三种铁氧化物的磷吸附解吸特性以及与磷吸附饱和度的关系

收稿日期:2005-01-04 修改稿收到日期:2005-03-29

基金项目:国家自然科学基金项目(30370817,30471006);土壤与农业可持续发展国家重点实验室开放基金资助。

作者简介:邵兴华(1969—

),女,内蒙古人,博士研究生,主要从事土壤磷素化学研究。3通讯作者三种铁氧化物的磷吸附解吸特性以及

与磷吸附饱和度的关系

邵兴华1,章永松1,2

3

,林咸永1,2,都韶婷1,于承艳1

(1浙江大学环境资源学院,教育部环境修复与生态健康重点实验室,浙江杭州310029;2土壤与农业可持续发展国家重点实验室,中国科学院南京土壤研究所,江苏南京210008)

摘要:采用三种人工合成铁氧化物(针铁矿、赤铁矿和水铁矿)比较了结晶态和无定形铁氧化物对磷的吸附—解吸特性以及与磷吸附饱和度的关系。结果表明,三种铁氧化物的磷吸附特性均可用Langumir 方程来描述,相关系数

均大于019,达到极显著水平。从磷最大吸附量(Q m )、吸附反应常数(K )和最大缓冲容量(MBC

)三项吸附参数综合考虑,水铁矿(无定形)对磷的吸附无论在容量还是强度方面均比结晶态铁氧化物针铁矿和赤铁矿大得多。水铁矿吸附的磷比针铁矿和赤铁矿所吸附的磷更难解吸;水铁矿的大量活性表面并没有表现出增加磷释放的作用。磷吸附饱和度有望作为评价土壤或铁氧化物磷吸附—解吸的强度和容量因子的一个综合指标。关键词:铁氧化物;磷;吸附—解吸;吸附饱和度

中图分类号:S15316+1 文献标识码:A 文章编号:1008-505X (2006)02-0208-05

Phosphorusadsorptionanddesorptionpropertiesofthreesyntheticironoxides

andtheirrelationtophosphorusadsorptionsaturation

SHAOXing 2hua 1,ZHANGYong 2song

1,2

3

,LINXian 2yong 1,2

,DUShao 2ting 1,YUCheng 2yan 1

(1MOE KeyLab.of Environ .Remediation and EcosystemHealth,College of Natural Resour .and Environ .Sci.,Zhejiang Univ.,

310029Hangzhou,China;2State KeyLab.of Soil and Sustainable Agri.,

Inst.of Soil Sci.,

CAS ,Nanjing 210008,China )

Abstract:ThedifferencesofPadsorption 2desorptioncharacteristicsofamorphousandcrystallineironoxidesandtheir relation toPadsorptionsaturationwerestudiedbyusingthreesyntheticironoxides.TheresultsshowedthatPadsorption propertiesofthesethreesyntheticironoxidescouldbedescribedbyLangumirequationwithacorrelationcoefficientlarger

than019beingstatisticalsignificantat1%level.ItwasfoundbycomprehensivelytakingQ m (maximumquantityofad

2

sorption

),K (adsorptionconstant )andMBC (maximumbuffingcapacity )intoaccount,ferrihydrate (amorphous )was muchlargerthancrystallineironoxides (goethiteandhematite )inbothintensityandcapacityofPadsorption.Pad 2

sorbedbyferrihydratewasmuchmoredifficulttobedesorbedthanthosebygoethiteandhematite.Thelargeactivesur 2facesofferrihydratecontributelittleonPdesorption.ItwassuggestedbyourresultsthatPadsorptionsaturationmightbe apromisingintegratedindexforestimatingtheintensityandcapacityofPadsorption 2desorptioninsoilsorironoxides.Keywords:ironoxide;phosphorus;adsorption 2desorption;adsorptionsaturation

铁氧化物是土壤结构体的胶结物质之一,不仅是这些土壤中最常见和含量较高的氧化物,而更重要的是它具有较高的活性,易随环境条件的变化而转变[1]。铁氧化物可变电荷表面对磷的固定是影响磷在土壤中的浓度、形态、化学行为和生物有效性的重要因素,有关研究一直是土壤化学领域里的热

点[2]。水稻土淹水过程中,氧化还原电位降低,是促使氧化铁活化的重要条件之一[1]。活化程度不同,形成的铁氧化物的颗粒大小和比表面积有很大的差异,势必引起磷吸附解吸特性的差异。章永松等人[3]研究发现,土壤中的结晶态氧化铁随淹水期明显下降,而无定形氧化铁急剧增加,并且在不同土层

植物营养与肥料学报2006,12(2):208-212

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