山東省典型土壤對(duì)重金屬的吸附/解吸及其結(jié)合機(jī)理的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-10 04:20
近年來(lái),城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的高速發(fā)展,在給人們帶來(lái)福利的同時(shí),包括工業(yè)生產(chǎn)、礦區(qū)采礦、農(nóng)業(yè)、居民生活等在內(nèi)的人類活動(dòng)也帶來(lái)了一系列嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。重金屬污染因其污染的范圍廣、持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)、污染較隱蔽、危害性較大且不易被降解等特點(diǎn),己經(jīng)成為當(dāng)今世界上危害最嚴(yán)重且污染面積最廣的環(huán)境問(wèn)題之一。因此,探究土壤中重金屬的吸附/解吸及其遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律,對(duì)于土壤修復(fù)和防治環(huán)境污染具有極其重要的理論指導(dǎo)意義。本文主要研究了山東省典型土壤褐土(CS)、棕壤(BS)、潮土(FS)以及鹽堿土(SS)對(duì)汞的吸附解吸及其結(jié)合機(jī)理。同時(shí)還研究了黃河三角洲的典型鹽堿土對(duì)七種重金屬(Cu、Zn、Pb、Ni、Cr、Cd、Hg)的吸附解吸,黃河三角洲的五個(gè)采樣點(diǎn)主要包括東營(yíng)市的東營(yíng)區(qū)(DY)、河口區(qū)(HK)、墾利縣(KL)以及濱州的兩個(gè)采樣點(diǎn)(BZ1和BZ2)。在本研究中,我們得出了以下結(jié)論:1.山東省四種典型土壤對(duì)重金屬汞的吸附解吸及其結(jié)合機(jī)理的研究山東省四種典型土壤對(duì)重金屬Hg(Ⅱ)吸附能力的大小順序依次為:CS>>BS>FS>SS,其吸附能力隨著土壤中的有機(jī)質(zhì)(SOM)、陽(yáng)離子交換量(CEC)、鐵...
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:102 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-1.四種土壤對(duì)汞的等溫吸附曲線(CS:褐土,BS:椋壤,FS:潮土,SS:??鹽堿土)??Figure?3-1.?Isothermal?adsorption?curves?of?mercury?in?four?s?
壤的pH值、有機(jī)物質(zhì)以及礦物組成等,還與重金屬離子本身的特性密切相關(guān)。??因此,重金屬在四種土壤中的吸附解吸差異是這些影響因素綜合作用的結(jié)果。褐??土、鹽堿土、棕壤和潮土四種土壤的基本理化性質(zhì)如表3-2。由圖3-1知,Hg(II)??在四種土壤中吸附能力的大小順序?yàn)楹滞?>棕壤?>?潮土?>鹽堿土。由表3-2??的結(jié)果可知,與其他三種土壤相比較而言,褐土具有最大的比表面積(32.86?m2/g),??最高的有機(jī)質(zhì)(1.65%)和陽(yáng)離子交換量(12.43?cmol/kg?soil)含量。土壤的比??表面積決定著土壤的吸附能力,土壤的比表面積越大,其吸附能力也越強(qiáng)(Ahmad??etal.?2012)。而有機(jī)質(zhì)作為土壤中的主要有機(jī)物質(zhì),在土壤吸附重金屬Hg(II)的??過(guò)程中起著很重要的作用(Miretzky?et?al.?2005;?Soares?et?al.?2015;?Teisserence?et??al.?2014)。這不僅是因?yàn)椋龋纾ǎ桑桑┖停瞎倌軋F(tuán)及N官能團(tuán)具有親和力(Skyllberg?et??al.?2000),而且因?yàn)橛袡C(jī)碳可以為Hg(II)的滯留提供重要的吸附位點(diǎn)(Liuetal.??2016;?Obristetal.?2009)。陽(yáng)離子交換量則反映了土壤中負(fù)電荷的存在,代表了??土壤吸附離子的能力。通常,陽(yáng)離子交換量越大,離子的吸附能力也就越強(qiáng)??(Shaheenetal.?2013)。另一方面
圖3-3.四種土壤對(duì)Hg(II)的解吸量與吸附量的關(guān)系??Figure?3-3.?The?relationship?of?adsorption?amount?and?desorption?amount??Hg(II)在四種土壤中的解吸曲線如圖3-3所示,圖3-3的結(jié)果顯示Hg(II)的解吸??量與吸附量明顯呈線性關(guān)系。即隨著吸附量的增加,其解吸量也隨之增加,兩者??的關(guān)系式如表3-3所示。這與吸附過(guò)程有關(guān),隨著土壤吸附量的增加,土壤對(duì)Hg(II)??的專性吸附會(huì)呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),交換吸附的Hg(II)會(huì)增多。