhi zuo wei quan qiu liu de biao mian zui da de you ji tan ku ,shi tu rang fei li de chong yao zhi biao ,xian zhe ying xiang quan qiu tan xun huan 。tu rang huan jing zhong an fan cun zai de tie yang hua wu he gai li zi zai tu rang you ji tan wen ding he zhou zhuai zhong qi zhao chong yao zuo yong 。tong shi ,tu rang you ji zhi de xing tai he han liang yu tu rang zhong wu ran wu zhi de qian yi zhuai hua mi qie xiang guan 。ben yan jiu cai ji wo guo zhong dong bu de ou dian xing geng de tu rang ,tong guo chuan tong hua xue di qu bing jie ge tong wei su fen xi he tong bu fu she gong wai xian wei cheng xiang (SR-FTIR)ji shu ,tan tao le tu rang zhong tie yang hua wu jie ge tai you ji tan de fen bu gui lv ji fen zi zu cheng ;jie zhu hua xue fen xi 、fu li xie bian hua gong wai guang pu (FTIR)、zi wai guang pu he tong bu fu she Xshe xian xi shou guang pu ji shu (NEXAFS),ming que le bu tong jie jing du tie yang hua wu 、gai li zi dui tu rang you ji tan chu cun de gong suo ,chan shu le chang ji ding wei shi fei dui tie yang hua wu he gai li zi wen ding tu rang you ji tan de ying xiang 。tong guo xiang qian wu ran tu rang tian jia shui dao jie gan de chang ji pei yang shi yan ,li yong lian xu hua xue di qu fang fa he tong bu fu she Xshe xian xi shou jing xi jie gou pu (XAFS),chan ming le tu rang zu fen hu zuo dui qian zai tu rang zu fen zhong fen pei de ying xiang ,jie shi le chang shi jian che du xia qian hua xue xing tai he fen zi xing tai de dong tai bian hua guo cheng 。zhu yao jie lun ru xia :(1)chu bu mo qing le wo guo zhu yao geng de tu rang zhong tie yang hua wu jie ge tai you ji tan de te zheng 、ying xiang yin su ji ji sheng tai lai yuan he fen zi zu cheng 。geng de tu rang zhong tie yang hua wu jie ge tai you ji tan zhan tu rang you ji tan de 6.231.2%,shi tu rang tan xun huan de chong yao zu cheng bu fen 。tu rang zhong de you ji tan zhu yao shi yi xi fu de fang shi yu tie yang hua wu jie ge ,er zai mou xie you ji tan han liang gao de tu rang zhong ,gong chen dian fang shi ye shi tie yang hua wu jie ge tai you ji tan xing cheng de chong yao ji zhi 。bu tong tu rang zhong tie yang hua wu jie ge tai you ji tan de fen bu bu ju you gui lv xing ,ji han liang zai nian jun wen wei 16.4°Cde tu rang zhong da dao yi ge feng zhi 。tu rang you ji tan he tie de huo hua du kong zhi zhao tie yang hua wu jie ge tai you ji tan de xing cheng ,geng de zhong de tie yang hua wu ke neng zhu yao qing xiang yu bao hu zhi wu lai yuan de duo tang he zhi fang lei wu zhi 。(2)ming que le gong rang zhong bu tong jie jing du de tie yang hua wu dui tu rang you ji tan chu cun de gong suo ji ji dui shi fei de xiang ying 。gong rang zhong tie yang hua wu jie ge tai you ji tan han liang gao di wei fei jing xing jiao ti tie jie ge tai you ji tan (OCPP)>jing xing tie yang hua wu jie ge tai you ji tan (OCDH)>fei jing xing tie yang hua wu jie ge tai you ji tan (OCHH)。tu rang zhong OCDHhe OCHHzhu yao shi tong guo xi fu de fang shi xing cheng de ,er OCPPze zhu yao shi tong guo gong chen dian huo ao ge de fang shi jie ge de 。tu rang zhong OCPPhe OCHHdui shi fei bi jiao min gan ,shi fei dui OCDHde ying xiang jiao xiao 。hua fei chu li xian zhe cu jin le tu rang zhong you ji tan yu fei jing xing jiao ti tie he fei jing xing tie yang hua wu jie ge ,you ji fei chu li xian zhe cu jin le tu rang zhong you ji tan yu fei jing xing tie yang hua wu jie ge 。OCHHbi OCDHju you geng da de ping jun fen zi liang he geng gao de fang xiang hua cheng du 。hua fei chu li xian zhe zeng jia le tu rang zhong OCPPshu shui xing he fang xiang xing ,cu jin le da fen zi hua ge wu yu jing xing tie yang hua wu jie ge ;you ji fei chu li xian zhe jiang di le tu rang OCPPde fen zi liang 、shu shui xing he fang xiang xing ,OCHHde shu shui xing he fang xiang xing 。(3)chan ming le gai li zi zai tu rang you ji tan chu cun zhong de zuo yong 。gong rang he chao tu zhong fen bie yao you 4.5519.28%he 9.0025.15%de tu rang you ji tan shi yi gai jie ge tai you ji tan de xing shi cun zai de ,hua fei chu li xian zhe jiang di tu rang zhong gai jie ge tai you ji tan de han liang ,er you ji fei chu li xian zhe sheng gao le chao tu zhong gai jie ge tai you ji tan de han liang 。gai li zi shua ze bao hu tu rang you ji zhi zhong de fang xiang tan he suo ji tan ,you ji fei chu li cu jin tu rang zhong yang wan ji tan yu gai li zi jie ge 。gai li zi jie ge tai you ji tan biao xian 13Cxiang dui fu ji de xing zhi ,hua fei chu li cu jin 13Cxiang dui fu ji de zu fen zai gai jie ge tai you ji tan zhong ji lei ,er you ji fei chu li cu shi gai jie ge tai you ji tan fu ji 13Cxiang dui kui sun de zu fen 。(4)huo de le chang shi jian che du xia ,tu rang zu fen hu zuo dui Pbhua xue xing tai de ying xiang 。ya re dai de ou tu rang zhong de qian zhu yao shi yi tie yang hua wu jie ge tai 、biao mian jie ge tai he can zha tai xing shi cun zai 。shi yong jie gan yi hou ,tu rang zhong de tie yang hua wu jie ge tai qian xian zhe zeng jia ,er tu rang zhong huo xing xing tai de qian (li zi jiao huan tai he biao mian jie ge tai 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论文参考文献

  • [1].水稻土淹水过程铁氧化物转化对磷饱和度和磷、氮释放的影响[D]. 邵兴华.浙江大学2005
  • [2].水稻土淹水过程中铁化学行为变化对磷有效性影响研究[D]. 苏玲.浙江大学2001
  • [3].负载硼的铁铝氧化物的结构和性能的研究[D]. 廖水姣.华中农业大学2009
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自华中农业大学的万丹,发表于刊物华中农业大学2019-07-15论文,是一篇关于铁氧化物结合态有机碳论文,钙结合态有机碳论文,长期定位施肥论文,同步辐射射线吸收谱论文,重金属污染论文,华中农业大学2019-07-15论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自华中农业大学2019-07-15论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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