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土壤重金属环境容量是指土壤环境单元所容许承纳的重金属的最大数量或负荷量,是目前土壤重金属污染研究的一个重要方向。土壤重金属吸附-解吸行为是重金属在土壤环境中最重要的化学行为,环境条件对重金属吸附-解吸的影响一定程度上就反映了环境条件对土壤重金属环境容量的影响。本试验采集了长江三角洲地区具有代表性的四种土壤,分别进行了pH和柠檬酸对尚未形成污染的土壤吸附铜、锌的影响研究;模拟酸雨和柠檬酸对培育的污染土壤解吸铜、锌的影响研究,旨在通过揭示环境条件对土壤吸附-解吸的影响来探讨环境条件对土壤铜、锌环境容量的影响;论文还根据模拟酸雨的解吸数据,初步计算了基于地表水环境的铜、锌基准含量,并讨论了基准含量与目前国家土壤标准的吻合性。具体结果为:
1、吸附影响实验表明:土壤对铜、锌的吸附量随着吸附母液pH的增大而增加,pH在3.0-5.6之间增加不明显,但pH从2.0增大到3.0后吸附量增加显著,在此之间存在一个临界pH点,当吸附母液pH低于这个临界点后,土壤就很难吸附铜和锌;随着外源柠檬酸浓度的增加,土壤对铜和锌的吸附表现出了“先抑后促”的现象;pH和柠檬酸对土壤吸附的影响,直接影响了土壤对重金属的吸附能力,实际上也就影响了土壤铜、锌的环境容量。
2、解吸影响实验表明:模拟酸雨解吸土壤的解吸量随着模拟酸雨pn的降低而增加;在模拟酸雨pH从5.6-3.0变化时,解吸量相比pH2.0增长缓慢;当模拟酸雨pH达到2.0时,铜锌的解吸量突然增加,呈现出了CTB的倾向。CTB现象产生的临界pH点在3.0-2.0之间;柠檬酸解吸实验表明,柠檬酸的加入能够促进土壤中铜和锌的解吸,铜和锌的解吸量随着柠檬酸浓度的增加而增大;低pH的模拟酸雨和高浓度的柠檬酸都加大了土壤中铜和锌的解吸量,实际上也就降低了土壤对铜和锌的环境容量。
3、土壤铜和锌环境容量的初步研究结果表明:在不同的模拟酸雨解吸情况下,基于地表水水质标准的铜、锌基准含量随着模拟酸雨pH的增加而增加。根据不同情况下的拟合曲线,计算了四种土壤在不同情况下的土壤基准含量。在常见酸雨情况下,基于地表水三类水质标准的四种土壤的基准含量分别为:SEBC-06:铜10002mg/kg,锌848.1mg/kg;SEBC-19:铜1162 mg/kg,锌612.9mg/kg;SEBC-20:铜9796mg/kg,锌1047mg/kg;SEBC-25:铜720mg/kg,锌180.2 mg/kg。