當(dāng)土壤中重金屬濃度??達(dá)到較高的水平時(shí),使得吸附在低位能點(diǎn)的Hg(II)相對(duì)較容易會(huì)被解吸下來(lái),土??壤吸附態(tài)汞的解吸量也因此逐漸增加。圖3-3中也顯示出四種土壤對(duì)Hg(II)的解吸??率的大小順序?yàn)椋汉滞?>棕壤?>?潮土>鹽堿土,這一結(jié)果可能與四種土壤不??同的電荷性質(zhì)以及粒徑構(gòu)成有關(guān)。鄒獻(xiàn)忠等(2004)研究結(jié)果表明在可變電荷土??壤中汞離子往往比恒電荷土壤更容易被解吸。同時(shí),也有相關(guān)研究表明土壤汞的??含量對(duì)土壤砂粒百分含量有較高的負(fù)荷載(王定勇等,1998),當(dāng)土壤中的砂粒??含量較高時(shí)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]黃河三角洲土壤鹽漬化與地下水特征關(guān)系研究[J]. 呂真真,楊勁松,劉廣明,李金彪,劉洪強(qiáng),李兵. 土壤學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]黃河三角洲表層土壤重金屬元素的空間分布及其影響因素[J]. 繆雄誼,郝玉培,陽(yáng)蓮錦,葉思源,陳偉海,王珽,陳宏峰,黃保健. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2016(01)
[3]黃河三角洲表層土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)[J]. 繆雄誼,葉思源,郝玉培,陽(yáng)蓮錦,陳偉海,黃保健,沈利娜. 海洋科學(xué). 2016(02)
[4]鹽堿化土壤對(duì)鉛的吸附特性[J]. 楊艷琴,王莉霞,張宏忠,趙繼紅. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2015(05)
[5]全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)[J]. 中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2014(05)
[6]黃河口濕地表層沉積物中重金屬的分布特征及其影響因素[J]. 劉淑民,姚慶禎,劉月良,單凱,張曉曉,陳洪濤,于志剛. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2012(09)
[7]黃河三角洲新生濕地土壤金屬元素空間分布特征[J]. 于君寶,董洪芳,王慧彬,陳小兵,謝文軍,毛培利,高永軍,單凱,陳景春,馬向明. 濕地科學(xué). 2011(04)
[8]黃河三角洲道路沿線土壤中重金屬污染物的分布與評(píng)價(jià)[J]. 車馳,齊偉,斯鈞浪,李云強(qiáng),閆勇. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(21)
[9]Adsorption of mercury on laterite from Guizhou Province,China[J]. YU Xiaohong1,2,ZHU Lijun3,GUO Baiwei4,HE Shouyang1,2 1.The State Key Laboratory of Environmental Geochemistry,Institute of Geochemistry,Chinese Academy of Sciences,Guiyang 550002,China.2.Graduate University of the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China 3.Key Laboratory of Karst Environment and Geohazard Prevention,Ministry of Education,Guiyang 550003,China 4.College of Civil Engineering and Building Construction of Guizhou University,Guiyang 550003,China. Journal of Environmental Sciences. 2008(11)
[10]A Comparative Analysis of Environmental Quality Assessment Methods for Heavy Metal-Contaminated Soils[J]. LI Wei-Xin1,2,ZHANG Xu-Xiang1,2,WU Bing1,SUN Shi-Lei1,CHEN Yan-Song3,PAN Wen-Yang1,ZHAO Da-Yong1 and CHENG Shu-Pei1 1State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse,School of the Environment,Nanjing University,Nanjing 210093(China).2Nanjing Institute of Environmental Sciences,State Environmental Protection Administration,Nanjing 210042(China) 3Department of Biology,Anhui Institute of Education,Hefei 230061(China). Pedosphere. 2008(03)
