全 文 ：‘ 应 用 生 态 学 报 年 ! 月 第 ∀ 卷 第 # 期
∃% &∋ ( ) ( ∗+ , − ∋ . / + 0 . 11/ &( 2 (∃+ / + 3 4 , + 56 7 , ∀ 8# 9 : # ! 一 # !
外源 ∀;< = 进人土壤后的扩散及存在形态 ‘
李书鼎 邹邦基 朱 玺
8中国科学院沈阳应用生态研究所陆地生态系统痕量物质生态过程开放实验室 , 沈阳 。。 9
>摘要 利用 “ < = 示踪和化学连续分级技术研究了外源 < = 在褐土中的存在形态 ‘结果
表明交换态 < = 8( ? 一 <=9 和碳酸盐结 合态 < = 8∃ . − ≅ 一 < = 9含量约占土壤总 < = 量的 ∀Α 一
ΑΒ Χ 7 < = 投加量增加 , 土壤 < = 的强度因数增大 7 反之 , < = 的矿物形态增高 7 土壤水分 # Χ
和 ! ! Χ时 , 土壤中 < = 的扩散系数 2 分别是 Α 7 Δ Ε ΦΓ一和 ∀ 7 ∀ 火 ! 一叱Η < · ; 一 , 7 土壤水分含
量在 Ι! Χ和 Α! Χ时 , < = 在施入点的平均停留时问分别是 ϑ 和 #ϑ 7 < = 的扩散程度 8了 9也
随之从 。增大到 ! 7 ΙΑ 7
关键词 外源 < = < = 存在形态 褐土 上壤水分
( Ε Κ;65 = 6 Λ Γ Μ Η ; Ν = ϑ 6Ο5 ΚΜ ϑ ΚΜΜΠ ; ΚΓ = Γ Λ < = ;Π Θ Θ Φ5 Η 5 = 65 ϑ Κ= 6Γ ϑ ΜΝ Ρ ! 7 / Κ ) Ο Π ϑ Κ= Δ , < Γ Π
≅ Ν = Δ ΣΚ Ν = ϑ < Ο Π ? Κ 8/ Ν Φ,Γ Τ 、 ! ,协, ΓΛ ( Υ Γ ΦΓ Δ Κ5 Ν Φ 1 ΜΓ Υ 5 , ; ΓΛ 了’ΜΝ Υ 5 ) Π Φ,; ΜΝ , , 55 Κ, : ,& ,5 , 一 , 75 ; 6 Μ ΚΝ Φ ( ς
Υ Γ 移,; Φ5 Η , & , , ; ΜΤ ΜΠ 6 5 ΓΣ , 月户1ΦΚ5 ϑ ( Υ Γ ΦΓ郡 , . Υ Ν ϑ 5 Η ΦΝ , : Κ5 Ν , ) Ο5 ,理 Ν , : ! ! 97 刃Ο ΚΜ: 二 7
月户户 7 ( Υ Γ Φ 7 , , ∀ 8 9 : # ! 一 # ! 7
) 6 Π ϑ Κ5 ; Γ = 5 Ε Κ; 65 = 6 ΛΓ Μ Η ; Γ Λ < = ; Π Θ Θ Φ5 Η 5 = 65 ϑ Κ= 6 Γ ϑ Μ Ν Ρ ! Ω Κ6Ο 6ΜΝ 5 5 Μ 65 5 Ο = ΚΞ Π 5 Ν = ϑ
5 Ο5 Η Κ5Ν Φ ; 5 Ξ Π 5 = 6ΚΝ Φ 5 Ε 6 Μ Ν 5 6ΚΓ = Θ Μ Γ 5 5 ϑ Π Μ 5 ; ΟΓ Ω 6Ο Ν 6 6Ο 5 Ν Η Γ Π = 6 Γ Λ 5 Ε 5 Ο Ν = Δ 5 Ν ΡΦ5 Ν = ϑ 5Ν Μ ς
Ρ Γ = Ν 6 5 ΡΓ Π = ϑ ∀ < = Γ 55 Π Θ Κ5 ; ∀ Ι 一 Α Β Χ Γ Λ 6Ο 5 6 Γ 6 Ν Φ ! < = 7 ‘Ψ Ο 5 Κ= 65 = ; Κ6Ζ ΛΝ 5 6 Γ Μ Γ Λ ! < =
Κ= Υ Μ 5 Ν ;5 ϑ Ω Κ6Ο 6 Ο5 Κ= Υ Μ 5 Ν ; Κ= Δ Ν Η Γ Π = 6 Γ Λ Ν ϑ ϑ57ϑ [ = , Ν = ϑ Κ6; ϑ ΚΛΛΠ ; ΚΓ = Υ Γ 5 ΛΛΚΥ Κ5 = 6 82 9 Ν ‘ #
Ν = ϑ ! ! Χ Γ Λ ! Η Γ Κ; 6 Π Μ 5 5 Γ = 65 = 6 Μ 5 ; Θ 5 5 6Κ∴ 5 ΦΖ Α 7 Δ Ε ΦΓ 一召 Ν = ϑ ∀ 7 ∀ 火 ! 一 ∀ 5 Η < ; 一’7 . 6 Ι !
