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Influence of Organo-Metal Interactions on Regeneration of Exhausted Clay Mineral Sorbents in Soil Columns Loaded with Heavy Metals

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Pedosphere 2017年第3期27卷 579-587页

作者： Yasser REFAEY Boris JANSEN Pim DE VOOGT John R.PARSONS Abdel-Hamid EL-SHATER Abdel-Aziz EL-HADDAD karsten kalbitz Institute for Biodiversity and Ecosystem Dynamics (IBED) University of Amsterdam Geology Department Faculty of Science Sohag University Soil Resources and Land Use Institute of Soil Science and Site Ecology Faculty of Environmental Sciences Technical University Dresden

Natural clay minerals can play an important role in crude remediation of wastewater polluted with the heavy metals （HMs） Cu, Zn and Ni. The presence and timing of ddition of natural dissolved organic matter （DOM） have a significant effect on the HM removal by clay mineral sorbents. However, the influence of the presence of DOM on the remediation of the used clay mineral sorbents once saturated with HMs is largely unknown. To resolve this, clay mineral-rich soil column of varying composition, loaded （i） with Cu, Zn and Ni only, （ii） first with DOM followed by Cu, Zn and Ni, or （iii） with DOM, Cu, Zn and Ni simultaneously, was used in a set of desorption experiments. The soil columns were leached with 0.001 mol L-1 CaCI2 dissolved in water as control eluent and 0.001 tool L-1 CaC12 dissolved in DOM as treatment eluent. During the preceding loading phase of the sorbent, the timing of DOM addition （sequential or concurrent with HMs） was found to have a significant influence on the subsequent removal of the HMs. In particular when the column was loaded with DOM and HMs simultaneously, largely irreversible co-precipitation took place. Our results indicate that the regeneration potential of clay mineral sorbents in wastewater treatment will be significantly reduced when the treated water is rich in DOM. In contrast, in manured agricultural fields （where HMs enter together with DOM）, HM mobility will be lower than expected from interaction dynamics of HMs and clay minerals.

关键词： dissolved organic matter heavy metal mobility remediation timing of addition wastewater treatment

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黄土区几种土壤培养过程中可溶性有机碳、氮含量及特性的变化

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土壤学报 2008年第3期45卷 476-484页

作者：赵满兴 kalbitz karsten 周建斌西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 Department of Soil Ecology Bayreuth Institute for Terrestrial Ecosystem ResearchUniversity of Bayreuth95440 BayreuthGermany 延安大学生命科学学院陕西延安716000

对不同地域农田和林地土壤进行35 d好气培养研究,结果表明:不同土壤培养过程中可溶性有机碳(SOC)含量呈明显下降,而可溶性有机氮(SON)含量却呈明显增加趋势。不同农田土壤相比,在培养起始时和培养过程中红油土SOC和SON的平均含量均高于... 详细信息

对不同地域农田和林地土壤进行35 d好气培养研究,结果表明:不同土壤培养过程中可溶性有机碳(SOC)含量呈明显下降,而可溶性有机氮(SON)含量却呈明显增加趋势。不同农田土壤相比,在培养起始时和培养过程中红油土SOC和SON的平均含量均高于黑垆土和淋溶褐土;同为黑垆土,林地土壤SOC和SON含量均明显高于相应农田土壤。与起始值相比,土壤培养后提取的可溶性有机物的UV280和HIXem(Hu-mification index)值均明显增加,其中HIXem值在培养的第8天和第35天时呈显著增加趋势。随着培养过程的持续,SOC/SON比值逐渐下降。相关分析发现,培养第35天时SOC的减少幅度与UV 280增加比例呈显著正相关;培养第8天时SOC的减少比例与起始HIXem值呈显著负相关。说明UV280和HIXem值可以在一定程度上反映可溶性有机物种类和结构特性的变化。

关键词：土壤矿化可溶性有机碳可溶性有机氮 UV280吸收 HIXem

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黄土区几种土壤培养过程中可溶性有机氮的变化及其与土壤矿化氮的关系

