本文選取兩種可變電荷土壤,應(yīng)用批平衡吸附實驗的方法,探究了茶多酚的添加量、銅離子初始濃度以及懸液體系pH對可變電荷土壤吸附外源銅和釋放陽離子的影響。得出如下結(jié)論:(1)茶多酚的存在增強兩種可變電荷土壤(磚紅壤和紅壤)對銅的吸附量。磚紅壤和紅壤對銅吸附量隨茶多酚添加量增加而增加,茶多酚對磚紅壤吸附銅的促進作用大于紅壤。隨著茶多酚添加量的繼續(xù)增加,銅吸附量反而有所下降,特別是紅壤。添加茶多酚后,錳的釋放量大大增加,磚紅壤的錳的釋放量大于紅壤的釋放量。隨著茶多酚的添加量的增加,磚紅壤和紅壤的錳的釋放量均有所下降,釋放的鈣、鎂離子的量也都有所下降。茶多酚帶有大量的負(fù)電荷,吸附到土壤后,降低土壤表面正電荷,增加土壤表面負(fù)電荷,為了達(dá)到土壤表面電荷平衡,使得鈣鎂離子更不容易被釋放。隨著茶多酚的添加量的增加,從可變電荷土壤中釋放的Fe、Al離子的量有所上升,特別是當(dāng)添加量達(dá)到50 g kg-1。(2)磚紅壤和紅壤對銅的吸附量隨著銅離子的濃度的增加而增加,茶多酚增加了兩種土壤銅的吸附量。Langmuir方程和Freundlich方程都可以較好的擬合吸附等溫線。茶多酚增加了磚紅壤和紅壤對銅的最大吸附量,分別由38.6 mmol kg-1增加到76.9 mmol kg-1和49.1 mmol kg-1增加到117 mmol kg-1。KL也相應(yīng)的增加了,而且對于磚紅壤增加的更多,說明茶多酚與銅在磚紅壤表面的協(xié)同作用更強。隨著銅離子初始濃度的增加,錳釋放量也增加,銅與錳發(fā)生了競爭吸附,主要是隨著銅離子初始濃度的升高,銅離子的吸附量也在升高,銅離子與鈣鎂離子發(fā)生了競爭吸附。隨著銅離子濃度的升高,銅與茶多酚在土壤表面發(fā)生協(xié)同吸附,使得溶液中的茶多酚含量減少,對Fe、Al離子絡(luò)合溶解作用減少。(3)在20 g kg-1的茶多酚存在的條件下,磚紅壤和紅壤對銅的吸附量都有所增加。增加量主要發(fā)生在pH為4.5附近,茶多酚在低pH增加了銅的靜電吸附,高pH降低了土壤的靜電吸附,以非靜電吸附增加銅為主。土壤中錳以氧化物形態(tài)存在,隨著pH的升高,氫離子活度不斷下降,茶多酚對錳氧化物的還原作用減弱,因此釋放的錳的量下降。茶多酚存在的條件下,增加了錳的釋放量,茶多酚能夠還原土壤中錳的氧化物。因為磚紅壤比紅壤表面具有更多的正電荷,茶多酚吸附到磚紅壤表面,從而降低表面負(fù)電荷,使得鈣鎂離子釋放量更少。在低pH或者高pH的條件下,懸液中游離的茶多酚高。由于茶多酚的溶解與絡(luò)合作用,游離的茶多酚可以溶解絡(luò)合Fe、Al離子。綜上所述:茶多酚可以增加銅在可變電荷土壤表面的吸附,主要以增加非靜電吸附為主。隨著銅初始濃度的增加,銅的吸附量也增加,銅與茶多酚可以在土壤表面發(fā)生協(xié)同吸附。pH在4.5左右時,茶多酚對可變電荷土壤銅吸附量的增加最大。茶多酚具有還原性,可以還原土壤表面的氧化錳,從而使得土壤表面錳釋放量增加,磚紅壤的錳釋放量顯著高于紅壤。茶多酚可以增加土壤表面的負(fù)電荷,從而降低土壤表面鈣鎂的釋放,土壤表面的鐵鋁的釋放量和溶液中未被吸附的茶多酚的量相關(guān)。茶多酚進入可變電荷土壤,對可變電荷土壤吸附銅的具有促進作用,從而降低銅的活性。
【學(xué)位單位】：南京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：S153
【部分圖文】：

當(dāng)未添加茶多酚時，紅壤(34.4 mmol kg-1)對銅的吸附量大于磚壤(18.4 mmol kg-1)對銅的靜電吸附量也大于磚紅壤 (9.1 mmol 附大于紅壤。靜電吸附與土壤 CEC 相關(guān)，專性吸附與游離鐵鋁相于磚紅壤，而且磚紅壤的游離鐵和鋁含量大于紅壤，磚紅壤帶有茶多酚的存在增強兩種可變電荷土壤（磚紅壤和紅壤）對銅的添加量為 10 g kg-1時，紅壤和磚紅壤對銅的吸附量分別為 42.kg-1，紅壤和磚紅壤對銅吸附的增加率分別為：23.5%和 32.1%。加，紅壤和磚紅壤吸附銅的總吸附量增加，靜電吸附減小，也就電吸附。隨著茶多酚添加量的增加，紅壤和磚紅壤對茶多酚的吸附磚紅壤對茶多酚的吸附量大于紅壤（圖 3-2），因為磚紅壤游離鐵，而鐵鋁氧化物是土壤中茶多酚的主要吸附劑。因此，在磚紅壤同吸附作用更顯著。酚添加量的繼續(xù)增加，銅吸附量反而有所下降，特別是紅壤。這茶多酚達(dá)到了飽和，此時溶液中的茶多酚與銅進行了絡(luò)合，使更，從而降低了其在土壤表面的吸附。

銅吸附量反而有所下降，特別是紅壤。這是因為（圖3-2）紅壤吸附茶多酚達(dá)到了飽和，此時溶液中的茶多酚與銅進行了絡(luò)合，使更多的銅離子留在溶液中，從而降低了其在土壤表面的吸附。圖 3-1 茶多酚添加量對兩種可變電荷土壤銅吸附量的影響

圖 3-3 茶多酚添加量對兩種可變電荷土壤釋放錳的影響添加量對礦質(zhì)離子釋放的影響酚的添加量的增加，從可變電荷土壤中釋放的 Ca、Mg 離子于鈣來說，茶多酚添加量增加至 30g kg-1時，磚紅壤和紅壤l kg-1和0.56 mmol kg-1,與對照相比,分別下降 3.24 mmol kg-1和茶多酚添加量增加至 30g kg-1時，磚紅壤和紅壤的釋放量分別mol kg-1，與對照相比，分別下降 1.58 mmol kg-1和 0.35mmo電荷，吸附到土壤后增加了可變電荷土壤表面負(fù)電荷的數(shù)量衡，使得土壤表面對鈣金額鎂離子的吸附量增加，相應(yīng)的釋鎂的變化率比紅壤更大，因為磚紅壤吸附了更多的茶多酚（酚的添加量的增加，從可變電荷土壤中釋放的 Fe、Al 離子的量達(dá)到 50 g kg-1。這主要是由于茶多酚的絡(luò)合溶解作用所致附茶多酚達(dá)到了飽和，游離的茶多酚可以通過與 Fe、Al 離子離子的進一步溶解。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2814684