砂柱和土柱中鐵錳的淋溶淀積及其對鉛吸附遷移的影響.pdf

1、本文以不同濃度(0-0.08mol/L)的FeSO4和MnCl2溶液以同時或交替（每淋溶十次鐵錳交替）兩種淋溶方式在前人淋溶40次的基礎(chǔ)上淋溶石英砂柱到70次，黃棕壤土柱到60次，分析其中鐵錳氧化物的淋溶淀積特征。并以淋溶60次的黃棕壤和淋溶40次的棕紅壤作為供試材料，一方面在這兩種土柱上繼續(xù)淋溶重金屬鉛(10mg/L)和鎘(1mg/L)，研究土柱中鉛和鎘的動態(tài)吸附和遷移特性以及兩種重金屬的不同存在形態(tài);另一方面以這兩種土柱中的土壤進(jìn)行

2、重金屬的靜態(tài)吸附與解吸，研究兩種土壤對鉛的等溫吸附特征。研究結(jié)果表明:
　　1、隨著淋溶次數(shù)的從40次到60次，砂柱的pH整體呈現(xiàn)微弱地波動變化，而黃棕壤淋出液pH呈微弱的降低趨勢;兩者的淋出液鐵錳含量均略低于淋溶液;游離和非晶質(zhì)鐵錳含量呈明顯增加的趨勢，且游離和非晶質(zhì)鐵的量遠(yuǎn)大于游離和非晶質(zhì)錳的含量;同一處理的石英砂表面的淀積形態(tài)由不規(guī)則的類球狀分布變?yōu)橹饕拾鍫罨虿灰?guī)則柱狀分布。
　　2、當(dāng)淋溶液中FeSO4濃度相同時，

3、隨著MnCl2濃度的增加，石英砂柱和黃棕壤土柱的淋出液的pH整體呈降低的趨勢;兩者淋出液中鐵的含量整體相差不大，錳的含量卻是逐漸增加;石英砂游離和非晶質(zhì)鐵含量沒有明顯的差異，但是游離和非晶質(zhì)錳含量呈增加的狀態(tài);而黃棕壤游離和非晶質(zhì)鐵含量呈現(xiàn)降低的趨勢，游離和非晶質(zhì)錳呈增加的趨勢。石英砂表面由小球狀逐漸向塊狀或不規(guī)則球狀堆積變化。
　　3、石英砂中游離和非晶質(zhì)鐵層間的變化趨勢為下層＞上層＞中層，而游離和非晶質(zhì)錳層間變化趨勢為下層＞中

4、層＞上層。黃棕壤土柱上下兩層中游離和非晶質(zhì)鐵錳含量，除個別處理以外，大體都是上層大于下層的。相同處理的樣品上、中、下層鐵錳氧化物都是從類球形向板狀的形態(tài)變化，且都為不規(guī)則分布。
　　4、土壤淋出液的鉛鎘含量明顯低于石英砂，但兩者含量在淋溶1-6次間變化不大。鉛在本實(shí)驗(yàn)主要都以殘?jiān)鼞B(tài)存在，其次是碳酸鹽結(jié)合態(tài)和離子交換態(tài)。鎘在本實(shí)驗(yàn)中主要都以有機(jī)結(jié)合態(tài)存在，其次是碳酸鹽結(jié)合態(tài)和鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)。同時淋溶鐵錳處理的鉛或鎘的鐵錳氧化物結(jié)合

5、態(tài)含量都比相應(yīng)的未淋溶鐵錳處理的高。
　　5、黃棕壤樣品對Pb2+的上層最大吸附量為166.76mmol/kg，下層為195.02mmol/kg;而棕紅壤上層為299.07mmol/kg，下層為146.72mmol/kg。淋溶后黃棕壤和棕紅壤對Pb2+的吸附量都隨土壤中錳淀積量的增加而增加。黃棕壤和棕紅壤上下層樣品的Pb2+吸附量都隨著背景離子強(qiáng)度的升高，整體呈現(xiàn)下降的趨勢。同時淋溶鐵錳溶液的處理與單一淋溶鐵或錳溶液的處理相比，前

6、者受背景離子強(qiáng)度的影響較大。此外，淋溶后的棕紅壤和黃棕壤對重金屬Pb2+的最大吸附量都與上層的游離錳呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到0.882、0.880。
　　6、黃棕壤和棕紅壤上下層樣品對鉛離子的解吸曲線整體變化規(guī)律相似，在0-0.25mmol/L時樣品對Pb2+的解吸率陡然上升，并在0-0.5mmol/L之間產(chǎn)生一個峰值。比較兩種土壤可以看出黃棕壤的解吸率峰值出現(xiàn)時的Pb2+平衡濃度比棕紅壤更低。而整體上棕紅壤的解吸率比黃棕壤