Ν = ϑ Α ! Χ Γ Λ ! Η Γ Κ; 6 Π Μ 5 5 Γ = 65 = 6 , 6Ο5 Ν ∴ 5 Μ Ν Δ 5 Μ 5 65 = 6 ΚΓ = 6 ΚΗ 5 Γ Λ < = Κ= Ν Θ Θ ΦΚ5 ϑ Ν Μ 5 Ν Μ 5 ς
; Θ 5 5 6Κ∴ 5 ΦΖ Ν = ϑ # ϑ Ν Ζ ; , Ν = ϑ Κ6 ; ϑ ΚΛΛΠ ; ΚΓ = ϑ 5 Δ Μ 5 5 8口Β 9 Κ= 5 Μ 5 Ν ;5 ϑ ΛΜ Γ Η ! 6 Γ ! 7 Ι Α 7
] 5 Ζ Ω Γ Μ ϑ ; ) Π Θ Θ Φ5 Η 5 = 6 5 ϑ < = , ( Ε Κ; 6 5 = 6 ΛΓ ΜΗ Γ Λ < = , 2 ΜΝ Ρ ! , ! Η Γ Κ; 6 Π Μ 5 7
Φ 引 言
工矿产业的发展和农业肥料的应用 ,
重金属 <= 进 入土壤 的量大大增加 , 对于
解决某些地区土壤 < = 的缺乏起了积极作
用 , 农作物普遍增产 7 但是 土壤过 多 < = 的
输入 , 严重地污染 了环境及水体 , 引起了人
们普遍 的重视 7 研 究 <= 在土壤 中的形态
转化及扩散特征 , 可为有效施用 < = 肥 、 防
止重金属污染提供理论依据 7
Β 材料与方法
供试褐土来 自辽西 , 主要理化性质 见表 7
称取 Η Δ 金属 ‘;[ = 丝 , 溶 于 % <;Γ Τ 制成 ‘;[ =
! 。 溶液 7 取活性 < Ε 7 ! Ε ΦΓ ‘≅ Ξ 的 ‘;[ = , 用 [ = ς
! ‘ 做载体加入土柱顶端 7 使土壤外加 < = 量分别
达 ! ! 和 7 ;Η Δ · ⊥ Δ 一 , 两个等级 7 用蒸馏水淋
洗一柱 8必 Β! Η Η , 高 Β! ΓΗ Η 9 7 待淋出液中发现有
∀ [ = 停 &/淋洗 , 土柱风干后 , 分段取出土壤用不
同试剂化学连续提取 /’ , 完成 < = 的形态分组 7
< = 的扩散试验在必 #Υ Η 培养皿中进行 , 土
壤水分含量分别是为 叭Ι ! 、 Α! 和 ! Χ # 个等级 7
用 1 Ρ 砖把 ‘; [ = 施入 上壤的 区域限制为 &Υ Η < 有
效测量面积 , 固定探头不动 , 不同时刻测量该区
域对应的 ““ [ = 活度 7 设 ∀“ < = ;+ ‘ 刚施入土壤时 ,
时间 6一 ! 7 对应于 6一 + , , Β , Ι7 · ·⋯ϑ 时 , 该区域的
