农业环境科学学报

作者：王玉环,林青,徐绍辉

单位：青岛大学环境科学与工程学院, 山东 青岛 266071,青岛大学环境科学与工程学院, 山东 青岛 266071,青岛大学环境科学与工程学院, 山东 青岛 266071

关键词：土壤,层状双氢氧化物,Cd,吸附,迁移,

基金：国家自然科学基金项目（41571214，41807010）

层状双氢氧化物（Layered double hydroxide，LDH）是土壤中常见的矿物组分，而Na+、K+、Ca2+和Mg2+更是土壤溶液中的主要阳离子，它们共存条件下对重金属污染物在土壤中的行为过程影响如何是一个需要探讨的科学问题。通过批量静态吸附实验、动力学实验和室内土柱迁移实验，研究不同阳离子与Mg-Al-CO3 LDH共存时对重金属Cd在土壤中吸附迁移的影响。运用伪二级动力学模型、Elovich模型及内扩散模型对吸附动力学数据进行拟合，并对Mg-Al-CO3 LDH吸附Cd前后的样品进行红外光谱分析及X射线衍射分析，以探究其吸附机理。结果表明：Mg-Al-CO3 LDH的存在使土壤pH升高，且Mg-Al-CO3 LDH含有大量CO32-，使得土壤对Cd的吸附能力增强；阳离子类型不同时，无论土壤中是否含有LDH，其对Cd的吸附量均表现为阳离子价态越高，吸附量越小。伪二级动力学模型拟合效果非常好，R2均接近于1，说明土壤对Cd的吸附能力与吸附位点有关；内扩散模型拟合结果揭示土壤对Cd2+吸附的速率受液膜扩散、颗粒间扩散、化学反应等综合作用的控制。不同阳离子类型对Cd在土壤中吸附迁移的影响不同，Cd迁移能力表现为随背景阳离子价态升高迁移能力增强；Mg-Al-CO3 LDH的存在抑制了Cd的迁移。红外光谱及X射线衍射分析表明，Mg-Al-CO3 LDH对Cd2+的吸附机理主要为Cd2+与Mg-Al-CO3 LDH上的CO32-反应生成CdCO3沉淀。Mg-Al-CO3 LDH对不同阳离子的吸附机制不同，影响着重金属Cd在土壤中的吸附迁移过程。

来源：2019年第9期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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