塿土胶体对氮磷钾吸附性能的尺寸效应

作     者：李昕 丁维 闫雨阳 许晨阳 杜伟 胡斐南 耿增超 LI Xin;DING Wei;YAN Yuyang;XU Chenyang;DU Wei;HU Feinan;GENG Zengchao

作者机构：西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学西北农业农村部植物营养与农业环境重点实验室陕西杨凌712100 西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 

出 版 物：《农业环境科学学报》 (Journal of Agro-Environment Science)

年 卷 期：2024年第43卷第8期

页      面：1760-1770页

核心收录：

学科分类：083001[工学-环境科学] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41701261) 陕西省自然科学基金项目(2023-JC-YB-263) 中央高校基本科研业务费(2452020165) 

主　　题：塿土胶体 纳米颗粒 颗粒直径 养分元素 吸附性 

摘      要：为明确尺寸效应对塿土胶体吸附氮、磷、钾行为的影响过程及机理,采用高速离心法提取直径2000、1000、500、200 nm和100 nm的塿土胶体组分,测定其粒径分布、元素含量和zeta电位,进而通过批量吸附试验研究其对铵根离子(NH_(4)^(+))、磷酸根离子(PO_(4)^(3-))和钾离子(K^(+))的吸附行为。结果表明:直径2000 nm和1000 nm的塿土粗胶体颗粒呈双峰分布模式,直径500、200 nm和100 nm的细胶体组分呈单峰分布。随着平均直径减小,塿土胶体的全碳和有机碳含量增加。不同直径塿土胶体在高pH下的zeta电位绝对值增大,电荷密度和电荷可变性也随颗粒直径增大而增加。各直径塿土胶体对NH_(4)^(+)、PO_(4)^(3-)、K^(+)的吸附过程符合准一级动力学和Freundlich模型,吸附过程以物理扩散为主,且表现为多分子层吸附特征。不同直径塿土胶体对NH_(4)^(+)、PO_(4)^(3-)、K^(+)的的吸附性能受胶体直径大小的影响,塿土粗胶粒(2000 nm)吸附能力最大,表明塿土胶体对养分元素的吸附差异主要受电荷密度调控。