活性 为 . 。 , . 7 , . < , . Ι⋯ ⋯ , 则 [ 。 从搔区域扩散
的量相应是 8. , 一 . 9 9 、 8. 。一 . 7 9 、 8. Φ一 . : 9 、 8. <
一 . Ι 97 ⋯⋯
, 中国 科学院陆地 主态系统痕量物质生态过程开放
实验室基金资助项 目
年 Φ 月 Β Ι 日收到 , # 月 Β盛 日改回 7
应 用 生 态 学 报 ∀ 卷
表 7 供试土城的理化性质
ΨΝ ΡΦ5 & 1Ο 界如 7 = ϑ 5 Ο5 Η Φ∃Ν Φ 1 Μ叩5 Μ 6妇 Γ Λ ! ;ΦΓϑ 目
Θ % ∃ ( ∃ _ Φ拌Η 有机质 总 < = 有效 < : Κ85Η Γ Φ · 粘壤 89⎯ Ψ Γ 6Ν Φ < = . ∴ Ν ΚΦΝ ΡΦ5⊥ Δ 一 , 9 ∃互愁Ζ 8Χ 9 8Η Δ · ⊥ Δ 一 , 9 [ = 82 ΨΘ . 98Χ 9 ς 一 8Η Δ · ⊥ Δ ‘ , 9
α 7 Ι α # 7 Α ! 7 # Ι 7 ! ∀ ∀ 7 ! 7 # Β
用国产 0% # Β 单道 Ζ 谱议测量 ‘” < = Ζ 射线
活度 7 实验数据分别使用费克第 Β 定律 >;β 和示踪
表 Β 揭土柱中外派 [ = 的形态 8Χ 9
动力学方法 >Φ7 Ι β加以处理 7
Ι 结果与讨论
Ι 7
化
Ι 7
外源 < = 在土壤中存在形态 及其转
土 壤 中< = 的形 态分布 土壤投
ΨΝ Ρ Φ5 Β ( Ε Κ;6Κ= Δ ΛΓ Μ Η ; Γ Λ ; Π Θ 1Φ5Η 5 = 65ϑ < = 7 ϑ ΜΝ Ρ ! 五 5Γ ΦΠ Η =
土柱深度∃ Γ ΦΠ = Φ = χ ) ( ? ∃ . − ≅ 89⎯
ϑ 5 Θ 6 Ο 85 = Φ 9
⎯ = 89? . 05 89? ∃ 05 89? − ( )
! 一 Ι 7 ∀
Ι 7 ∀ 一 Α , Β
Α 。 Β 一 ! 7 α
! 7 α 一 # 7 #
# 。 # 一 α 。 !
Ι Ι 7 !
Ι Β 7 ∀
Ι Ι 7
Ι # 7 Β
Ι Α 7
Ι 7
Ι # 7 #
Ι 7 α
Ι Ι 7
Ι # 7
: :: :δ ! 。! 。
: Τδ :7 Τ’ + 7+ 。
7 Β ! 7
,∗月& 八!∀#,∃一夕
加 % & 量在 ∋ ∋ !( ) · ∗岁土时 , 短时间 +本 数量分 布大致相近 , 看不出有 明显迁移和
实验为 , 周 − 内 , 土柱 中 % & 的形态分组分 积累 .
