不同溶解态腐殖质对Cr(Ⅵ)在土壤上吸附行为的作用

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工业废物中Cr(VI)的不当排放导致环境中铬含量升高,造成了严重的土壤和地下水Cr(VI)污染。降水淋滤是Cr(VI)进入地下水的主要方式,包气带作为铬进入地下水系统的必经途径,是控制Cr(VI)污染扩散的重要天然屏障。土壤腐殖质作为土壤有机质的重要组成成分,对Cr(VI)在土壤层中的迁移具有显著的迟滞作用,但不同溶解状态的腐殖质对Cr(VI)在土壤中吸附解吸行为的作用仍不明确。本文在腐殖质传统分类的基础上,根据腐殖质溶解沉淀状态将其分为易溶态、难溶态和不溶态腐殖质。选取吉林省延边州典型黑土作为供试土壤,利用逐步去除法制备赋存不同溶解态腐殖质组分的土壤样品,开展吸附动力学批实验探究不同溶解态腐殖质对Cr(VI)在土壤上吸附解吸行为的作用,并揭示其作用机理。主要取得以下几方面的认识与结论:(1)易溶态腐殖质抑制土壤对Cr(VI)的吸附。随易溶态腐殖质的逐步去除,土壤对Cr(VI)的吸附量由原土的1.53mg/g升高到最终的1.72mg/g(累计去除易溶态腐殖质占土壤总质量0.096%)。单位质量易溶态腐殖质对Cr(VI)的络合能力为1.98mg/g;土壤中铬的赋存形态不受影响。实验中单位摩尔的羧基对Cr(VI)的络合能力为6.65mmol/mol。(2)难溶态腐殖质有利于Cr(VI)在土壤上的吸附。随难溶态腐殖质逐步去除,土壤对Cr(VI)的吸附量由去除易溶态腐殖质土样的1.72mg/g减小到最终的0.41mg/g(累计去除难溶态腐殖质占土壤总质量6.95%),难溶态腐殖质对Cr(VI)的吸附量为1.31mg/g,单位质量难溶态腐殖质对Cr(VI)的吸附能力为0.19mg/g;Cr(VI)在原土中有机结合态为40%,难溶态腐殖质的贡献占有机结合态的95%。单位摩尔的羧基对Cr(VI)的络合能力为0.91mmol/mol。(3)不溶态腐殖质也有利于Cr(VI)在土壤上的吸附,但与难溶态腐殖质影响相比,不溶态腐殖质对Cr(VI)在土壤上的吸附影响偏低。不溶态腐殖质占土壤总质量2.72%,不溶态腐殖质对Cr(VI)的吸附量为0.41mg/g,单位质量不溶态腐殖质对Cr(VI)的吸附能力为0.15mg/g;不溶态腐殖质对Cr(VI)在原土中有机结合态的贡献占有机结合态的5%。单位摩尔的羧基对Cr(VI)的络合能力为1.44mmol/mol。
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