土壤中重金屬Cu、Cd、Zn、Pb吸附及遷移的實驗研究.pdf

1、土壤的重金屬污染越來越受到人們的關注，重金屬能通過多種途徑進入土壤，并不斷積累，在一定條件下可向下部遷移，污染地下水。同時，也可通過食物鏈威脅到人類的健康和生存。因此，研究重金屬在土壤中的吸附、解吸和遷移轉化規(guī)律及其作用機制，對防治環(huán)境污染和修復已污染土壤具有重要的理論意義。本文以污染較為普遍的銅、鎘、鋅、鉛四種重金屬和取自青島地區(qū)的棕壤、潮土和砂姜黑土作為研究對象，重點研究了這四種重金屬在三種土壤中的吸附、競爭吸附規(guī)律及其作用機制，分

2、析比較了不同重金屬、不同土壤的吸附能力；同時，對鋅、鎘在土壤中的遷移過程進行了初步研究，以揭示他們在土壤中的物理化學行為。 本論文通過等溫靜態(tài)吸附實驗得出，四種重金屬的等溫吸附曲線都可用Langmuir、Freundlich和Temkin方程進行擬合，總體上而言，F(xiàn)reundlich方程的擬合效果優(yōu)于Langmuir和Temkin，說明土壤對重金屬的吸附率與平衡液中重金屬的濃度有關。砂姜黑土對四種重金屬的吸附能力明顯高于棕壤和

3、潮土，這主要是由于砂姜黑土具有較高的pH值(7.01)、較高的有機質(16.88g·cm3)和粘粒含量(30.5％)。通過比較不同初始濃度條件下的吸附分配系數(shù)Kd，三種土壤對銅、鎘、鋅、鉛的吸附能力的大小順序都為鉛>銅、鎘>鋅，其中對銅、鎘吸附能力的大小順序與平衡液中的濃度有關，在低濃度條件下，土壤對銅的吸附能力大于鎘的，在高濃度條件下，對鎘的吸附量大于銅的。土壤對鉛的吸附能力明顯高于銅、鎘、鋅，這主要是因為鉛進入土壤后易轉化成難溶性化

4、合物而被土壤所吸附。 鋅、鎘共存的土壤中，存在競爭吸附，鋅的競爭吸附能力大于鎘的，這主要是因為鋅的水解能力大于鎘的(一級水解常數(shù)的負對數(shù)pKZn(9.0)

5、隨著平衡液中鎘(鋅)濃度的增大而降低，可用分段線性函數(shù)來描述，推斷可知，當平衡液中鎘(鋅)的濃度大到一定值時，鋅(鎘)的吸附量將達到一個不變值，說明土壤中存在一些高能專性吸附點位，該吸附點位上吸附的重金屬離子不能被其它離子所置換。 土柱混合置換實驗結果顯示，鋅、鎘在三種土壤中的遷移明顯存在滯后現(xiàn)象，表明土壤通過吸附等作用阻滯了重金屬的遷移，鋅的遷移能力強于鎘的，這與靜態(tài)吸附實驗中鋅的弱吸附能力有關。示蹤劑實驗所得的BTCs對稱