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土壤重金属污染已经成为东北老工业基地备受关注的环境问题。吸附是影响重金属污染物在土壤中迁移转化、生物有效性、生物累积性和归宿的主要因素。开展重金属污染物的吸附行为及其在复合污染条件下共存污染物对其吸附的影响,将有助于深入了解和预测该地区真实情况下无机污染物的环境行为和生态风险,并对其污染控制和治理提供科学依据。本文在研究Pb2+、Zn2+和Cu2+在土壤-水界面的吸附行为和主要影响因素的基础上,探讨了土壤中固相组成和有机质对Cu2+吸附的贡献和作用。开展了Pb2+和Cu2+在复合污染中的竞争吸附机理研究。重点考察阿特拉津、噻吩璜隆和2,4-D对Cu2+在土壤上的吸附行为的影响。论文取得了以下的研究成果:(1)采用静态批实验的方法研究了Pb2+、Zn2+和Cu2+在土壤上的吸附性能和主要影响因素。结果表明:Freundlich方程很好地描述了土壤对Pb2+、Zn2+和Cu2+的吸附等温线,重金属在土壤上的吸附系数与土壤pH、有机碳含量、阳离子交换量(CEC)和游离氧化铁(Fed)的含量有关。溶液的pH和离子强度是影响金属吸附的主要因素,随着pH的上升和离子强度的下降,土壤对金属的吸附量和KF值都增大。Cu2+,Zn2+和Pb2+的吸附是一个自发的放热过程。(2)对比研究脱除有机质前后土壤对铜的吸附行为的变化发现,脱除有机质后土壤的理化性质发生了明显变化,有机质是铜在土壤上吸附的主要来源,溶解性有机碳会提高铜的移动性,脱除有机质后的土壤对铜的吸附能力明显下降。Freundlich和Langmuir方程都能很好地描述铜在脱除有机质前后土壤上的吸附等温线。对吸附等温方程的参数与土壤理化性质进行相关分析表明:原状土中pHH2O对KF与贡献率达到84.5%,CEC和有机质(OC)对n的贡献率达到96.1%以上;而脱除有机质后的土壤,KF和土壤性质的相关性发生了明显变化,CEC对n的贡献率只有65.4%。原状土中Qmax与OC、Ald、CEC都相关,而脱除有机质后的土壤Qmax只与CEC呈显著地正相关。(3)研究在单一吸附体系和二元金属共存体系中Cu2+和Pb2+的竞争吸附和解吸行为。结果发现,Cu2+和Pb2+的解吸等温线和吸附等温线类似,都可以用Freundlich方程描述(R2>0.96)。土壤的理化性质影响金属的吸附能力,在单一体系和二元金属体系中,土壤对Pb2+的吸附能力都大于Cu2+。在两种金属共存的体系中,共存金属离子的存在影响两种金属的吸附总量,表现为金属离子之间的竞争吸附作用。红外光谱分析表明,土壤表面的羧基、羟基和羰基都能与金属离子发生键合作用。(4)研究了噻吩璜隆、2,4-D和阿特拉津影响土壤铜的吸附行为及作用机理。结果发现:铜在土壤上的吸附量随着噻吩璜隆和2,4-D浓度的增加而下降,原因在于噻吩璜隆和2,4-D的出现,土壤表面的Zeta电位和溶液pH下降,DOC溶出增加,同时噻吩璜隆、2,4-D和DOC与铜在溶液中形成的络合物与土壤表面的亲和力下降。然而,阿特拉津与铜共存,土壤溶液pH上升、DOC溶出下降和吸附态的阿特拉津以“桥”键增加了铜的吸附位点,导致了土壤对铜的吸附能力随着阿特拉津浓度的增大而显著提高。以上的研究数据和结果有助于了解和预测东北地区土壤中重金属污染物的生态风险和环境安全,为探讨复合污染中污染物之间的吸附规律及其在农药污染地区其它无机污染物的归趋和迁移转化提供科学依据。