重金屬(Cu、Zn、Cd)元素在紅壤中的吸附動力學研究.pdf

1、土壤重金屬污染已經受到了世界各國的廣泛關注。吸附是重金屬元素在土壤中積累的重要過程之一，決定了重金屬元素在土壤中的移動性、毒性和生物有效性。開展重金屬污染物在土壤中的吸附研究能有效預測重金屬的環(huán)境效應，可以為重金屬健康風險評價提供科學依據(jù)。因此，本研究選擇紅壤和重金屬Cu、Zn、Cd作為研究對象，采用室內靜態(tài)批量平衡的方法，研究多個環(huán)境因素（水土比、溫度、重金屬離子的濃度）對Cu、Zn、Cd單一重金屬離子吸附的影響，比較Cu、Zn、Cd

2、離子的兩元混合金屬溶液在紅壤中的同時競爭吸附動力學，探討重金屬的添加順序對Cu、Zn、Cd在紅壤中不同時競爭吸附的影響。主要研究結論如下:
　　(1)多個環(huán)境因素對單一重金屬離子在紅壤中的吸附研究表明，水土比和離子濃度的增大均會導致單一Cu、Zn、Cd離子在紅壤中的吸附率減小。隨著溫度的升高，紅壤對單一Cu、Zn、Cd離子的平衡吸附量均有增加。用一級動力學方程和二級動力學方程擬合紅壤對Cu、Zn、Cd的單一重金屬離子在不同溫度時的

3、吸附過程，發(fā)現(xiàn)這兩個方程擬合所得到的曲線都能很好地與實驗數(shù)據(jù)重合，擬合相關系數(shù)R高達0.99以上，并且通過一級、二級動力學方程計算得到的兩個qe值與實驗所得到的qe值非常接近。
　　(2)重金屬Cu、Zn、Cd離子的二元混合溶液(Cu+Zn、Zn+Cd、Cu+Cd)在紅壤中的同時競爭吸附動力學和單一金屬離子吸附動力學的對比結果表明，重金屬離子Cu2+、Zn2+、Cd2+在同時競爭吸附情況下達到平衡狀態(tài)的吸附時間與單一離子吸附時的平

4、衡吸附時間并不相同，且Cu、Zn、Cd離子共存于土壤中的平衡吸附量小于單一Cu、Zn、Cd離子時的平衡吸附量。Cu離子在同時競爭時的土壤分配系數(shù)Kd值大于0.2，Zn離子的土壤分配系數(shù)Kd值在0.1～0.16之間，Cd離子的土壤分配系數(shù)Kd值卻小于0.1。根據(jù)土壤分配系數(shù)值，得到紅壤對重金屬Cu、Zn、Cd離子的優(yōu)先選擇吸附順序為Cu＞Zn＞Cd。
　　(3)研究六組不同添加順序的重金屬組合(Cu→Zn、Zn→Cu、Zn→Cd、C