土壤中重金属离子竞争吸附的研究进展①.pdfVIP

土 壤 (Soils), 2008, 40 (5): 706~711 ① 土壤中重金属离子竞争吸附的研究进展 * 林 青， 徐绍辉 （青岛大学环境科学系，山东青岛 266071 ） 摘 要： 本文主要对土壤中重金属离子竞争吸附的研究现状进行了综述。讨论了影响重金属离子竞争吸附能力的一些主 要因子、吸附平衡模型及吸附反应的动力学过程。重金属离子的一级水解常数、离子半径、电负性等性质及其外界环境条件， 如 pH 值、离子强度、有机质含量等因素影响着离子选择性吸附的强弱。竞争的 Langmuir 方程和扩展的 Freundlich 方程被用来 对竞争吸附过程进行描述，同时指出竞争吸附过程中存在着一个“过饱和点” 。最后，对竞争吸附的发展方向进行了展望，指出 应加强理论模型和多因子综合作用影响的研究。 关键词： 土壤；重金属离子；竞争吸附；过饱和点 中图分类号： S152.7 污水灌溉、污泥的土地利用、农药化肥的施用、 离子的解吸实验中发现，Na 、Cu 对 Cd 、Zn 的解吸 冶炼等人类活动使大量的重金属元素进入土壤，造成 量不同，说明土壤表面存在着吸附亲合力强弱不同的 - 土壤重金属元素的复合污染[1 3] 。进入土壤的重金属可 阳离子交换吸附位点。重金属复合污染土壤中，不同 以被植物吸收，进入食物链，也可在一定的条件下向 重金属离子对土壤表面存在竞争吸附，即一种离子的 下迁移污染地下水，威胁生态环境的平衡和人类健康。 存在会对共存的其他离子的吸附产生抑制作用。 吸附是重金属元素在土壤中积累的一个主要过程，是 Flogeac 等[11]研究发现，Cu、Zn 、Cr 共存时，土壤对 一个溶质由液相转移到固相的物理化学过程，其决定 各离子的吸附量比单一离子存在的情况下明显下降 [4] 着重金属在土壤中的移动性、生物有效性和毒性 。 （30% ~ 50% ）；在竞争条件下，与非竞争相比 Cu 和 许多国内外学者对重金属在土壤上的吸附行为进行了 Cd 的吸附量均有明显降低，这主要是因为土壤的总吸 较为深入的研究，发现不同金属离子对土壤表面存在 附位量是一定的，离子间对吸附位的竞争使各离子的 竞争吸附，并分析研究了竞争吸附的作用机理及各种 吸附量降低[12] 。分配系数（K d ）为单位质量土壤颗粒 - 影响因素, 如pH值、离子强度、有机质含量等[5 7] 。本 表面吸附的金属离子的量与平衡溶液中金属离子浓度 文主要综述了近年来国内外学者对土壤中重金属竞争 的比值，可用来描述土壤对金属离子吸附亲和力的大 吸附的各方面的研究成果，并展望了该方面未来研究 小。在竞争吸附过程中，由于离子对吸附位的竞争， 的发展方向。 以致吸附曲线表现出不规则性，故可用土壤的吸附分 配系数 K d 来表示土壤中离子的迁移性和吸附亲和力 1 竞争吸附