论文部分内容阅读
硒作为微量元素的同时也是人体必须的营养元素，与人体健康密切相关，人体不能自动合成硒，主要通过食物和饮用水获取硒，这两者中的硒都直接或间接源自土壤，硒在土壤中的迁移转化等物理化学过程又直接影响着植物对硒的吸收和生物体对硒的利用，所以研究硒在土壤中的迁移转化规律具有重要价值。近年来，富硒茶以丰富的保健功能受到大众的青睐，本文以名山河流域种植茶树的黄壤作为供试土壤，采用批培养法研究该区域硒(Se4+)在原土及各粒径团聚体(＜0.002mm、0.053-0.002mm、0.25-0.053mm、2-0.25mm)中的吸附特性，定量分析了有机质、游离氧化铁对土壤吸附硒(Se4+)特性的影响，以期为提高茶叶硒含量，生产富硒茶提供一定的参考数据与理论依据。研究结论如下:
(1)原土及各粒径团聚体对Se4+的吸附量与Se4+的初始浓度呈正相关。反应前期，原土及各粒径团聚体对Se4+的吸附量随着Se4+浓度的增加而急剧增加，随着Se4+浓度的进一步增加，吸附速率降低，吸附量逐渐趋于平衡。原土及各粒径团聚体对Se4+的吸附量大小顺序为:(＜0.002mm)＞(0.053-0.002mm)＞原土＞(2-0.25mm)＞(0.25-0.053mm)与有机质、游离氧化铁在土壤中的分布一致。用热力学方程对Se4+的等温吸附过程进行拟合，结果表明Langmuir方程拟合效果最好，Freundlich方程次之，表明原土及各粒径团聚体对Se4+以均匀的单分子层吸附为主。
(2)原土及各粒径团聚体对Se4+的动力学吸附包括快速吸附（非专性吸附）和慢速吸附（专性吸附）两个阶段，吸附量在前60min急速上升，吸附速率最高，在720min时，有90％-97％的Se4+被吸附，吸附量逐渐趋于平衡。原土及各粒径团聚体对Se4+的吸附量大小顺序为:(＜0.002mm)＞(0.053-0.002mm)＞原土＞(2-0.25mm)＞(0.25-0.053mm)，与有机质、游离氧化铁在土壤中的分布一致。用五个常用动力学方程拟合表明，Elovich方程拟合效果最好，一级动力学方程拟合效果最差，反映出原土及不同粒径的团聚体对Se4+的动力学吸附不是一个单一反应的过程，有可能还包括除吸附以外的溶解、扩散等过程。
(3)分别去除土壤有机质，去除游离氧化铁后，原土及各粒径团聚体对Se4+的吸附量大小顺序为:(＜0.002mm)＞0.053-0.002mm＞原土＞2～0.25mm＞0.25-0.053mm，与未去除土壤组分的原土一致。相较于未去除有机质和游离氧化铁的原土，分别去除土壤有机质和游离氧化铁后的原土及各粒径团聚体对Se4+的吸附速率均降低，吸附量明显下降，且去除游离氧化铁后，原土及各粒径团聚体对Se4+的吸附量低于去除有机质后的吸附量，吸附量大小为:原土＞去除有机质＞去除游离氧化铁，Langmuir方程和Freundlich方程都能较好地拟合原土及各粒径团聚体对Se4+的吸附，其中Langmuir方程拟合效果更好。
(4)分别去除土壤有机质，去除游离氧化铁后，原土及各粒径团聚体对Se4+的动力学吸附也呈现出先快后慢的趋势，在前60min吸附速率较高，吸附量快速上升，至960min基本趋于平衡。原土及各粒径团聚体对Se4+的吸附量大小顺序为:(＜0.002mm)＞0.053-0.002mm＞原土＞2～0.25mm＞0.25-0.053mm，与未去除有机质和游离氧化铁的原土一致。去除有机质处理的原土及各粒径团聚体对Se4+的吸附量大于去除游离氧化铁的吸附量，吸附量大小为:原土＞去除有机质＞去除游离氧化铁，五个常用动力学方程拟合结果表明，在去除有机质处理下，二级动力学方程拟合效果最好，在去除游离氧化铁处理下，Elovich方程拟合效果最好，一级动力学方程拟合效果最差。
(1)原土及各粒径团聚体对Se4+的吸附量与Se4+的初始浓度呈正相关。反应前期，原土及各粒径团聚体对Se4+的吸附量随着Se4+浓度的增加而急剧增加，随着Se4+浓度的进一步增加，吸附速率降低，吸附量逐渐趋于平衡。原土及各粒径团聚体对Se4+的吸附量大小顺序为:(＜0.002mm)＞(0.053-0.002mm)＞原土＞(2-0.25mm)＞(0.25-0.053mm)与有机质、游离氧化铁在土壤中的分布一致。用热力学方程对Se4+的等温吸附过程进行拟合，结果表明Langmuir方程拟合效果最好，Freundlich方程次之，表明原土及各粒径团聚体对Se4+以均匀的单分子层吸附为主。
(2)原土及各粒径团聚体对Se4+的动力学吸附包括快速吸附（非专性吸附）和慢速吸附（专性吸附）两个阶段，吸附量在前60min急速上升，吸附速率最高，在720min时，有90％-97％的Se4+被吸附，吸附量逐渐趋于平衡。原土及各粒径团聚体对Se4+的吸附量大小顺序为:(＜0.002mm)＞(0.053-0.002mm)＞原土＞(2-0.25mm)＞(0.25-0.053mm)，与有机质、游离氧化铁在土壤中的分布一致。用五个常用动力学方程拟合表明，Elovich方程拟合效果最好，一级动力学方程拟合效果最差，反映出原土及不同粒径的团聚体对Se4+的动力学吸附不是一个单一反应的过程，有可能还包括除吸附以外的溶解、扩散等过程。
(3)分别去除土壤有机质，去除游离氧化铁后，原土及各粒径团聚体对Se4+的吸附量大小顺序为:(＜0.002mm)＞0.053-0.002mm＞原土＞2～0.25mm＞0.25-0.053mm，与未去除土壤组分的原土一致。相较于未去除有机质和游离氧化铁的原土，分别去除土壤有机质和游离氧化铁后的原土及各粒径团聚体对Se4+的吸附速率均降低，吸附量明显下降，且去除游离氧化铁后，原土及各粒径团聚体对Se4+的吸附量低于去除有机质后的吸附量，吸附量大小为:原土＞去除有机质＞去除游离氧化铁，Langmuir方程和Freundlich方程都能较好地拟合原土及各粒径团聚体对Se4+的吸附，其中Langmuir方程拟合效果更好。
(4)分别去除土壤有机质，去除游离氧化铁后，原土及各粒径团聚体对Se4+的动力学吸附也呈现出先快后慢的趋势，在前60min吸附速率较高，吸附量快速上升，至960min基本趋于平衡。原土及各粒径团聚体对Se4+的吸附量大小顺序为:(＜0.002mm)＞0.053-0.002mm＞原土＞2～0.25mm＞0.25-0.053mm，与未去除有机质和游离氧化铁的原土一致。去除有机质处理的原土及各粒径团聚体对Se4+的吸附量大于去除游离氧化铁的吸附量，吸附量大小为:原土＞去除有机质＞去除游离氧化铁，五个常用动力学方程拟合结果表明，在去除有机质处理下，二级动力学方程拟合效果最好，在去除游离氧化铁处理下，Elovich方程拟合效果最好，一级动力学方程拟合效果最差。