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(zhǎng)，更嚴(yán)重的是它能使土壤中本來(lái)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(huì)增加，從而對(duì)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(guó)家酸雨控制區(qū)，據(jù)調(diào)查，近年來(lái)成都市的酸雨污染有加重的趨勢(shì)。另?yè)?jù)最新的研究結(jié)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(guò)了國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。雖然成都市土壤鎘偏高的事實(shí)已經(jīng)引起人們的關(guān)注，但是鎘在土壤中

2、的形態(tài)、活化和遷移等地球化學(xué)行為目前還不清楚。而且成都市的酸雨環(huán)境對(duì)土壤中鎘的活化、釋放的影響機(jī)制和影響程度目前也沒(méi)有研究清楚。要有效解決污染控制問(wèn)題，必須掌握酸雨條件下土壤中鎘的活化和釋放機(jī)理以及土壤含鎘體系固一液相平衡特征，而這兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)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(guān)系研究，迄今尚無(wú)可以借鑒的成果。本文的研究工作正是基于解決上述問(wèn)題而開(kāi)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(duì)象，根

3、據(jù)成都市降雨特征，模擬一定范圍pH及主要陰、陽(yáng)離子濃度配制成母液，在室內(nèi)開(kāi)展酸雨淋濾實(shí)驗(yàn)，以確定酸雨中影響土壤鎘溶解度的關(guān)鍵因素，探明其對(duì)鎘釋放的影響程度。在此基礎(chǔ)上，首次采用等溫溶解平衡法開(kāi)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(shí)地反映自然條件下鎘在表生環(huán)境中的活化和固定，并預(yù)測(cè)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(xué)行為。研究成果具有普遍適用性，能應(yīng)用于其它重金屬污染元素在表生地球化學(xué)系統(tǒng)中生物地球化學(xué)行為的研究。 本文的研究結(jié)果表明：從總體上說(shuō)，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(yáng)離子濃度對(duì)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(duì)多種酸雨條件下土壤吸附態(tài)鎘釋放過(guò)程的擬合度最佳，此外多項(xiàng)式方程、雙常數(shù)方程也能較好地描述這一過(guò)程。土