酸雨條件下成都市區(qū)土壤鎘的釋放及固液相平衡研究.pdf

1、酸雨不僅直接影響植物的生長，更嚴重的是它能使土壤中本來已鈍化的有害重金屬的溶解性增加，被作物吸收的有效態(tài)也會增加，從而對食物鏈產(chǎn)生危害，也可能使溶解態(tài)的重金屬隨土壤水下滲而使地下水源遭受污染。成都市從2004年起被劃入國家酸雨控制區(qū)，據(jù)調(diào)查，近年來成都市的酸雨污染有加重的趨勢。另據(jù)最新的研究結果顯示，成都市農(nóng)業(yè)土壤中重金屬鎘含量偏高，部分地區(qū)甚至超過了國家土壤環(huán)境質(zhì)量三級標準。雖然成都市土壤鎘偏高的事實已經(jīng)引起人們的關注，但是鎘在土壤中

2、的形態(tài)、活化和遷移等地球化學行為目前還不清楚。而且成都市的酸雨環(huán)境對土壤中鎘的活化、釋放的影響機制和影響程度目前也沒有研究清楚。要有效解決污染控制問題，必須掌握酸雨條件下土壤中鎘的活化和釋放機理以及土壤含鎘體系固一液相平衡特征，而這兩個關鍵問題的研究目前都處于探索階段，尤其是土壤溶液中鎘的平衡相關系研究，迄今尚無可以借鑒的成果。本文的研究工作正是基于解決上述問題而開展的。 本文以成都市為研究區(qū)，選取城郊的典型土壤為研究對象，根

3、據(jù)成都市降雨特征，模擬一定范圍pH及主要陰、陽離子濃度配制成母液，在室內(nèi)開展酸雨淋濾實驗，以確定酸雨中影響土壤鎘溶解度的關鍵因素，探明其對鎘釋放的影響程度。在此基礎上，首次采用等溫溶解平衡法開展四元體系Cd<'2+>，Na<'+>／／Cl<'->，SO<,4><'2->常溫下(298K)的固-液相平衡研究，以考察鎘在土壤固-液兩相中的平衡狀況，從而客觀、真實地反映自然條件下鎘在表生環(huán)境中的活化和固定，并預測自然和人為作用影響下水土體系中

4、鎘的環(huán)境地球化學行為。研究成果具有普遍適用性，能應用于其它重金屬污染元素在表生地球化學系統(tǒng)中生物地球化學行為的研究。 本文的研究結果表明：從總體上說，酸雨加速了土壤鎘的釋放。不同類型土壤在同樣的酸雨條件下，其中所含鎘的釋放速度和最大釋放量也不同。酸雨pH值和主要陰、陽離子濃度對鎘釋放的影響有明顯的規(guī)律。本文創(chuàng)建的反三角函數(shù)方程對多種酸雨條件下土壤吸附態(tài)鎘釋放過程的擬合度最佳，此外多項式方程、雙常數(shù)方程也能較好地描述這一過程。土