不同林分土壤对重金属吸附及离子间竞争吸附模型研究

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中文摘要：通过对浙江安吉主要植被类型土壤对重金属的吸附性能的研究，并探求土壤有机质含量、CEC、pH值及颗粒组成与重金属吸附量之间的关系；以土壤中主要成分黏土矿物为吸附剂，采用等温吸附法，研究了重金属铜、铅、镉、镍在黏土矿物中的吸附特征，结果表明： (1)落叶栎林对Cu<'2+>的吸附量最大，灌木林次之，茶林与常绿苦槠-青冈混交林居中，毛竹林与湿地松林吸附量最小；不同层次土壤对Cu<'2+>的吸附量随土层深度增加而减少。 (2)土壤有机质含量和CEC是影响供试土壤Cu<'2+>吸附量的主要因素。建立了土壤有机质含量和CEC与土壤Cu<'2+>吸附量的关系模型。 (3)膨润土对Cu<'2+>、Pb<'2+>的吸附明显强于Cd<'2+>、Ni<'2+>，吸附强度大小顺序为pb<'2+>＞Cu<'2+>＞Ni<'2+>＞Cd<'2+>。Langmuir、Freundlich和Temkin方程对这4种金属离子等温吸附的拟合均呈极显著关系。 (4)Cu<'2+>高能位最大吸附量比低能位最大吸附量略大；对Pb<'2+>的吸附以高能位吸附为主；Cd<'2+>的高能位最大吸附量与低能位最大吸附量相当，分别为2.59mg/g和 2.45 mg/g，远远小于Pb<'2+>和Cu<'2+>的最大吸附量；Ni<'2+>的吸附过程主要由低能位控制。 (5)Pb<'2+>、Cd<'2+>、Ni<'2+>分别与Cu<'2+>的双组分竞争吸附表明，黏土矿物对4种离子具有“选择性吸附”。在 Pb<'2+>、Ni<'2+>、Cd<'2+>的存在条件下，黏土矿物对 Cu<'2+>的吸附产生不同程度的下降；100mg/L Cu<'2+>对Pb<'2+>的影响不大，但可完全抑制黏土矿物对 Ni<'2+>、Cd<'2+>的吸附。 (6)以Pb<'2+>和Cu<'2+>为例，研究双组分竞争吸附模型。结果表明，IAS和LCA模型对Pb<'2+>和Cu<'2+>的双组分竞争吸附拟合较差，在低浓度时与实测数据相差不大，但随着浓度的增加，逐渐偏离实际曲线，对双组分中Cu<'2+>吸附量的预测明显高于实际情况。引入一个修正系数<,Pi>，对LCA 模型进行改进后拟合效果较好。最后用LCA修正模型对Pb<'2+>与Cu<'2+>的双组分竞争吸附进行了模拟。

作者：

姜姜

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关键词：

植被类型理化性质土壤重金属黏土矿物等温吸附竞争吸附

授予学位：

硕士

学科专业：

环境科学

导师：

朱丽珺

学位年度：

2007

学位授予单位：

南京林业大学

语种：

中文

中图分类号：