析结 果见表 / . 交换态 + 0 1 −和碳酸盐结合 2 ‘ , . / 外源 % & 不 同施 入量 对其在土壤
态 +3 4 5 6 −百分数近似相同 , 大约 为 2 . ( 中存在形态的影响 土壤不 同含 % & 水平
一 2 7 . ∀写 , 比其 他各态较高 . 水溶态 +8 9 − 对其存在形 态影 响实验结果见表 2 . 土壤
次之 , 为 / 2 . : 一 / ∀ . ( ; , 非结 晶氧 化铁结 % & 含量增大时 , 它的水溶态 + 8 9 − 、交换态
合态和残 留态较 小 , 其数值不到 < ; . 各种 + 0 1 − 、碳酸盐结合态 + 3 4 5 6 −和有机结合
形态按百 分数值大 小排列顺序为 = 3 4 5 6 态 + ! > −等的百分数显著增高 ?而 % & 的氧
‘ 0 1 ≅ 8 9 ≅ ! > ≅ > & ! 1 − 3 Α Β ! 1 ≅ 化锰结合态 +> & ! 1 − 、非结晶氧化铁结合
4 ΑΒ ! 1 ≅ 5 0 9 . “9% & 进入土壤后在柱上的 态 + 4 Α Β ! 1 − 、结晶氧化铁结合态 + 3 Α Β ! 1 −
纵 向分布比较均 匀 , 各种形态随土柱深 度 和残留结合态 + 5 0 9− 等的数量 则明显地减
表 2 Χ & 投加Δ 对土族 Χ & 形态的影响 + ; −
Ε Φ <Β 2 0 ΓΓΒ Β Δ Η Γ % & Φ Ι Ι Β Ι Φ ) Η ϑ & Δ Κ Η & % & ΛΗ Λ ) Κ Μ & ∋ ( ,,
% & 投加量
4 Ι Ι Β Ι 子& <Η ϑ & Λ 8 9 0 1 34 5 6 + − > > & + − 1 4 Α Β + − 1 3Α Β + − 1 5 0 9
+ ) · ∗ < −
, , . ∋ ( ( . 2 ∀ . : / . , Ν ( . , / Ο . Ν , Ο . ∀ Ν . 2
∋ ∋ ( ( / 7 . ( 2 Ν . 2 2 ∋ . , ∋ . 7 , . 2 ( . : , . 奥 ( . Ν
小 . Β 4 5 6 、 > & Η Π 和 4 Α Β Η Π 2 态之和 , 表 Θ Κ 与 0 Π 形态之和 + Ο / . 2写 −大于 低 Χ ,
示土壤 % & 的吸附形式 , 低 % & 含量的土壤 土壤 % & 的 8 9 与 0 1 之和 +( . 2 ; − . 因此 ,
% & 吸附形式所占 比例 + 7Ο . 2 ?们远大于高 可以认为 , 高 % & 时 , 向 % & 强度 因数增大
Χ & 含 量 土 壤 Χ & 的 吸 附 形式 + 27 . / ; − . 的方向移动 . 而高 Χ & 污染的土壤 , Χ & 很容
3Α Β ! 1 和 5 0 9 之和 , 表示土壤 % & 的矿物 易随水迁移 , 给地面和地下水体造成污染 .
存在形式川 , 低 % & 土壤 % & 的矿物存在形 2 . , . 2 不同层次的土壤对 % & 形 态分布的
式 + / , . / ; −远大 于高 % & 土壤中 % & 的矿 影响 用 ( 一 / ( Β ) 和 / ( 一 Ν ( Β ) / 个深度
物存在形式 + , . : ; − . 高 % & 土壤 中 , % & 的 的土样 , 加 入相同 % & 量 + , , . Κ) · ∗ 一 , −分
# 期 李书鼎等 :外源 “ < = 进入土壤后的扩散及存在形态
衰 # 不同深度土维 < = 的形态分布 8Χ 9
Ψ 7 Ρ Φ5 # 2 Κ; 6ΜΚΡ Π 6ΚΓ = Γ Λ < = ΛΓ Μ Η ; Κ= ϑ ΚΜΛ5Μ 5= 6 ! ϑ 5 16Ο
土壤层次 ! ϑ 5 16 Ο χ ) ( ? ∃ . − ≅ 89⎯85Η 9 ⎯
= 89? . 05 89? ∃ 0589?
:泣Ρ,#!,立=月‘峥,几&乙(一 / (/ ( 一 Ν( ( .! . ∀ .Ο / 。Ν . Ν(2 2 / Ο/ :
别做 %& 的形态分组试验 +表 Ν− . / 个层次
的褐土 % & 加入量相 同 , % & 的各种形态百
分数虽有差别 , 但不十分明显 . 这可能和褐
土样品的组成 比较均 匀 , Η一 Ν (Σ ) 深度土
壤特性变化不大有关 .