博士論文
[1]干旱區(qū)綠洲灌漠土重金屬吸附—解吸機(jī)理及其應(yīng)用研究[D]. 王勝利.蘭州大學(xué) 2008
碩士論文
[1]黃河三角洲潮間帶沉積物重金屬賦存形態(tài)的研究[D]. 白麗麗.首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué) 2015
[2]溶解性有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤吸附汞的影響及其機(jī)理的研究[D]. 張孟孟.山東大學(xué) 2011
本文編號(hào):2968047
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:102 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-1.四種土壤對(duì)汞的等溫吸附曲線(CS:褐土,BS:椋壤,FS:潮土,SS:??鹽堿土)??Figure?3-1.?Isothermal?adsorption?curves?of?mercury?in?four?s?
壤的pH值、有機(jī)物質(zhì)以及礦物組成等,還與重金屬離子本身的特性密切相關(guān)。??因此,重金屬在四種土壤中的吸附解吸差異是這些影響因素綜合作用的結(jié)果。褐??土、鹽堿土、棕壤和潮土四種土壤的基本理化性質(zhì)如表3-2。由圖3-1知,Hg(II)??在四種土壤中吸附能力的大小順序?yàn)楹滞?>棕壤?>?潮土?>鹽堿土。由表3-2??的結(jié)果可知,與其他三種土壤相比較而言,褐土具有最大的比表面積(32.86?m2/g),??最高的有機(jī)質(zhì)(1.65%)和陽(yáng)離子交換量(12.43?cmol/kg?soil)含量。土壤的比??表面積決定著土壤的吸附能力,土壤的比表面積越大,其吸附能力也越強(qiáng)(Ahmad??etal.?2012)。而有機(jī)質(zhì)作為土壤中的主要有機(jī)物質(zhì),在土壤吸附重金屬Hg(II)的??過(guò)程中起著很重要的作用(Miretzky?et?al.?2005;?Soares?et?al.?2015;?Teisserence?et??al.?2014)。這不僅是因?yàn)椋龋纾ǎ桑桑┖停瞎倌軋F(tuán)及N官能團(tuán)具有親和力(Skyllberg?et??al.?2000),而且因?yàn)橛袡C(jī)碳可以為Hg(II)的滯留提供重要的吸附位點(diǎn)(Liuetal.??2016;?Obristetal.?2009)。陽(yáng)離子交換量則反映了土壤中負(fù)電荷的存在,代表了??土壤吸附離子的能力。通常,陽(yáng)離子交換量越大,離子的吸附能力也就越強(qiáng)??(Shaheenetal.?2013)。另一方面
圖3-3.四種土壤對(duì)Hg(II)的解吸量與吸附量的關(guān)系??Figure?3-3.?The?relationship?of?adsorption?amount?and?desorption?amount??Hg(II)在四種土壤中的解吸曲線如圖3-3所示,圖3-3的結(jié)果顯示Hg(II)的解吸??量與吸附量明顯呈線性關(guān)系。即隨著吸附量的增加,其解吸量也隨之增加,兩者??的關(guān)系式如表3-3所示。這與吸附過(guò)程有關(guān),隨著土壤吸附量的增加,土壤對(duì)Hg(II)??的專性吸附會(huì)呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),交換吸附的Hg(II)會(huì)增多。當(dāng)土壤中重金屬濃度??達(dá)到較高的水平時(shí),使得吸附在低位能點(diǎn)的Hg(II)相對(duì)較容易會(huì)被解吸下來(lái),土??壤吸附態(tài)汞的解吸量也因此逐漸增加。圖3-3中也顯示出四種土壤對(duì)Hg(II)的解吸??率的大小順序?yàn)椋汉滞?>棕壤?>?潮土>鹽堿土,這一結(jié)果可能與四種土壤不??同的電荷性質(zhì)以及粒徑構(gòu)成有關(guān)。鄒獻(xiàn)忠等(2004)研究結(jié)果表明在可變電荷土??壤中汞離子往往比恒電荷土壤更容易被解吸。同時(shí),也有相關(guān)研究表明土壤汞的??含量對(duì)土壤砂粒百分含量有較高的負(fù)荷載(王定勇等,1998),當(dāng)土壤中的砂粒??含量較高時(shí)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]黃河三角洲土壤鹽漬化與地下水特征關(guān)系研究[J]. 呂真真,楊勁松,劉廣明,李金彪,劉洪強(qiáng),李兵. 土壤學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]黃河三角洲表層土壤重金屬元素的空間分布及其影響因素[J]. 繆雄誼,郝玉培,陽(yáng)蓮錦,葉思源,陳偉海,王珽,陳宏峰,黃保健. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2016(01)
