重金屬(Cu、Zn、Cd)元素在紅壤中的吸附動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、土壤重金屬污染已經(jīng)受到了世界各國的廣泛關(guān)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(dòng)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(yù)測重金屬的環(huán)境效應(yīng)，可以為重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。因此，本研究選擇紅壤和重金屬Cu、Zn、Cd作為研究對(duì)象，采用室內(nèi)靜態(tài)批量平衡的方法，研究多個(gè)環(huán)境因素（水土比、溫度、重金屬離子的濃度）對(duì)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(shí)競爭吸附動(dòng)力學(xué)，探討重金屬的添加順序?qū)u、Zn、Cd在紅壤中不同時(shí)競爭吸附的影響。主要研究結(jié)論如下:
　　(1)多個(gè)環(huán)境因素對(duì)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(huì)導(dǎo)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(duì)單一Cu、Zn、Cd離子的平衡吸附量均有增加。用一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程和二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程擬合紅壤對(duì)Cu、Zn、Cd的單一重金屬離子在不同溫度時(shí)的

3、吸附過程，發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)方程擬合所得到的曲線都能很好地與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重合，擬合相關(guān)系數(shù)R高達(dá)0.99以上，并且通過一級(jí)、二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程計(jì)算得到的兩個(gè)qe值與實(shí)驗(yàn)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(shí)競爭吸附動(dòng)力學(xué)和單一金屬離子吸附動(dòng)力學(xué)的對(duì)比結(jié)果表明，重金屬離子Cu2+、Zn2+、Cd2+在同時(shí)競爭吸附情況下達(dá)到平衡狀態(tài)的吸附時(shí)間與單一離子吸附時(shí)的平

4、衡吸附時(shí)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(shí)的平衡吸附量。Cu離子在同時(shí)競爭時(shí)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(duì)重金屬Cu、Zn、Cd離子的優(yōu)先選擇吸附順序?yàn)镃u＞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