2 . / % & 在土壤中的扩散
离子 +或化 合物分 子 − 在多孔 介质 中
+如土壤 − 的扩散 , 基 本上也遵循 费克第 /
Τ 3 Η Β Λ ΓΒ + Υ/ 了万万−
, 式中 3 。 与 Σ + , . ‘−分别表
ς、 ‘ , Ω 一 Ι ‘ Ω Ι % Σ Ξ Ω , 。 , 。 ‘ ,犷献走律 , 历 Ξ ς, 万歹泛. 拱 力 性 阴 麟 ,怀 .<−
示距离原点为 。和 Π 及时间为 。与 Δ 时离
子 +或化合物 −在介质中的含量 , Ψ 代表该
离 子 +或 化合物 − 在该种 介质 中的扩散系
数 , 其单位是单位时间内距离的平方 . 只要
实验测定了 Π 、 Δ 、3+ 二 . ‘−与 3 。 , 便可计算出 Ψ
值 . Ψ 是用来衡量某介质中某一离子 +或化
合物 −扩散难易的物理量 . 用上式处理土壤
李ΚΕ . <Β 不同水分土城中 % & 的扩散系数∋ Ψ ΜΓΛϑ Κ Μ Η & Σ ΗΒ ΓΓΜ Σ五Β & Δ Η Λ % & Μ& ∋ ( ,, ϑ & Ι Β Λ Ι Μ Γ众代 & Δ ) Η ΜΚ Δϑ Λ Β
土壤水份9 〕,, ) Η ΜΚ Δϑ Λ Β
+ ; −
+ 。氮− 3 !+ Β Ζ& < − 3 + ,
. = −
+ Β Ζ& Μ −
Ψ
+ Β ) % · Κ 一番−
!&日口介Υ,曰(一[#∴任‘,人,勺Υ., . Ν胎 : 1 , ( Ο
Ο . ( / Ν Ο 1 , ( ∋
/ . ∋ : Ν : 1 , ( ∋
, . ∀ / ( ( 1 , ( Ν
/: ∋ ,
, ,∋ Ο
,∀ , ∋
2( Ν (
7 . ∀ 1 , ( 日
/ . ∀ 1 , ( 一 7
, . , 1 , ( 一‘
Ο . Ο 火 , ( ‘(
勺(
月任且勺Υ月,,,
% & 扩散实验数据〔’」, 所得结果列入表 ∋ . 数
据表 明 , 土壤水分越大 , % & 在其 中的扩散
系数 Ψ 值也越大 , 即表示 % & 的扩散 越容
易 . 2 ( ;水分的土壤 % & 的 Ψ 值是 Ν ;水分
土壤的 2 . Ο 倍 , 7( ;水分土壤 Ψ 值是 Ν( ;
水分土壤 的 ,2 . ∀ 倍 , 是 2( 写水分土 壤的
2 . : 倍 ?而 含水 , ( ( ;的土壤 % & 扩散系数
Ψ 值是 Ν ;水分土壤的 : 2 . ∋ 倍 , 是 2( ;水
分土壤 的 / 倍 , 是 7( ;水分土壤的 Ο 倍 .
可见 , 土壤 水分对 % & 扩散 的影响 是十分
显著的 .
2 . 2 ”9% & 在土壤施 入点停留时 间和扩散
程度
“ % & 在土壤中从施入点 向周围的扩散 ,
是一个开放 系统 , 在扩散流中示踪剂 ‘∋ % &
的分布函数 4 、= −可以按一定的时间间隔加
以测定 +表 Ο − .