[3]黃河三角洲表層土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)[J]. 繆雄誼,葉思源,郝玉培,陽(yáng)蓮錦,陳偉海,黃保健,沈利娜. 海洋科學(xué). 2016(02)
[4]鹽堿化土壤對(duì)鉛的吸附特性[J]. 楊艷琴,王莉霞,張宏忠,趙繼紅. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2015(05)
[5]全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)[J]. 中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2014(05)
[6]黃河口濕地表層沉積物中重金屬的分布特征及其影響因素[J]. 劉淑民,姚慶禎,劉月良,單凱,張曉曉,陳洪濤,于志剛. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2012(09)
[7]黃河三角洲新生濕地土壤金屬元素空間分布特征[J]. 于君寶,董洪芳,王慧彬,陳小兵,謝文軍,毛培利,高永軍,單凱,陳景春,馬向明. 濕地科學(xué). 2011(04)
[8]黃河三角洲道路沿線土壤中重金屬污染物的分布與評(píng)價(jià)[J]. 車馳,齊偉,斯鈞浪,李云強(qiáng),閆勇. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(21)
[9]Adsorption of mercury on laterite from Guizhou Province,China[J]. YU Xiaohong1,2,ZHU Lijun3,GUO Baiwei4,HE Shouyang1,2 1.The State Key Laboratory of Environmental Geochemistry,Institute of Geochemistry,Chinese Academy of Sciences,Guiyang 550002,China.2.Graduate University of the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China 3.Key Laboratory of Karst Environment and Geohazard Prevention,Ministry of Education,Guiyang 550003,China 4.College of Civil Engineering and Building Construction of Guizhou University,Guiyang 550003,China. Journal of Environmental Sciences. 2008(11)
[10]A Comparative Analysis of Environmental Quality Assessment Methods for Heavy Metal-Contaminated Soils[J]. LI Wei-Xin1,2,ZHANG Xu-Xiang1,2,WU Bing1,SUN Shi-Lei1,CHEN Yan-Song3,PAN Wen-Yang1,ZHAO Da-Yong1 and CHENG Shu-Pei1 1State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse,School of the Environment,Nanjing University,Nanjing 210093(China).2Nanjing Institute of Environmental Sciences,State Environmental Protection Administration,Nanjing 210042(China) 3Department of Biology,Anhui Institute of Education,Hefei 230061(China). Pedosphere. 2008(03)
博士論文
[1]干旱區(qū)綠洲灌漠土重金屬吸附—解吸機(jī)理及其應(yīng)用研究[D]. 王勝利.蘭州大學(xué) 2008
碩士論文
[1]黃河三角洲潮間帶沉積物重金屬賦存形態(tài)的研究[D]. 白麗麗.首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué) 2015
[2]溶解性有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤吸附汞的影響及其機(jī)理的研究[D]. 張孟孟.山東大學(xué) 2011
本文編號(hào):2968047
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