不同类型土壤对重金属的吸附特性.doc

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1、景丽洁等：不同类型土壤对重金属的吸附特性247不同类型土壤对重金属的吸附特性景丽洁，王敏*吉林化工学院环境与生物工程学院，吉林吉林132022摘要：为了解重金属在土壤中的迁移转化规律，为确定土壤环境容量和治理土壤重金属污染提供理论依据，采用室内试验方法研究了采自山东的棕壤、黑龙江的黑土、陕西的黄棕壤和山西的褐土吸附Cu2+、Pb2+和Cd2+的特性及溶液pH、外加腐殖酸、溶液中重金属初始含量对吸附的影响。由振荡平衡法进行吸附试验，原子吸收分光光度法测定平衡溶液中重金属的吸光度值。试验结果表明：随着溶液中Cu2+、Pb2+和Cd2+含量的增大，4种土壤对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附量逐

2、渐增大。溶液pH值对土壤吸附重金属的影响因土壤性质和重金属特性的不同而不同。加入腐殖酸，4种土壤对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附量明显减少。不同吸附模型拟合结果表明，4种土壤对Pb2+的吸附等温线都符合Langmuir方程和Freundlich方程，对Cu2+吸附等温线拟合的Langmuir方程和Freundlich方程的相关性不理想，对Cd2+吸附等温线拟合符合Freundlich方程。关键词：土壤；镉；铅；铜；吸附中图分类号：X131.3文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）01-0245-04景丽洁等：不同类型土壤对重金属的吸附特性247近年来，环境污染和生态破坏

3、严重影响到人类的健康和生存，其中重金属元素对环境污染的作用是不可忽视的。土壤对重金属的吸附、解吸控制着其在土壤中的浓度、活性、生物有效性和毒性，是20世纪60年代以来环境科学研究的一个活跃领域[1-8]。铅是环境中主要的重金属元素之一，在不同土壤中吸附、解吸特性因土壤性质，环境因素的不同而存在很大差异[9-10]。镉在体内的生物半衰期长达10～30a之久，近年来研究表明，长期低水平接触镉可引起机体免疫功能改变，从而导致多种疾病发生，被美国毒物管理委员会（ATSDR）列为第六位危害人体健康的有毒物质。因此土壤对镉的吸附，特别是根际微区土壤环境的特异性以及根际中镉的化学行为成为研究的热点[11

4、-12]。铜属于微毒类重金属，摄入过量易引起中毒，土壤对Cu的吸附-解吸是影响土壤系统中Cu的移动性和归宿的主要过程[13]。目前国内对土壤重金属的污染研究多注重于南方土壤，本研究选取位于北方地区的山东、黑龙江、陕西和山西的棕壤、黑土、黄棕壤和褐土4种土壤，探讨不同类型土壤对铜、铅、镉3种元素的吸附特性，为寻找降低土壤中重金属的生态效应，修复重金属污染提供理论基础。为制定环境标准，确定土壤环境容量提供科学依据[14-15]。1材料与方法1.1主要仪器和试剂HZQ-C空气浴振荡器（哈尔滨东明医疗仪器厂）；TDL-50B台式离心机（上海安亭科学仪器厂）；TAS-986原子吸收分光光度计（北京普

5、析通用仪器有限责任公司）；MDS-2003F微波消解仪（上海新仪微波化学科技有限公司）；pHS-3C数显酸度计（上海宇隆仪器有限公司）。铜粉（优级纯99.8％，上海二冶实业开发公司分装）；镉（高纯试剂99.999%，中国医药集团上海化学试剂公司）；铅粉（99.9％，上海第二冶炼厂）。1.2土壤样品采集及理化性质测定试验所用土壤分别采自山东省邹城市中心镇、黑龙江省双鸭山市农场五队、陕西省兴平市田阜乡和山西省忻州市。采样深度为0～100cm，风干后过2mm筛。土壤pH值和电导率（EC）值分别在25℃下用pH计及电导率仪测定。土壤有机质（OM）按国标法(GB9834-88)测定。土壤中重金属本底

6、值采用微波消解-原子吸收分光光度法测定。1.3土壤对重金属吸附特性试验及重金属测定方法采用振荡平衡法进行吸附试验，称取土样每份1.0000g于60mL聚乙烯塑料瓶中；调每份土样溶液的pH值，向每份样品中各加入初始浓度为50、100、150、200、300、400、600、800mg·L-1的重金属标准混合系列溶液各50mL；在室温下振荡8.0h，离心，吸取上清液10mL于50mL容量瓶中，加1滴1.0mol·L-1HNO3溶液，用去离子水定容，用原子吸收分光光度计测定其吸光度值。2结果与分析2.1土壤理化性质测定结果土壤pH值、EC值、OM、铜含量(wCu)、镉含量景丽洁等：不同类型土壤对

7、重金属的吸附特性247(wCd)和铅含量(wPb)测定结果如表1所示。表1供试土壤基本理化性质Table1Thebasicphysicsandchemistrypropertyofthesoils土壤类型采样地点pHwOM/(g·kg-1)EC/μswCu/(mg·kg-1)wCd/(mg·kg-1)wPb/(mg·kg-1)棕壤山东邹城8.755.9637.9721.05.567.5黑土黑龙江双鸭山7.4242.805