H⁺和有机酸对可变电荷土壤铝释放的动力学研究

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• 责任者：王代长^c河南农业大学 ; 蒋新^c中国科学院南京土壤研究所 ; 贺纪正^c中国科学院生态环境研究中心 ; 邓建才 ; 卞永荣
• 刊名：地球化学
• 出版年：2006
• 卷期：35^b6
• 关键词：有机酸 ; 铝 ; 土壤20^a实验研究 ; 化学动力学 ; 数值模拟 ; ｐＨ值
• 页码：651～659
• 索书号：P270.6/208-2
• 图表：^c表3参34插图
• 分类号：0300
• 文摘期号：2007/00

摘要

利用流动搅动法研究了在模拟酸雨和低分子量有机酸条件下可变电荷土壤铝释放的动力学特征,结果表明,在pH3.5的模拟酸雨作用下,红壤和黄壤中流出液铝的浓度范围约为15～40 μmol/L,铝的释放快反应来源于土壤交换性铝和有机络合态铝,铝的释放慢反应对应于含铝矿物的溶解。赤红壤和砖红壤上在0～300 min内流出液铝的浓度范围约为1～5 μmol/L,流出液pH值大于4.5,对H⁺的缓冲作用表现为阳离子交换、的专性吸附释放OH^-和矿物表面的质子化;当流出液pH值小于4.5时,H⁺开始溶解土壤中的含铝固相,铝释放的最后浓度为20～30 μmol/L。用相近pH值的有机酸溶出土壤铝的浓度比pH3.5的模拟酸雨要高,特别是在砖红壤上,开始就有大量铝的释放,其浓度为20～75 μmol/L,红壤上是70～150 μmol/L,随时间延长,流出液中的铝浓度分别为10～20和20～30 μmol/L。有机酸作用下铝的释放机制主要是有机酸被土壤吸附后,有机酸与位于表面晶格中的铝原子形成络合体,促进了铝的溶解;其次是有机酸的吸附掩盖了土壤表面的质子化过程,增强了酸的溶解,以及有机配体对铝的络合作用,增加了铝的释放量。不同有机酸对铝的溶出能力也有不同,其释放铝能力的大小为:柠檬酸＞酒石酸＞苹果酸,这取决于有机配体与铝的络合能力。