表 ‘ 土城 ‘, Χ & 的扩散数Δ 随时间的变化 +印) · 一 , −
,.Φ 一Β Ο Β [ Φ & 恶Β Η Λ Ι一ΛΛ ϑ Κ ‘Η & Φ) Η ϑ & 吐Η Λ . , Χ & Μ “ ∋ ( ,, Θ ΜΔ[
Δ Μ) Β
时间 Ε 泣& 、Β + Ι −
+ ; − ( , / 2 Ν ∋ 7 ,
4 + , − 2 ( ( ( ( ( ( ( / / . 2 2 7 . ∋
7( ( ( + − 2 ∀ . ∋ ∀ . Ο : . Ν Ο . Ο , . 7
,( ( ( 7 , . 2 2 : . Ν /( . 7 ∀ . Ο : . / 2 : . 2 ,( . 2
土壤水分越少 , % & 扩散愈慢 。 含 2( 写水分
的土壤中 , % & 输入后 7Ι , 在扩散流中测出
‘9 % & 的活性 ? 在 7 ( ;水分土壤中 , % & 输入
后 2Ι 便可测出 。9 % & 的活性 ?而 , ( 写水分
土壤中输 入后当夭便可测出 ”9 % & 活性 . 可
见 , 土壤 水分愈 高 , % & 的扩 散速 度越快 .
“% & 在施 入处的平均停留时 间 +Δ −和扩散
程度 +子 −可由下列方程确定 =
应 用 生 态 学 报 ∀ 卷
在实际应用 中 , 一般采用近似处理手法>;β ,
乙 6 · . 8矛9△ 6艺
艺. 8, 9△‘
, 用该式来处理表 ∀ 数
Ι ! Χ水分土壤 < = 的平均停留时间长达 7
Ιϑ , 土壤水分增 加 7 Μ 值变小 , 土壤水分达
到 Α ! Χ时 , Μ 值缩短 Β八 倍 , 水分再增加
时 , Μ 值变化缓慢 , 土壤水分达到 ! Χ时 ,
Μ 值略有减少 , 和 Α! Χ水分土壤相 比仅减
少 ! 7 Ι ϑ 7 设 Ζ ε Μφ Μ , ( ε Μ · ( 86 9 , ( 86 9 ε
表 , 不同水分土壤中‘, [ = 的平均停留时间8”
ΜΝ Ρ一5 , . ∴ 5 ΜΝ Δ 5 Μ 565= 6一Γ = Μ一Η 5 8, 9 Γ Μ ‘ [ = 一= ! 一Π = ϑ 5 Μ
ϑ ΚΛ众Μ 5 7 6 Η Γ Κ;6 Π Μ 5
∗ 几 8&9
艺. 8 , , △‘
, 把表 ∀ 中数据代入这些式子计
土壤水分 一 一 ! ΚΦ = , Γ Κ; 6 Π Μ 5 乙 : 7 . 8, 9△ 6 乙 6 · γ 〔, 9△ Μ Μ 8ϑ 98Χ 9
7Ι#Ι !Α ! 7 ∀Α # 7
Β # α 7 #
! ∀ 7 α
Ι Β 7
! Α , !
据 , 所得结果 见表 Α , Μ 值与土壤 水含量有
关 , 土壤水分愈少 , 弓) < = 的停留时间越 长 ,
表 ; Ζ 与 户 。 ( 的值
算所得结果列入表 α 7 以 Ζ 为横坐标 , 尸(
为纵坐标作图 7 用△Ζ η ! 7 为单位 , 将横
坐标轴分成若干等距离小段 7 从每个分点
向纵轴作平行线 , 分别与 Ι! 、 Α! 和 ! 水
分土壤的图线相交于 . , 、. < 、. Ι⋯⋯ Τ . , ‘ 、
. < ‘ 、 . Ι ‘⋯⋯和 . : “ 、 . <“ 、 . Ι ’‘Τ ·⋯⋯ 再从各
Ψ Ν 悦5 α ι Ν ΦΠ 5; Γ Λ Ζ Ν = ϑ Ζ < (
土壤水分 时&司 Ψ Κ= 、5 8ϑ 9
! Η Γ Κ; 6 Π Μ 5 8Χ 9 ! Β 一 # ∀ Α
Ι ! 丫 ! ! 7 ! 7 Β Β ! 7 Ι Ι ! 7 # # ! 7 ! 7 Α Α ! 7
Α Β ( ! ! ! ! ! ! ! 7 Ι Β ! 7 # α
Α ! 了 ! ! 7 Β Ι ! 7 # ∀ ! 7 ∀ ! 7 Β 7 ∀ Β 7 ! Α
Α Β ( ! ! ! ! 7 α ! 7 # ! 7 ∀ ! 7 7 #
! ! 了 ! ! 7 Β # ! 7 # α ! 7 Α Β ! 7 ∀ 7 Β ! 王7 ∀ α Β 7 ∀
Α Β ( ! ! 7 ! # ! 7 ! ! 7 ∀ ! 7 Β Β ! 7 Β Α ! 7 ∀ α Β 7 ∀
丫飞
么 α
Β 7 ∀
Β 7 #
Β 7 Β
Β 7 !
