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文檔簡介
1、為了解土壤對砷(Ⅴ)的吸附機理及吸附容量,本文以名山河流域典型水稻土為研究對象,通過實驗室模擬,采用平衡液吸附法及NaCl解吸劑解吸法研究原土及不同粒徑微團聚體(2~0.25,0.25~0.053,0.053~0.002,<0.002 mm)對砷(As5+)的吸附解吸特征,同時研究土壤微團聚體(去除土壤組分后)對砷(As5+)的熱力學(xué)與動力學(xué)吸附解吸過程的特征。本實驗結(jié)果以期能為該區(qū)域預(yù)測重金屬砷的環(huán)境容量、防治點源與面源重金屬污染、提
2、高農(nóng)作物品質(zhì)提供一定的參考依據(jù),同時也為了解砷的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。研究結(jié)果如下:
(1)水稻土對砷的熱力學(xué)吸附解吸研究。水稻土原土及不同粒徑微團聚體對As5+的吸附過程分為快速和慢速兩個反應(yīng)階段,快速階段為非專性吸附,慢速階段為專性吸附。熱力學(xué)吸附以Freundlich方程擬合最佳(r=0.9975~0.9995),屬多層吸附。各粒徑土壤對As5+的吸附量大小順序為:(<0.002mm)>0.053~0.00
3、2mm>原土>2~0.25mm>0.25~0.053mm,與有機質(zhì)、游離氧化鐵和陽離子交換量含量分布特征一致。各粒徑微團聚體易解吸量(率)大小順序與吸附量大小順序相反,難解吸量占絕對優(yōu)勢,熱力學(xué)吸附專性吸附為主,非專性吸附為輔。
(2)水稻土對砷的動力學(xué)吸附解吸研究。動力學(xué)吸附過程也分為快速和慢速兩個反應(yīng)過程,與熱力學(xué)吸附方式一致。水稻土原土及不同粒徑微團聚體對As5+的動力學(xué)吸附量隨著時間增加逐漸降低,在600min以后達到
4、吸附平衡。動力學(xué)吸附以Elovich方程擬合效果最佳(r=0.9839~0.9941)。不同粒徑粒徑土壤對As5+的動力學(xué)吸附量大小順序為:(<0.002mm)>0.053~0.002mm>原土>2~0.25mm>0.25~0.053 mm,與有機質(zhì)、游離氧化鐵和CEC含量分布特征一致。各粒徑微團聚體易解吸量(率)大小順序與動力學(xué)吸附量大小順序相反,同樣難解吸率占絕對優(yōu)勢。動力學(xué)吸附以專性吸附為主,非專性吸附為輔。
(3)去除
5、土壤組分(有機質(zhì)、游離氧化鐵)后水稻土對砷的熱力學(xué)吸附解吸研究。去除SOM、去除Fed、同時去除(SOM、Fed)三種處理方式下,水稻土原土及不同粒徑微團聚體對As5+的吸附量變化規(guī)律與去除組分前遞減規(guī)律一致,但砷最大吸附量的平衡液濃度滯后。去除土壤組分后,土壤對砷的吸附仍以Freundlich方程擬合效果最佳(去除SOM: r=0.9919~0.9989;去除Fed: r=0.9951~0.9989;同時去除SOM、Fed: r=0.
6、9944~0.9976)。三種去除組分處理方式下,吸附減少量大小順序均為:(<0.002mm)>0.053~0.002mm>原土>2~0.25mm>0.25~0.053mm,且Fed對土壤吸附容量的影響大于SOM。去除組分后,水稻土原土及不同粒徑微團聚體對As5+的非專性吸附量(率)增加,專性吸附量(率)降低,且易解吸增加量(率)大小關(guān)系為:去除SOM、Fed>去除Fed>去除SOM。去除土壤組分后As5+的熱力學(xué)吸附仍以專性吸附為主,
7、非專性吸附為輔。
(4)去除土壤組分(有機質(zhì)、游離氧化鐵)后水稻土對砷的動力學(xué)吸附解吸研究。去除土壤組分后,各粒徑土壤對砷的動力學(xué)吸附量變化趨勢與未去除組分前一致,仍然分為快速與慢速兩個階段,去除土壤組分后吸附平衡時間呈一定程度提前。同樣也以Elovich方程對原土及不同粒徑微團聚體對As5+的動力學(xué)吸附擬合效果最佳(去除SOM:r=0.9933~0.9977;去除Fed: r=0.9865~0.9953;同時去除SOM、Fe
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