土壤有机/无机胶体凝聚的光散射研究

来源：土壤学报杂志2012年第3期北京时间：

作者：朱华玲,李航,贾明云,田锐

单位：朱华玲，西南大学资源环境学院；zhhl000@126.com,李航，西南大学资源环境学院；hli22002@yahoo.com.cn,贾明云，中国科学院南京土壤研究所；,田锐，西南大学资源环境学院；,

摘要：有机/无机复合体是土壤中最重要的物质形态。本文在不同浓度的CaCl2作用下，对黄壤、胡敏酸、黄壤/胡敏酸混合胶体的凝聚动力学和凝聚体结构特征进行了研究，结果表明：黄壤、胡敏酸、黄壤/胡敏酸混合胶体的凝聚与否均强烈地依赖于体系电解质CaCl2浓度，其临界絮凝浓度（Critical flocculation concentration，CFC）分别为1.38 mmol L-1、45 mmol L-1、15 mmol L-1。当CaCl2浓度高于 CFC时，3种胶体的凝聚均表现为快速的扩散控制团簇凝聚（Diffusion limited cluster-cluster aggregation，DLCA）机制，形成分形维数分别为1.45、1.76、1.46的疏松凝聚体；当CaCl2浓度低于 CFC时，3种胶体的凝聚过程对电解质浓度非常敏感，表现为慢速的反应控制团簇凝聚（Reaction limited cluster-cluster aggregation，RLCA）机制，形成分形维数高至1.58、1.86、1.56的相对紧实的凝聚体。凝聚速率越快，形成的凝聚体越疏松。在悬液中黄壤胶体自凝聚形成的结构很疏松，但是非常不稳定，而胡敏酸自凝聚体的结构非常稳定。胡敏酸的参与没有改变黄壤胶体凝聚体的结构性质，但显著促进所形成的凝聚体结构的稳定。

关键词：有机无机复合体;光散射;动力学;分形维数;土壤结构稳定性

基金资助：国家自然科学基金项目（40971196）、博士点基金课题（20090182110017）、西南大学基本科研业务费科研项目（XDJK2009C058）和西南大学博士基金项目（SWU110024）