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《南京工业大学》 2005年
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长江三角洲地区主要类型土壤对锌的吸附—解吸特性研究

姚敏  
【摘要】:重金属作为土壤中的常见污染物,其在土壤中的行为特征主要取决于土壤的性质和环境因素。重金属进入土壤后,首先和必然发生的过程是吸附和解吸,而重金属在土壤中的活动性、分布和富集在很大程度上取决于是否被土壤胶体所吸附以及吸附的牢固程度,所以重金属在土壤—水系统中的吸附—解吸是控制土壤溶液中重金属离子浓度、影响重金属在土壤中的行为和归宿的主要作用之一,它决定着土壤对金属离子的缓冲能力和容量,也制约着重金属进入食物链的数量和容量。根据重金属吸附—解吸数据,可以预测出它们进入土壤溶液的趋势以及它们在土壤中的迁移。可以说,土壤的吸附—解吸作用在某种程度上控制着重金属在土壤中的水平和垂直运动。因此,研究土壤重金属的吸附特征,对预测重金属的环境效应具有一定的指导意义。 本研究通过吸附、解吸动力学和热力学实验,对长江三角洲地区四种主要母质发育的土壤对锌的吸附—解吸特性进行了探讨,并通过吸附量与解吸平衡液的关系,结合国家土壤质量标准和水质标准,首次对长江三角洲地区土壤与土水质量标准适配性进行了检验。结果如下: 一、吸附解吸动力学实验结果表明: 1、实验所用的2种土壤对锌的吸附都很快,大部分锌在10min内被吸附,4h即可达到吸附平衡。解吸则相对较慢,大约需要8h才达到平衡。 2、不同土壤达到吸附或解吸平衡的时间也略有不同,这可能与土壤和吸附(解吸)溶液的酸碱性有关。土壤和吸附(解吸)溶液的酸碱性相同时,达到平衡所需的时间较短;反之,由于存在酸碱中和反应而且土壤是一个缓冲体系,中和反应不可能快速完成,所以平衡略为延迟。 3、两种土壤对锌的吸附反应动力学曲线相近,吸附过程基本一致,可以划分为快、慢两个阶段。在快反应阶段,大部分锌被土壤迅速吸附,吸附动力学曲线陡直;此后,土壤吸附量随时间增加的速度减慢,过渡到慢反应阶段,吸附量增加极其缓慢,曲线也趋于平缓。 4、两种土壤对锌的吸附动力学过程用双常数方程和Elovich方程描述最佳,说明锌在两种土壤上的吸附是非均相扩散控制的过程。 二、吸附解吸热力学实验结果表明: 1、长江三角洲地区土壤对锌的吸附—解吸特性受土壤母质影响的规律性颇为明显。大体上,理化性质相近的同种母质的土壤吸附等温线和解吸曲线的线形相似,吸附量也相近。长江三角洲地区土壤对锌的吸附等温线大多为“L”和“H”型等温线。一般情况下,同种母质中pH值高(碱性或中性)的土壤吸附等温线易呈“H”型。采自泰州—靖江—生祠镇的心层淤泥土的吸附等温线则例外,可能是“S”型
【学位授予单位】:南京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:X131.3

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