太原市污灌區(qū)土壤重金屬鎘的形態(tài)分析及其吸附特性研究.pdf

1、本文以太原市污灌區(qū)(小店、晉源、清徐三個(gè)分區(qū))土壤為研究對(duì)象,采用Tessier連續(xù)提取法分析了污灌區(qū)不同深度土壤Cd的形態(tài)分布規(guī)律,并通過相關(guān)分析和回歸分析探討了Cd的不同形態(tài)與有效態(tài)、總量的關(guān)系;同時(shí)采用批平衡法,利用吸附等溫模型和動(dòng)力學(xué)模型,研究了Cd在土壤中的吸附機(jī)理和吸附特征。結(jié)果表明:
　　1.太原市污灌區(qū)土壤Cd含量超出太原市土壤背景值,但低于國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995),且表層(0~20 cm)土壤Cd

2、含量最高;
　　2. Cd的形態(tài)分析研究表明:污灌區(qū)表層(0~20 cm)土壤各形態(tài)Cd含量的大小順序均為:鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)Cd>有機(jī)物結(jié)合態(tài)Cd>碳酸鹽結(jié)合態(tài)Cd>殘余態(tài)Cd>可交換態(tài)Cd?？山粨Q態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)Cd含量大小順序均為:小店區(qū)>晉源區(qū)>清徐縣,殘余態(tài)Cd含量大小順序?yàn)?清徐縣>晉源區(qū)>小店區(qū)。不同深度土壤非殘余態(tài)Cd含量表層最高,殘余態(tài)Cd含量表層最低;
　　3.利用生物可利用性和遷移能力對(duì)

3、Cd的生物有效性進(jìn)行了研究,用活性系數(shù)(MF)和遷移系數(shù)(M)來評(píng)價(jià)Cd的生物可利用性。二者所得的結(jié)果基本一致,土壤Cd的生物可利用性處于中等風(fēng)險(xiǎn)(10％　　4.各形態(tài)之間,有效態(tài)、總量與各形態(tài)之間的相關(guān)分析和回歸分析結(jié)果表明:Cd的總量與各非殘余形態(tài)之間具有正相關(guān)性,與殘余態(tài)之間呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。Cd的有效態(tài)與可交換態(tài)之間具有極顯著的正相關(guān)關(guān)系,有效態(tài)Cd含量與相應(yīng)的各形態(tài)Cd的含量的最優(yōu)回歸方程為:

4、>　　Cd(Ava)=0.016+1.067Exc+0.038Carb-0.048 Fe-MnOx-0.121OM-0.183 Res;
　　5. Cd的吸附動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果表明:不論初始濃度高低,25℃時(shí)Elovich模型的擬合效果最佳。40℃時(shí),采用Elovich模型和雙常數(shù)模型均可描述Cd在土壤中的吸附動(dòng)力學(xué)過程;
　　6. Cd的吸附等溫線研究結(jié)果表明:Cd在土壤中的吸附曲線為非線性,不同濃度范圍、不同溫度條件下最優(yōu)等

5、溫線模型也不盡相同。對(duì)于低濃度范圍(0.02~10 mg·L-1),25℃時(shí)Temkin模型擬合效果最佳,40℃時(shí),Freundlich模型擬合效果最佳。對(duì)于高濃度范圍(10~100 mg·L-1),Freundlich模型擬合效果最佳。對(duì)于所有試驗(yàn)濃度范圍(0.02~100 mg·L-1),Freundlich模型擬合效果最佳;
　　7. Cd在土壤中的吸附屬于物理吸附,主要作用力為氫鍵。土壤Cd的吸附過程為吸熱反應(yīng),吸附反應(yīng)為