α
7 ∀
7 #
7 Β
7 !
压 α
在 ∀
!!Χ士
. 芍
奢·札
Ι! 写士
.
ϕ ‘ 倪::〔 <
‘’Β 叹月几: ; 成 : ! , 7 Β :月 :‘ 了 Β丁! Β Β 4
图 Ζ< ( 对 丫作图
0 ΚΔ , 9Μ Ν Ω Κ= Δ Α Β ( 6 Γ Ζ 7
相 交点 8. &. , ‘. Φ”⋯’⋯ 9作纵轴 的垂 线 , 找
出相 应的 尸 ( 值 7 计 算 △Ζ · 产 ( 积 并加
和 , 即求艺 , , ( △ , 值 7 按 。Β 一 习 , , ￡△ :
一 式计算 了 值 , 计算结果见表 7 护 值从
数学角度看表示偏差 , 从扩散范畴看 , 它代
表扩散的程度 , 即表示离子 8或化合物 9偏
离 重心 8原点 9的距离 8范围 9大小 7 Ι! Χ水
分土壤 < = 的 少值 _ ! , 表示在本文试验期
间 8Δϑ 9 , < = 不发生扩散 7 施入土壤的 < = 肥
是液态 < = )+ Τ , 由于土壤水分 含量低 , 水分
迅速蒸发或被土壤吸收 < = 离子在施入斑
点里有向中心收缩之势 , ΝΒ _ Γ 是这种情况
的反应 7 土壤水分 含量增加 , < = 的扩散 程
度增大 7 Α! Χ水分土壤 < = 的 了 是 。7 Ι Α ,
水 分增 加到 ! ! Χ时 , < = 的 梦 值增大 到
! 7 # 7 可见 , 水 分是土壤 < = 扩散的最主
要影响因素 7
# 期 李书鼎等 : 外源 ∀ < = 进入土壤后的扩散及存在形态
表 , 不同水分土集 [ = 的扩散程度 8护 9
Ψ Ν Ρ Φ5 2 ΚΛΛ Π; ΚΓ = ϑ 5 Δ Μ 5 5 Γ Λ < = Κ= ! “=ϑ 5 Μ ϑ ΚΛΜ5 Μ 5 = 6
Η Γ Κ;65 Μ 5
土壤水分 ! Η Γ Κ; 6 Π Μ 5 8Χ 9 名 , <(△ ,
Ι !
Α !
! !
7 Ι Α
7 # #
_ !
