可变电荷土壤对重金属的吸附研究

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1、摘要近代工农业的发展，天然水环境的污染日益严重。作为水体中的主要污染物之一，重金属越来越受到人们的普遍关注。不可降解性、迁移性小以及易土壤中富集等特点，经水、植物等介质最终影响人类健康。本文主要研究了可变电荷土壤对重金属的单相吸附及影响其的相关因素。以Cu2+为目标污染物，通过改变环境因素如温度、pH、离子强度等因素，来确定可变电荷土壤对Cu2+吸附的最佳条件，并通过Zeta电位测定仪监测可变电荷土壤吸附Cu2+的表面电荷变化来探究其吸附机理。本文研究结果表明：（1）pH：可变电荷土壤吸附铜离子的吸附率基本上与pH值成正比例关系，有着明显的增长，但是当pH增加到一定值时，

2、吸附率增长速度变缓。（2）离子强度：随着离子强度的提高，可变电荷土壤对于铜离子的吸附效果明显降低。（3）有机酸：酒石酸对于可变电荷土壤吸附铜离子的影响效果最好，依次是草酸、对照组；土壤中Cu2+的吸附随着投加量的增加而增加，但是随着投加量的提高，增速明显变缓。（4）重金属：重金属离子存在下会抑制可变电荷土壤吸附Cu2+效果：且抑制顺序为：Cd2+>Hg2+；（5）热力学：随着温度升高，吸附量增大，可能原因是吸附是一个吸热过程。Langmuir模型在描述可变电荷土壤对铜离子的吸附行为上要优于Freundlich模型。（6）动力学：可变电荷土壤对重金属的吸附速度很快，在2.0

3、h左右吸附基本达到平衡。可变电荷土壤吸附铜离子的动力学原理符合假二次动力学模型。关键词：可变电荷土壤；铜离子；吸附27AbstractWiththedevelopmentofmodernindustryandagriculture,thepollutionofwaterenvironmentbecomesworse.Peoplepaymoreattentiontoheavymetals,whichistheoneofthemainpollutants.Withthecharacteristicsofnon-degradation,littlemobilityandeasy

4、toenrichmentinsoil,heavymetalswillultimatelyaffecthumanhealththoughwater,plantsandothermedia.Thispapermainlystudiesthevariablechargesoils’single-phaseadsorptionofheavymetalsandtheaffectingfactors.Cu2+asthetargetpollutant,thisexperimentchangestheenvironmentalfactorssuchastemperature,pH,ion

5、icstrengthandsoon,todeterminewhichisthebestconditionforthevariablechargesoilsadsorbingCu2+.ThroughtheZetapotentialanalyzer,wemonitorthesurfacechargeofvariablechargesoilstoexploretheadsorptionmechanism.Inthispaper,(1)pH:theadsorptionrateofvariablechargesoilsadsorbingCu2+isessentiallypropor

6、tionaltothepHvalue,butwhenthepHincreasestoacertainvalue,theadsorptionrateofgrowthbecomessmall.(2)Ionicstrength:withtheincreaseofionicstrength,theeffectonCu2+adsorptionbyvariablechargesoilssignificantlyreduces.(3)Organicacid:theeffectoftartaricacidforCu2+adsorptionbyvariablechargesoilsisth

7、ebest,followedbyoxalicacidandthecontrolgroup;theadsorptionrateofCu2+increaseswiththedosageincreasing;butasthedosageincreased,thegrowthratesignificantlybecomessmall.(4)Heavymetals:ThepresenceofheavymetalsinhibittheadsorptionofCu2+byvariablechargesoils,theeffectonCu2+