砂柱和土柱中铁锰的酸性淋溶与胶膜的模拟形成

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1、华中农业大学硕士学位论文砂柱和土柱中铁锰的酸性淋溶与胶膜的模拟形成姓名：顾沛申请学位级别：硕士专业：土壤学指导教师：黄丽201206砂柱和土柱中铁锰的酸性淋溶与胶膜的模拟形成摘要本研究以石英砂和无铁锰胶膜发育的黄棕壤为供试材料，在pH3．5的干湿交替条件下，分别用不同摩尔浓度比(4．1、2：1、1：1)的FeS04(0．0．08mol／L)和MnCl2(O．0．08mol／L)混合溶液淋溶石英砂柱和土柱40次，其中石英砂和黄棕壤分别淋溶十次和二十次为一个取样阶段，分析不同阶段样品中各形态铁锰含量和淋出液的pH等，并用电镜观察

2、石英砂表面胶膜的形貌特征，研究铁锰元素淋溶迁移特征以及石英砂和黄棕壤表面铁锰胶膜的形成特点，以探讨铁锰胶膜的形成过程。其研究结果如下：1．随着淋溶次数的增加，在石英砂柱中，各处理淋出液的pH呈波动状变化，除淋溶31次B3(FcS04／№陀12：0．08／0．08mol／L)淋出液pH最低为2．83外，整体上各处理的pH在3．3．8之间；在土柱中，各处理淋出液pH则逐渐降低，且在第一个淋溶阶段pH高于淋溶液的(3．5)，然后随着淋溶次数的增加整体低于3．5，大部分在2．5—3．5之间。当淋溶液中铁浓度相同时，随着锰含量的增加，

3、其淋出液的pH呈逐渐降低的趋势。2．石英砂淋出液中铁锰含量与淋溶液整体差异不大，但是淋出液中铁含量稍低于淋溶液的，而淋出液中锰含量则相反，如淋溶液中铁锰含量为0．04mol／L时，各阶段淋出液中铁含量均在0．038mol／L左右，锰含量为0．042mol／L左右。黄棕壤淋出液中铁锰含量在不同阶段差异较大，特别是第一个阶段整体含量较低，但是随着淋溶次数的增加，淋出液中铁含量整体低于淋溶液的，而锰含量则高于淋溶液的，如淋溶液中铁锰浓度均为为0．04mol／L时，第二个阶段淋出液中铁含量为0．037mol／L，锰含量为0．046m

4、ol／L。这说明铁较锰易在石英砂表面和黄棕壤中淀积。3．随着淋溶次数的增加，石英砂中游离铁锰、非晶形铁锰含量逐渐增加；黄棕壤中不同形态铁含量逐渐增加，全锰含量也有相同的变化趋势，而游离锰和非晶形锰则相反。从不同层次铁锰氧化物含量知，石英砂中游离铁和非晶形铁变化趋势为下层>上层>中层，而游离锰和非晶形锰为下层>中层>上层。对同一层次不同处理的石英砂表面铁锰含量进行统计分析知，各处理间有差异，但变化趋势不一致。黄棕壤中不同形态铁含量变化趋势为上层>下层，而各形态锰含量的变化不一致。对同一层次不同处理黄棕壤铁锰含量进行统计分析知，

5、各处理间有显著性差异，且不同形态锰含量显著性变化趋势一致。4．随着淋溶次数的增加，淋溶黄棕壤中全量钙、镁含量呈逐渐降低的趋势，且整体低于未淋溶的，分别在0．11—4．55和4．4卜9．759／kg之间变化。从不同层次钙、华中农业大学2012届硕士研究生学位论文镁含量来看，下层全量钙、镁的含量高于上层的。5．通过对石英砂表面铁锰胶膜微形态观察得知，随着淋溶液中铁锰含量增多，表面胶膜的淀积量逐渐增多，且呈小球状堆积或簇状。当淋溶液中铁浓度相同时，随着锰含量的增加，表面胶膜由小球状向块状或板状堆积。通过EDS探针测定表面元素分布，

6、发现其铁锰含量变化规律与化学方法测定一致。关键词：砂柱；土柱：石英砂；黄棕壤；铁锰胶膜；淋溶Ⅱ砂柱和土柱中铁锰的酸性淋溶与胶膜的模拟形成Inthisstudy,thequartzsandandtheyellow-brownsoildevelopedbynoniron-manganesecutanswerecollectedasmaterialsfortest．InpH3．5alternatingofwetanddryconditions，weusedthemixedsolutionwithdifferentmolarconc

7、entrationratio(4：l，2：1，l：1)ofFeS04(0-0．08mol／L)andMnCl2(O一0．08mol／L)toleachquartzsandcolumnandsoilcolumn,inwhichquartzsandandyellow-brownsoilwereleachedtentimesandtwentyforasamplestage，respectively．ThenweanalysedthecontentofvariousformsofironandmanganeseandpHofleac

8、hateduringdifferentstagesofsamples，observedthemorphologicalcharactersofquartzsandsurfac宅filmbySEM，andsimulatedtostudythecharacteristicsofiron-man