! 7 Ι Α
! 7 # #
# 结 论
# 7 在本文实验条件下 , 外源 < = 进入褐
土经较短时间 8Φ 一Β 周9后 , 主要以可交换
态和碳酸盐结合态形式存在 , < = 的这 Β 种
形态百分比彼 此相近 , 二者之和 占土壤外
源 < = 总量的 “ 7 一 ΑΙ 7 α Χ 7 < = 的各种形
态按百分比大 小排序 : ∃ . − ≅ ‘ ( ? κ χ )
κ + ⎯ κ ⎯ = + ? 9 ∃ 0 5+ ? κ . 0 5+ ? κ
− ( ) 7
# 7 Β 土壤 < = 施 入量增加时 , < = 的 χ ) 、
( Ε 、 Υ . − ≅ 和 + ⎯ 等形 态百分 数显 著增
大 , 而 ⎯ = + ? 、 . 05 + ? 、 ∃ 0 5+ ? 和 − ( ) 等
形 态百 分 比减小 7 进 入土壤 < = 数量 多少
引冠土壤 [ 。 形态分 布变化 的趋势是 : 土
壤 < = 量增 高时 , 其形态分布 向着强度 因
数增大的方向移动 7
# 7 Ι 利甩费克第 Β 扩散定律处理数据 , 测
得土壤 水分为 # 一 ! ! Χ时 , 相应 的 < = 扩
散系数为 Α 7 Δ Ε 一。一‘一 ∀ 7 ∀ Ε Β ! 一‘∃Η , 7 ‘ 7
土壤 水分愈高 , < = 的扩散 系数越大 , 扩散
速度越快 7
# 7 # 外源 < = 在土壤施入点的平均停 留
时间受土壤所含水分影响也 比较显 著 , 水
分愈高 , < = 的停留时间越短 7 本文实验 测
得水分 Ι! Χ和 Α! 写的土壤中 , < = 的停 留
时间分别是 和 #ϑ 7 但对 < = 的扩散程度
而言 , 土壤水分愈高 , < = 的扩散程度越大 7
Ι ! Χ水分土壤 , 在试验期间8ϑ 9不扩散 8护
镇。9 Τ Α ! Χ水分土壤 < = 的 Ν , 为 ! 7 Ι Α , 在7
土壤水分增加到 ! ! Χ时 , 护 值也随之增
大到 ! 7 # # 7
参考文献
Φ 李书鼎 7 α∀ 7 核素示踪技 术在污染生态研究中的应
用 7 土壤 一植物系统污 染生态研究 8高拯民主编 7 9中
国科学技术出版社 , 北京 , ! 一 ∀7
Β . 7 − 7 弗里泽等 8昊静芳译 9 7 α Α 7 地下水 7 地震出版
社 , 北京 , Ι Β一 Ι Ι 7
Ι 2 Ν ; , % 7 . 7 5 6 ΝΦ7 Φ α Ι 7 ( = ∴ ΚΜ Γ = Η 5 = 6 Ν Φ Μ Ν ϑ ΚΓ Ν = Ν ΦΖ ς
7 ( Φ; 5 ∴ Κ5 Μ ) 5 Κ5 = 5 5 1 Π Ρ ΦΚ;ΟΚ= Δ ∃ Γ Η Θ Ν = Ζ , # α一 ! 7
# Ψ 5 ; ; 5 Μ , . 7 5 6 Ν Φ7 Α 7 )5 Ξ Π 5 = 6 ΚΝ Φ 5 Ε 6Μ Ν 5 6ΚΓ = Θ ΜΓ 5 5 ς
ϑ Π Μ 5 ΛΓ Μ 6 Ο 5 ; Θ 5 5 ΚΝ 6 ΚΓ = Γ Λ ΘΝ Μ 6 Κ5 Π ΦΝ 65 6 ΜΝ 5 5 Η 5 6 Ν Φ; 7
. 护ΦΝ Φ 7 ∃ Ο尸 Η 7 , : α # #一 α 7
Ψ Κ= ; ΦΖ , &7 ∗7 Α 7 ∃Ο 5 = ΚΚ5 Ν Φ ∃ Γ = 5 5 Θ 6 ; Κ= 1Γ ΦΦΠ 6 Ν = 6
≅5 ΟΝ ∴ ΚΓ Μ 7 ∗Γ Ο= χ ΚΦ5 Ζ 各7 ) Γ = &= 5 二 Ι Β 一 Ι # 7
∀ < Γ Π ≅Ν = Δ ΚΚ 5 6 Ν Φ7 Ι 7 Ψ Μ Ν = ; ΛΓ Μ Η Ν 6 ΚΓ = Ν = ϑ Ν ∴ Ν ΚΦς
Ν Ρ ΚΦΚ6 Ζ Γ Λ ∴ Ν Μ ΚΓ Π ; ΛΓ Μ = Φ; Γ Λ < = Κ= ; Γ ΚΦ; 7 1 尸ϑ 口 )1Ο 尸即 , Ι
8 9 : Ι 一 # # 7