不同粒级土壤团聚体对砷(Ⅴ)的吸附与解吸影响研究

不同粒级土壤团聚体对砷(Ⅴ)的吸附与解吸影响研究

陈朕;梁成华;杜立宇;郭冉

【摘要】Taking the greenhouse soil in Chaoyang city of Liaoning province as the research object,the effects of different size fraction aggregate on the adsorption and desorption on As(Ⅴ) in the soil were studied.The results showed that different size fraction aggregate had the adsorption and desorption ability on As (Ⅴ),and the ability was in accord with Freundlich fitting equation.R2 was from 0.9528 to 0.9972.Among them,the fraction aggregate of which size was less t han 53 μm had the strongest adsorption and desorption ability on As(Ⅴ).With the size fraction increase,adsorption and desorption ability decreased.The adsorption and desorption ability of different size fraction on As had a significantly positive relations hip.With the concentration of As(Ⅴ) in the solution increase,the adsorption and desorption ability of every size fraction on As(Ⅴ) increased.K-value was from 17.75 to 50.51.The adsorption capacity of different size fraction aggregate on As with soil organic matter content,free iron oxide content and CEC content all had a positive relationship.This showed that the adsorption of aggregate on As(Ⅴ) was affected by soil aggregate agent.%本文以辽宁省朝阳市日光温室耕层土壤作为研究对象,探讨不同粒径团聚体对土壤中砷(As(Ⅴ))吸附解吸的影响.结果表明,不同粒级团聚体对As(Ⅴ)的吸附和解吸能力均符合Freundlich拟合方程,R2介于

0.9528 ～0.9972之间,其中＜53μm粒径团聚体对As(Ⅴ)的吸附、解吸能力最强,并随着粒径的增大,吸附、解吸能力均降低,且不同粒径对As的吸附与解吸能力呈

显著正相关关系.随着溶液中As(Ⅴ)的浓度的提高,各粒径团聚体对As(Ⅴ)的吸附、解吸能力均提高,K值介于17.75 ～50.51之间.不同粒级团聚体对As(Ⅴ)的吸附量与土壤有机质含量、游离氧化铁含量及CEC含量之间均呈正相关关系,说明团聚体对As(Ⅴ)的吸附受到土壤团粒胶结剂的影响.

【期刊名称】《西南农业学报》

【年(卷),期】2013(026)003

【总页数】5页(P1100-1104)

【关键词】团聚体;As(Ⅴ);吸附与解吸

【作者】陈朕;梁成华;杜立宇;郭冉

【作者单位】沈阳农业大学,辽宁沈阳100866;沈阳农业大学,辽宁沈阳100866;沈阳农业大学,辽宁沈阳100866;沈阳农业大学,辽宁沈阳100866

【正文语种】中文

【中图分类】S151.9+3

土壤结构的最基本单元是土壤团聚体，它对土壤的许多性质都有着重要的影响［1］。研究表明，不同粒径土壤团聚体与有机质和矿物质的结合方式不同，对重金属和有机毒物的束缚能力及生物有效性等方面存在差异［2］。同时，重金属在土壤团聚体中的分布和反应是影响土壤迁移和生物有效性的重要因素［3］。土壤中As是一种剧毒的污染物，由于As在许多行业的广为应用，通过开采、加工、使用、废弃等过程使其大量残留到土壤中，造成世界范围内土壤中As污染普遍存在［4～5］。As(V)污染导致的各种毒害现象也已在许多地区显现［13］。As具

有致癌、致畸和致突变性质，其在土壤中的化学行为及生态风险倍受关注［6］。砷在土壤中以无机砷为主，无机砷又以As为主，它在土壤中的吸附与解吸主要受pH、土壤有机质、CEC等因子影响［7］。目前，有关土壤团聚体对砷的吸附与解吸的影响鲜见报道。本文从团聚体角度出发，研究了日光温室土壤中不同粒径团聚体颗粒对As(V)吸附与解吸性能的影响。

1 材料与方法

1.1 土壤基本性质测定方法

供试土壤采于辽宁省朝阳市日光温室耕层土壤(0～20 cm)，北纬41°39.215′，东经119°40.538′，为典型褐土，日光温室栽培作物以番茄为主，土样在所选择区域按照“S”形布设点位，根据随机多点混合的方法采集0～20 cm耕层土壤，拣去石砾、植物根系和碎屑残渣等，风干后过筛，装袋备用。供试土样和团聚体的基本性质如表1、表2 所示。

1.2 土壤团聚体分级

土壤团聚体分级采用沙维诺夫干筛法［8］，将供试土样分成＞2000、250～2000、53～250 和＜53 μm 4 个粒级。

1.3 土壤吸附解吸试验

1.3.1 土壤团聚体对砷的吸附试验用砷酸氢二钠(Na2HAsO4·7H2O)配制1000 mg·L-1的砷溶液作母液，并稀释配制成砷含量分别为0、2、5、10、20、30、40 mg·L-1的砷溶液，所有溶液均用0.01 mol·L-1氯化钠作支持电解质。所用砷酸氢二钠、氯化钠均为分析纯试剂。

准确称取1.000 g过100 目孔径筛土壤于100 mL塑料离心管中，分别加入25 mL不同浓度的砷溶液，用氢氧化钠和盐酸调节pH为7，于(25 ±1)℃条件下振荡24 h，离心过滤后取一定体积液体，在5%的酸度条件下用硫脲将As(Ⅴ)还原成As(Ⅲ)，用氢化物发生—原子荧光光谱仪对As浓度进行测定，砷的吸附量由砷的