黄土包气带中氨氮吸附/解吸机理研究

段 磊，吕佳佳，孙亚乔

(1.长安大学水利与环境学院，陕西 西安 710054；2.长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室，陕西 西安 710054)

黄土广泛分布于中亚、中东、北美及我国西北等温带和沙漠前缘的半干旱地带，约占地球陆地面积的10%[1]。我国黄土面积达64×104km2，具有丰富的孔隙结构，是粉质粘土的代表，覆盖了陕西、山西、甘肃、宁夏、青海和河南等省、自治区[2]。唐晓武等[3]研究发现，溶液酸碱度、温度及黄土矿物组成成分均是影响黄土吸附六价铬的重要因素。CaCO3是黄土的重要标志，黄土中有机质含量、氧化物与其他土壤/沉积物也存在较大差异[4]。

目前土壤/沉积物对氨氮吸附的研究主要集中在吸附动力学、等温吸附特征和环境影响因素等方面[11-14]。氨氮在不同土壤/沉积物中的吸附/解吸动力学过程符合二级动力学方程，该过程可划分为：快反应阶段、慢反应阶段和平衡阶段[15-17]。土壤的吸附/解吸行为因土壤理化性质而不同，受土壤有机质和粘粒含量等土壤性质的影响较大[18-19]，如土壤中的粘性颗粒越多，其对氨氮的吸附能力越大，吸附能力表现为粉质黏土>粉土>砂粉土>粉砂[20-23]。

不同于其他土壤，黄土中的易溶盐以氯化物、重碳酸盐为主，硫酸盐含量较少，含有较多的含Fe、Al等氧化物，有机质和CaCO3高含量是黄土的重要标志之一[24]。如罗维等[25]研究发现，马兰黄土对水溶液中Cr(Ⅲ)的吸附作用主要为方解石水解所引起的Cr(Ⅲ)吸附沉淀反应和铁锰氧化物对Cr(Ⅲ)的表面络合反应，辅以多种矿物对Cr(Ⅲ)的阳离子交换作用。钟金魁……