pH对红壤、黑土不同粒级组分镉吸附解吸的影响
土壤对镉的吸附和解吸是影响镉在土壤溶液中的浓度、生物有效性及其向地表和地下水迁移的重要因素.土壤对镉的吸附和解吸受土壤类型、土壤溶液的组成和土壤的化学及矿物学特性的影响.土壤各粒级组分在理化性质上有显著差异,必然导致不同组分吸附的镉其环境学归宿的差异,而pH是影响吸附解吸过程的关键因素之一.本研究将红壤和黑土用”湿筛法+沉降法+离心法”分别分离为不同粒级组分(粘粒≤2 μm,粉粒2～20 μm,细砂粒20～200 μm,粗砂粒200～2000 μm),然后采用平衡吸附法研究了pH(3.5～7.0)对红壤和黑土不同粒级组分吸附解吸镉的影响.结果表明: (1)随pH的升高，两种土壤的4种不同粒级组分的镉吸附量和解吸量都随之增大.如:pH=6.611±0.03时，红壤粘粒、粉粒、粗砂粒、细砂粒的镉吸附量分别为92.84±0.85 mmol·kg-1、83.47±0.57 mmol·kg-1、68.69±2.27 mmol·kg-1、47.67±2.27 mmol·kg-1，比pH=3.56±0.04时分别增加了286.8％、399.0%、390.7%、322.9%e pH=6.74±0.06时，黑土粘粒、粉粒、粗砂粒、细砂粒的镉吸附量分别为139.4±3.13 mmol·kg-1、114.7±2.84 mmol·kg-1、97.95±2.56 mmol·kg-1、59.60±0.57 mmol·kg-1，比pH=3.52±0.00时分别增加了122.0％、148.6%、245.7%、222.4%。pH=6.61±0.03时，红壤粘粒、粉粒、粗砂粒、细砂粒的镉解吸量分别为68.81±0.86 mmol·kg-1、61.89±0.46 mmol·kg-1、51.52±1.90 mmol·kg-1、35.46±2.65 mmol·kg-1，比pH=3.56±0.04时分别增加了241.2%、341.4%、327.0%、256.8%。pH=6.74±0.06时，黑土粘粒、粉粒、粗砂粒、细砂粒的镉解吸量分别为94.00±3.74 mmol·kg-1、76.39±2.07 mmol·kg-1、63.95±O.19 mmol·kg-1、39.04±1.32 mmol·kg-1，比pH=3.52±0.00时分别增加了97.45%、108.2%、159.7%、147.4%。 (2)对Cd在各粒级组分中的分配系数Kd(土壤所吸附的镉与溶液中未被吸附的镉的浓度的比值)的对数值与pH值进行拟合，其结果显示分配系数的对数值与pH值呈显著线性正相关，其相关系数r2在0.960-0.990(n=6),供试的各粒级组分对偏的专性吸附随着pH的增加而加强。 (3)两种土壤4种不同粒级组分镉的吸附量由高到低都为粘粒>粉粒>粗砂粒>细砂粒，墓本上有随着粒径增大吸附量降低的趋势，只有细砂粒和粗砂粒不遵循这一规律，初步判断是由于其有机质含量及矿物组成的差异引起的.两种土壤粗砂粒与细砂粒的动电电位(Zeta电位)的测定结果显示，相同pH下两种土壤粗砂粒的Zeta电位都要比细砂粒的低，表明粗砂粒表面带有较多的负电荷，这是其能吸附较多的Cd2+的原因之一。另外，红壤与黑土的粗砂粒的有机质含量是细砂粒的2.00-4.02倍。去除有机质后，黑土和红壤的粗砂粒与细砂粒之间镉吸附量的差异明显变小，据计算，约72%-78%的差异是由有机质引起，且去除有机质后的红壤与黑土同一粒级间吸附量的差异也明显减小。 (4)两种土壤4种不同粒级组分镉的解吸率都有随pH值的增加而减小的趋势，但每种土壤的各粒级组分间无显著差异。 (5)黑土各粒级组分对镉的吸附量均大于红壤相应粒级组分的，这与两种土壤物质组成的差异导致的土壤理化性质的差异有关。随pH的增大，红壤各粒级组分的镉吸附量增幅比黑土的大，这可能是由于红壤是一种可变电荷土壤，其所带电荷受pH的影响比为恒电荷土壤的黑土更大。
土壤 粒级组分 镉元素 吸附量 氢离子浓度指数
肖双成 李朝丽 李永梅 郑毅
云南农业大学资源与环境学院,昆明 650201
国内会议
中国土壤学会第十二届全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会
成都
中文
400-402
2012-08-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）