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有机碳和无机碳是土壤中重要的两种碳源,对土壤理化性质有显著影响。由于有机碳的复杂性和异质多相性,有机碳与无机碳之间相互作用机制尚不明确。本文分别选取土壤腐殖酸与合成的方解石作为有机碳、无机碳的代表,利用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱分析(FT-IR)、热重分析(TGA)及紫外可见光谱(UV)等分析技术,研究无机碳对土壤腐殖酸的吸附、及其有腐殖酸对无机碳的溶解过程,探讨腐殖酸与无机碳相互作用的影响因素,并阐明其作用机制。取得的主要结果有:(1)XRD分析表明合成的无机碳为方解石,无其它杂质:其形貌为立方状,粒径约为4μm;其比表面积为0.96m2/g,电荷零点为pH9.0。(2)方解石对JGHA和JGFA的等温吸附曲线均可用Langmuir等温吸附方程拟合。pn8.8,离子强度分别为0.01mol/L、O.lmol/LNaCl时,方解石对JGHA的最大吸附量分别为18.96mg/g、20.14mg/g;离子强度为0.1mol/L, pH分别为8.0、9.0时,方解石对JGFA的最大吸附量分别为10.18mg/g、7.97mg/g。(3)体系pH、离子强度和腐殖酸类型均可影响方解石对土壤腐殖酸的吸附。随着pH的增加,方解石对JGHA和JGFA的吸附量逐渐减小。I=0.1mol/L, JGHA加入量分别为20mg/L、40mg/L、80mg/L时,pH由7.0升高至11.0方解石对JGHA的吸附百分比分别降低72.4%、78.4%、59.9%;其对JGFA的吸附百分比分别降低64.1%、77.3%、53.2%。此外,方解石对不同类型腐殖酸的吸附量不同,对JGHA的最大吸附量是JGFA的2.0倍。随着离子强度的增加,方解石对JGHA的吸附量增大,而对JGFA的吸附量影响不显著。(4)在NaCl体系中,方解石的溶解度与pH呈反比,与离子强度成正比;但是,在腐殖酸(JGHA或JGFA)与无机碳(方解石)共存的体系中,方解石的溶解度随pH的变化规律与上述一致,但离子强度对溶解度的影响却不同:pU8.0时,离子强度由0.01mol/L增加至0.1mol/L方解石的溶解度增大,继续增加至0.5mol/L时,方解石的溶解度升高较小甚至有降低的趋势。JGHA对方解石的溶解有抑制作用,而JGFA对方解石的溶解有促进作用,且作用强度与腐殖酸浓度呈正相关。(5)TGA和DTG图谱分析表明,与纯方解石相比,其与JGHA或JGFA复合物的失重平台前移,峰温分别提前22℃、28℃,失重量分别增加3%、1.25%,复合物的热稳定性变差。(6) JGHA和JGFA在波长465nm和665nm处紫外吸光值的比值(E4/E6)分别为3.69、16.77;被方解石吸附后其E4/E6分别为4.33、23.51。被吸附后JGHA和JGFA的E4/E6均升高,表明方解石优先吸附腐殖酸中分子量较高,结构较复杂的组分。通过ATR-FTIR对方解石与腐殖酸复合前后样品的表征,采用分峰拟合的分析方法,可推断出方解石与JGHA、JGFA之间的络合以单齿配位为主。这种配位络合的吸附方式在一定程度上会促进方解石的溶解。