河流沉積物對(duì)Cd2+和Tl+的去除作用規(guī)律及機(jī)制.pdf

1、本文以賀江污染事件應(yīng)急處置后表層沉積物為吸附質(zhì)，研究了不同粒徑沉積物對(duì) Cd2+和Tl+的單一和競(jìng)爭(zhēng)吸附-解吸行為，探討了有機(jī)質(zhì)、游離氧化鐵和無(wú)定型氧化鐵對(duì)Cd2+和Tl+的吸附影響，并通過(guò)對(duì)吸附前后沉積物顆粒進(jìn)行紅外光譜(FT-IR)和X-光電子能譜(XPS)分析，探討了吸附機(jī)理。
　　結(jié)果表明，沉積物對(duì)Cd2+和Tl+具有一定的吸附能力。重金屬吸附量隨著初始濃度的增加而增加，卻隨著沉積物粒徑的增大而減小，其遞減順序?yàn)長(zhǎng)3(D中

2、=6.43μm)>原沉積物(D中=16.83μm)>L1(D中=71.69μm)> L2(D中=36.70μm)。Langmuir和Freundlich等溫吸附模型分別能較好的描述 Cd2+和Tl+的單一吸附過(guò)程。沉積物對(duì) Cd2+的最大吸附量(Qm)明顯大于Tl+，這主要跟重金屬的自身性質(zhì)有關(guān)。Cd2+和Tl+的Qm值與各粒徑沉積物的比表面積和孔隙度顯著性相關(guān)，與游離氧化鐵和無(wú)定型氧化鐵也較高的相關(guān)性，說(shuō)明這些基本理化參數(shù)是影響Cd2

3、+和Tl+吸附的主要因素。Tl+的解吸率高于Cd2+，這說(shuō)明固定于沉積物中的Tl+較Cd2+更易于再釋放進(jìn)入水環(huán)境中，對(duì)環(huán)境造成更大的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。
　　去除有機(jī)質(zhì)、游離氧化鐵和無(wú)定型氧化鐵后各粒徑沉積物對(duì)Cd2+吸附量均有不同程度的減少，其減少量隨各粒徑沉積物中化學(xué)組分含量的不同而存在差別，另外，各組分減少量的百分比值的大小順序?yàn)橛坞x氧化鐵>無(wú)定型氧化鐵>有機(jī)質(zhì)。去除有機(jī)質(zhì)后Tl+的吸附減少量的百分比值大于無(wú)定型氧化鐵，其減少量均小

4、于Cd2+，去除游離氧化鐵后各粒徑沉積物對(duì)Tl+吸附量卻增加，證明游離氧化鐵對(duì)Tl+的吸附過(guò)程具有一定的抑制作用。
　　當(dāng)重金屬共存時(shí)，各粒徑沉積物對(duì)Cd2+和Tl+的吸附量較單一吸附均有不同程度的降低，其遞減順序?yàn)?L2(D中=36.70μm)＞L1(D中=71.69μm)＞原沉積物(D中=16.83μm)＞L3(D中=6.43μm)，與吸附能力順序相反。在競(jìng)爭(zhēng)解吸環(huán)境中，沉積物對(duì)Cd2+和Tl+的解吸率略高于單一環(huán)境，表明多種