三峽庫區(qū)消落帶土壤對Cu、Zn的吸附-解吸特征研究.pdf

1、隨著三峽庫區(qū)消落帶形成和沿江工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,環(huán)境污染也逐漸顯現(xiàn),特別是消落帶土壤的重金屬污染。重金屬可以通過多種途徑進入土壤,并不斷積累,或被植物吸收進入食物鏈,或在一定條件下遷移到地下水中,從而會威脅到人類健康與生態(tài)環(huán)境平衡。本文以三峽庫區(qū)消落帶主要土壤類型(紫色土)和重金屬Cu、Zn作為研究對象,采用平衡吸附法研究了兩種重金屬在不同pH紫色土中的吸附-解吸、競爭吸附特征,分析不同紫色土及重金屬的吸附解吸能力；同時,研究了不同陽

2、離子對紫色土重金屬有效態(tài)含量的影響。這對庫區(qū)土壤重金屬污染的風險評價與預(yù)測、環(huán)境污染防治與土地資源利用等有重要的意義。實驗結(jié)果表明:
　　 1)隨著外源Cu、Zn濃度的增大,三種紫色土對Cu、Zn的吸附量也相應(yīng)的增大,且吸附量與平衡濃度之間的直線相關(guān)性較好(R2>0.91)。重金屬Cu、Zn在三種紫色土中的等溫吸附結(jié)果都可用Langmuir方程、Freundlich方程進行較好的擬合。重金屬初始濃度小于15 mg/L時,紫色土對

3、Cu的吸附順序為:堿性紫色土>中性紫色土>酸性紫色土,而在初始濃度大于15 mg/L時,吸附順序為:堿性紫色土>酸性紫色土>中性紫色土。紫色土對鋅的吸附能力大小順序為:堿性紫色土>中性紫色土>酸性紫色土。堿性紫色土對Cu、Zn的吸附能力明顯大于中性紫色土與酸性紫色土,這主要與堿性紫色土高pH值,較高的有機質(zhì)含量和CEC、質(zhì)地較粘有關(guān),但中性與酸性紫色土對重金屬的吸附能力差別不大,且同一紫色土對銅的吸附能力遠遠大于鋅。隨著Cu、Zn初始濃

4、度的增加,土壤平衡液的pH值不斷降低,其中堿性紫色土的降幅大于中性、酸性紫色土。
　　 2)不同紫色土中重金屬的解吸量均隨著吸附量的增加而增加,Cu的解吸率遠遠小于Zn的,且解吸量與吸附量之間呈顯著線性正相關(guān)(R2>0.91)。紫色土中Cu的解吸能力大小為:中性紫色土>酸性紫色土>堿性紫色土,Zn的解吸能力大小為:酸性紫色>中性紫色土>堿性紫色土,堿性紫色土中Cu、Zn的解吸能力遠遠低于中性、酸性紫色土。由吸附分配系數(shù)Kd可見,

5、不同紫色土對Cu的吸附能力均大于Zn,特別是在低初始濃度下Cu的Kd值是Zn的10倍以上。
　　 3)在Cu、Zn共存的紫色土中,兩種金屬離子存在競爭吸附,Cu的競爭吸附能力大于Zn。這與它們的水解能力有關(guān)(pKcu8.0

6、件下,其各自的最大吸附量均小于單一條件下的吸附量,但共存條件下的最大吸附量之和大于單一離子Cu或Zn條件下的最大吸附量。這表明紫色土中存在部分特殊的吸附位點,這些特殊位點在土壤中不存在Cu或Zn條件下不參與吸附。紫色土中Cu、zn共存低濃度范圍內(nèi),競爭現(xiàn)象不明顯,但隨著初始濃度的增加,競爭現(xiàn)象逐漸明顯。
　　 4)不同陽離子及其不同濃度對紫色土中有效態(tài)Cu、zn的含量均有影響,且紫色土pH值隨著不同陽離子濃度的增加都有不同程度的