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本研究通过浸泡试验研究了Cu2+、Zn2+、Cd2+在湖南2种典型土壤(水稻土和红壤)上的吸附—解吸特性以及Cu2+、Zn2+在这2种土壤上的竞争吸附—解吸特性,研究了3类表面活性剂(阴离子型LAS、非离子型AE和阳离子型CTAB)对Cu2+和Cd2+吸附—解吸的影响及其机理,研究了2类表面活性剂(非离子型AE和阳离子型CTAB)对污染土壤中重金属的去除效果。通过水培与土培试验,研究了3类表面活性剂(阴离子型LAS、非离子型AE和阳离子型CTAB)对玉米和大豆的毒性。通过土培试验,研究了3类表面活性剂对土壤外源Cd形态及植物有效性的影响。得到的主要结论如下:(1) Cu2+、Zn2+、Cd2+在水稻土和红壤上的吸附能用Langmuir方程和Freundlich方程较好地进行模拟,水稻土对这3种重金属的吸附能力比红壤强。同一土壤对重金属吸附容量顺序为Cu2+>Zn2+>Cd2+。被土壤吸附着的Cu2+、Zn2+、Cd2+只有少部分能被解吸出来,对同一土壤而言,3种重金属解吸百分率的顺序为Zn2+>Cd2+>Cu2+。对同一重金属而言,红壤上的重金属比水稻土容易解吸。(2) Cu2+和Zn2+等摩尔浓度共存时,在土壤上的吸附产生竞争效应。首先反映在总吸附量有明显的增加。在竞争吸附中,Cu2+的竞争能力比Zn2+强。固定Cu2+的浓度,改变Zn2+的浓度,对Cu2+在水稻土和红壤上的吸附影响不大。固定Zn2+的浓度,随着Cu2+浓度的增加,Zn2+的吸附量明显减小。竞争解吸时,Zn2+的解吸率比Cu2+大。(3)非离子型表面活性剂AE对Cu2+和Cd2+在水稻土上的吸附影响不大,但增加了其在红壤上的吸附量。AE增加了Cu2+和Cd2+从2种土壤上的解吸率。阴离子型表面活性剂LAS增大了Cu2+和Cd2+在水稻土和红壤上的吸附量,但减少了解吸量。阳离子型表面活性剂CTAB对水稻土和红壤吸附Cu2+和Cd2+的影响呈峰形曲线变化,在较低浓度(≤50 mg/L)时,增加了Cu2+和Cd2+在水稻土和红壤上的吸附量,在高浓度(>50 mg/L)时候,抑制了Cu2+和Cd2+的吸附。CTAB减小了Cu2+的解吸率,对Cd2+解吸量影响呈峰形曲线变化。(4) AE溶液的浓度越高,pH值越低,对重金属的萃取效果越好,对重金属的萃取能力大小顺序为Cu>Cd>Zn>Pb。CTAB溶液浓度和pH值较低时,对重金属去除效果较好,对重金属的萃取能力大小顺序为Cu>Pb>Zn>Cd。两种表面活性剂相比较,AE对Cu和Cd的萃取效果比CTAB的萃取效果好;CTAB对Pb的萃取效果比AE的萃取效果好。AE和CTAB两种表面活性剂对重金属的萃取量都偏低,最多时萃取百分率分别只达到7.08%(对Cu)和2.13%(对Pb)。(5)水培试验中,阴离子表面活性剂LAS在浓度为5、10 mg/L时,能促进玉米和大豆种子的萌发。随着浓度的升高,LAS对玉米和大豆产生毒害作用。在试验浓度范围内,AE和CTAB抑制玉米和大豆种子的萌发,根长和芽长减小,CTAB比AE的毒性更大。土培试验中,LAS能使玉米和大豆的株高和叶绿素含量先升高然后降低,在50 mg/L时候玉米株高和叶绿素含量值最大,在20 mg/L时大豆株高和叶绿素含量值最大。AE和CTAB能降低玉米和大豆的株高和叶绿素含量,但CTAB降低的幅度更大。(6)阴离子表面活性剂LAS提高例了土壤pH值,降低有效态Cd含量。AE对土壤pH值几乎没有影响,但增加了有效态Cd含量。CTAB降低了土壤pH值,增加了有效态Cd含量。表面活性剂影响了土壤外源Cd形态分布,3类表面活性剂均增加了有机结合态含量,LAS同时还减少了交换态含量和增加了铁锰氧化物结合态含量,CTAB却增加了交换态含量。(7) Cd在玉米植株体内分配的规律为根>茎叶。表面活性剂影响了Cd在土壤—植物系统中的迁移转化,LAS与CTAB都减少了玉米植株体内Cd的含量,但机理不一样,LAS主要是降低有效态Cd含量,CTAB主要是与Cd的竞争作用。AE增加了植株体内Cd含量。