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水土保持学报 2008年第4期22卷 122-127页

作者：赵满兴 kalbitz karsten 周建斌西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 德国拜罗伊特大学土壤生态系德国拜罗伊特D-95448 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 延安大学生命科学学院陕西延安716000

研究了黄土高原12种土壤(农地和林地)35 d好气培养过程中可溶性有机氮(SON)含量及其占可溶性全氮(TSN)的比例,以及SON与土壤矿化氮间的关系。结果表明,随着培养过程的进行,不同类型土壤SON的含量均呈明显增加;土壤SON占TSN的比例在培养... 详细信息

研究了黄土高原12种土壤(农地和林地)35 d好气培养过程中可溶性有机氮(SON)含量及其占可溶性全氮(TSN)的比例,以及SON与土壤矿化氮间的关系。结果表明,随着培养过程的进行,不同类型土壤SON的含量均呈明显增加;土壤SON占TSN的比例在培养的前3 d内明显下降,随后这一比例基本保持在24%左右。根据总可溶性氮确定的供试土壤氮素矿化势No平均为45.8 mg/kg,较由矿化的无机氮确定的土壤氮素矿化势No(平均36.5 mg/kg)高约1/4左右;培养过程中土壤SON含量与利用无机氮拟合得到的土壤氮素矿化势No间的相关性未达显著水平。研究表明,评价土壤氮素矿化特性时仅仅测定矿化的无机氮数量,可能会低估土壤氮素矿化潜力和氮素损失的数量和效应。

关键词：黄土高原氮索矿化可溶性有机氮氮素矿化势

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酚酸和氨基酸在土壤矿物表面的交互吸附作用

酚酸和氨基酸在土壤矿物表面的交互吸附作用

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2019年中国土壤学会土壤环境专业委员会、土壤化学专业委员会联合学术研讨会

作者：高佳佳 Boris Jansen karsten kalbitz 西南大学资源环境学院 University of Amsterdam Institute for Biodiversity and Ecosystem Dynamics Technische Universit?t Dresden Soil Resources and Land Use

土壤有机质被矿物吸附之后可以显著降低其生物有效性,增加其在土壤中的保存时间。但是,不同矿物类型对酚酸和氨基酸吸附的影响以及酚酸和氨基酸的交互吸附作用认识较少。因此,本研究通过室内吸附实验探讨不同初始浓度条件下酚酸(水杨酸... 详细信息

土壤有机质被矿物吸附之后可以显著降低其生物有效性,增加其在土壤中的保存时间。但是,不同矿物类型对酚酸和氨基酸吸附的影响以及酚酸和氨基酸的交互吸附作用认识较少。因此,本研究通过室内吸附实验探讨不同初始浓度条件下酚酸(水杨酸、丁香酸、阿魏酸和香草酸)和氨基酸(赖氨酸、亮氨酸、谷氨酸和苯丙氨酸)在针铁矿和蒙脱石表面的吸附特性,分析交互作用对酚酸和氨基酸吸附的影响。结果表明酚酸在针铁矿表面的吸附量明显高于蒙脱石,而氨基酸在蒙脱石表面的吸附量明显高于针铁矿。相比其他酚酸,水杨酸被针铁矿和蒙脱石优先吸附。对于不同的氨基酸,谷氨酸被针铁矿优先吸附,而赖氨酸被蒙脱石优先吸附。氨基酸对矿物表面吸附位点的竞争力强于酚酸,从而部分抑制了酚酸的吸附。酚酸或氨基酸的预先吸附都可以改善矿物表面性质,从而增加另一类化合物的吸附。其中针铁矿表面的增加幅度高于蒙脱石。对于针铁矿,酚酸的预先吸附对氨基酸吸附的增幅影响(增加97%～161%)优于氨基酸预先吸附对酚酸吸附的影响(增加9%～48%)。这些结果说明土壤有机质在矿物表面的吸附可能存在自我增强作用。

关键词：酚酸氨基酸土壤矿物表面吸附竞争吸附交互作用

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