腐殖酸与粘土矿物复合体系对稀土元素镧、钕吸附特性的研究

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3、制作用，这就是稀土的生物效应。稀土的不断应用导致其在土壤环境中的积累速率超过了衰减速率，而土壤中过量的稀土通过一系列迁移转化、吸附等环境行为形成不同的结合态，影响着土壤的理化性质，干扰作物的生长，进而可能引发一系列毒理学效应。本文在魏斌和贾黎的研究基础上，将腐殖酸和粘土矿物(高岭石、蒙脱石、伊利石、蛭石、绿泥石、凹凸棒石粘土、膨润土)分别用无纺布过滤袋包装，然后结合作为一个相对独立的复合吸附体系，采用平衡振荡法，通过复合体系分别对稀土元素镧(La)、钕(Nd)以及混合溶液体系进行吸附性实验，用ICP进行检测吸附平衡液中稀土含量，然后对数据进行拟合，得到以下结果：1

4、．稀土镧(La)、钕md)单一吸附系列①腐殖酸和粘土矿物复合体系对稀土镧、钕的吸附等温线用Langmuir方程拟合最佳，这与土壤对稀土的吸附特征相似，而且在稀土元素的单一体系中，复合吸附体系对镧和钕的最人吸附量无明显差异。②经过消解实验得到，消解回收率最低为5mmol／LLa3+体系的78．20％，最高为20mmol／LNd3+体系的92．11％，其他La计、Nd3+体系的消解回收率为80．04％90．25％，其中腐殖酸对La3+的吸附是粘土矿物的3．0~3．28倍，占总吸附量的26％29％；而对Nd3+的最大吸附是粘土矿物的3．43～3．96倍，占总吸附量的26

5、％一-30％。③腐殖酸与粘土矿物的吸附竞争趋势为：HA>蒙脱石>膨润土>蛭石>伊利石>凹凸土>绿泥石>高岭石，且L0+体系中，2：l型矿物的吸附能力是1：l型的3．68～5．44倍，而Nd3+体系中，2：1型矿物的吸附能力是l：1型的3．49~4．74倍；相同类型的矿物中，具有膨胀性的比非膨胀性的吸附能力强，产生这种吸附差异性主要与各矿物的晶格构造有关。2．稀土镧(La)、钕md)混合吸附系列①与单一稀土镧(La)、钕(Nd)系列相似，在混合稀土镧、钕系列中，复合吸附体系对镧(钕)的等温吸附过程与Langmuir方程拟合最佳，但各吸附单体的等温吸附过程并非完全符合

6、Langmuir方程，其中伊利石与绿泥石更合适用Freundlich方程描述。②依据实验结果，各个吸附单体对稀土镧(钕)的吸附量大小与单一体系一致，万方数据但各个吸附单体对混合稀土镧、钕的吸附量与单一稀土体系相比，存在着一定的差异性。按照La、Nd的丰度比3：2，在实验最大浓度20mmol／L时，La与Nd的吸附量之比小于3：2(比值在1．o~1'39范围内)，说明在混合体系中，复合吸附体系对Nd的竞争吸附力高于La。◎在混合稀土La、Nd系列中，各矿物的吸附量大小：腐殖酸>无机黏土矿物：无机矿物中，2：1型粘土矿物>1：1粘土矿物，膨胀型粘土矿物>非膨胀型粘土矿

7、物，这与单一La(Nd)系列的竞争吸附趋向一致，其中1：1粘土矿物对La的吸附随着稀土浓度的增长而上升，对Nd的吸附则相对平稳。按照自然界稀土La、Nd的丰度比3：2，2：1(1：1)型粘土矿物、非膨胀型粘土矿物对La的吸附是Nd的1．O～1．4倍，小于3：2，说明粘土矿物对Nd的竞争吸附大于La。④在实验所设浓度范围内，腐殖酸对混合体系中La的最大吸附量为6．215mg／g，对Nd的吸附量为4．942mg／g，分别占复合吸附体系的37．9％和36％，明显高于单一体系中腐殖酸吸附量的百分比。其对La、Nd的吸附比随着浓度的增加而依次递减，且在低浓度中吸附比大于3：

8、2，高浓度