红壤中镉的吸附行为及其电动力去除研究

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重金属土壤污染是国内亟待解决的环境问题,而了解重金属在土壤中的吸附行为,是对污染土壤进行治理的前提。本文以红壤为供试土壤,以Cd为模拟污染物,研究了Cd2+在红壤中的吸附行为(实验Ⅰ),并在实验Ⅰ的基础上,做了Cd污染红壤的电动力修复实验(实验Ⅱ),以调查该修复技术的适应性。实验结果如下: 实验Ⅰ表明,Cd2+在红壤中的的吸附曲线可划分为三区:低pH弱吸附区;中pH值吸附增长区和高pH值强吸附区。根据Cd与红壤间专性吸附化学反应式建立了Cd在土壤中分配系数与pH的线性方程,实验数据按所建方程进行拟合的结果表明相关系数随pH的升高而显著升高,意味着随pH值的升高,供试红壤对Cd2+的专性吸附作用加强。沉淀反应的理论分析表明,当土壤溶液pH低于11时,沉淀反应都为碳酸盐控制。实验数据的不同吸附模型拟合结果表明,Langmuir能较好地描述Cd2+在红壤里的吸附行为,同时根据Langmuir模型中参数与pH的关系,建立了实验条件下红壤对Cd2+吸附等温线的pH依存方程。 实验Ⅱ结果表明:(1)土壤pH值是影响电动力修复效率的关键因素,较低的pH有利于Cd2+的解吸和去除;较高的pH使被吸附于红壤表面的Cd2+数量增多,从而使Cd2+的去除率降低;(2)zeta电势也是影响红壤中Cd2+去除率的因素之一,负的zeta电势有利于Cd2+的去除,反之则反;(3)土壤理化性质,如CEC、碳酸盐含量,也是影响电动力修复效率的又一因素,它们通过影响土壤的酸/碱缓冲能力和Cd2+在土壤中的吸附行为而影响电动力修复效率。(4)96小时的治理周期、79.18%的Cd2+去除率、42.6人民币元/m3的电力资金消耗表明,此技术具有治理时间短、修复效率高、能源消耗低等特点,对红壤中镉的去除是很具前景的一门修复技术。
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