温度对土壤吸附铜的影响
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溶液 离心 分离 １ ｉ ， 上 清 液 用 火焰 原 子 吸 收 ５ｍｎ 取
定浓 度后 会 降低 农 作 物 产 量 ， 改变 土壤 微 生 物 区 系， 加速 铜在 生物体 内的 累积 。 目前 ， 内外 广泛 国 开展 铜在 环 境 中的迁 移 、 转化 、 生物有 效 性 和修 复 等行 为研 究 ｊ而 土 壤 对 铜 的 吸 附是 影 响铜 的环 ，
０ ９ １ Ｌｎｍ ｉ模 型 拟 合 的 相 关 系 数 在 ０ ７ １ ．８ ，ａｇ ｕｒ ． １
收 稿 日期 ：０ ０— ８—１ ； 后 修 回 １期 ：０ １ ０ ２１ ０ ６最 ３ ２ １ — ７—１ ４
基金项 目： 大连 民族学 院太 阳鸟计划 资助项 目（ ００ ４ ） ２ １０ ２ 。 指导教 师 ： 张凤杰 （９ ３一） 女 ， 宁本 溪人 ， １７ ， 辽 讲师 ， 士研 究生 ， 博 主要从事环境 污染 化学研究 。
力 逐渐 增强 。
ｚ ｇ。＝ 一ＲＴ ｌ Ｋｏ ｉ ｎ
，
（）铜 离 子 的吸 附 过程 是 自发 的
吸 热过 程 。
ｚＧ ｉ 。＝ＡＨ。一Ｔ ＡＳ
ｎ ＝ 一
，
（ ）供 试 土 壤 的 焓 变 △ 为 ６ ００ ｋ ３ Ｈ。 ． Ｊ・ ４
ｍｏ一， 变 △ 。 ４ ．４ Ｊ・ ｌ ｌ 熵 Ｓ 为 ８ Ｏ ｍｏ～。 参 考 文献 ：
［ ］ ０ Ｄ ｓ ｃ ｕ ， Ｕ Ｌ Ｏ Ａ ＨＮ Ｏ Ｒ Ｍ． １ Ｂ ｕ Ｅ ０ Ｑ Ｅ Ｓ Ｇ ＩＬ Ｎ Ｅ， Ｐ Ｃ Ｕ Ｔ
Ｍ ｒｅｕＥ Ｓｒｔｎｏ ｕ Ｉ）ｏｔ ｖ ｅａｄｓｉ ： ｃ ａｃａ ． ｏ ｉ ｆ （Ｉ ｎ ｉ ｙｒ ｌ Ｍａ－ ｐｏ Ｃ ｏ ｎ ｏｓ
［
。
图 １ 温 度 对 土 壤 吸 附 铜 的 影 响
。 ］ ６０ ．６
由图 １可 知 ， 着 温 度 的升 高 ， 壤 对 铜 离 随 土
子 的 吸 附能 力逐 渐 增 强 。分 析 其 原 因 ， 主要 是 当 铜 离子 初 始 浓 度 较 低 时 ， 壤 表 面 有 大 量 吸 附 土 位 ， 附 量 随浓 度 增 长很 快 ， 吸 曲线 较 陡 ， 随着 铜 离 子 的浓 度 增 大 ， 壤 表 面 的 吸 附 位 逐 渐 被 占满 ， 土
土壤 吸附铜 的规律 进行 拟合 ， 结果 （ 其 见表 ２ ， ）
Ｆｅ ｎ ｌ ｈ拟 合 的 相 关 系 数 都 大 于 ０ ９ ５ — ｒｕ ｄｉ ｃ ．５
溶液调节 ｐ Ｈ值 ， 使每个浓度 的 ｐ Ｈ值均为 ５ 。准 确 称取 ０３ 壤 ， 别 加 入 １ Ｌ不 同浓 度 的 ．５ｇ棕 分 ４ｍ
１ 材 料 与 方 法
１ １ 材料 ．
供 试 土 壤 取 自大 连 民族 学 院校 园 土 ， 自然 风
干磨 碎 ， １０ 目筛 ， 用 。基 本 理 化 性 质 见 表 过 ０ 备
１。
表 １ 供 试 土 壤 的 基 本 理 化 性 质
土壤类型 砂 ％ 粉 ％ 黏 ％
棕壤 ３ ． １３ ５ ． ００ １ ． ８７ １６ ．２
一
ｒｓｏｉ ａ ｄｓｅｔ ｓｏｉ ｉｖｓ ｇｔ ｎ ［ ］ ｏｒａ ｏ ｏｃｐｃ ｎ ｃ ｏｃｐｃ ｎ ｅｔａｉ ｓ Ｊ ．Ｊｕｎｌ ｆ ｐ ｒ ｉ ｏ
Ｃｏｌｉ ｎ ｎ ｅｆ ｃ ｃｅ ｃ ，２ ０ ３ ７： ０—４ ． ｌ ｄ ａ ｄ Ｉ ｔｒ ｅ Ｓ ｉｎ ｅ ０ ７， ０ ４ ｏ ａ ９
第 １ ３卷 第 ５期 ２１ ０ １年 ９月
大 连 民 族 学 院 学 报
Ｊ ｕ ａ ｆＤａｉｎ Ｎａｉｎ ｌ ｉｓＵ ｉｅｓｔ ｏ ｒ ｌｏ ｌ ｔ ａｉ ｅ ｎｖ ｒｉ ｎ ａ ｏ ｔ ｙ
Ｖｏ ． ３， ． １ １ Ｎｏ ５ Ｓ ｐｅ ｅ ｔ ｍｂｅ ０１ ｒ２ １
境行 为 的关键 过程 。本 文主 要 探讨 温度 对 土 壤 吸
分光 光度 法测 定铜 浓度 ， 减法计 算 吸 附量 。 差
一 一 ｇ
２ 结 果 与 讨 ∞ ∞ ∞ 加 ∞ ∞ 柏 如 加 ｍ 论
２ １ 土壤 在不 同温 度 下的 吸附等 温线 （ 图 １ ． 如 ）
附铜 的影 响 ， 估算 热 力学 参数 ， 铜在 土 壤 中的迁 为 移 和归趋 提供 科学 依据 。
１ ２ 仪器 及试 剂 ．
低速 台式 离 心 机 、 度 计 、 浴 恒 温 振 荡 器 、 酸 气
火焰 原 子 吸 收分 光 光 度 计 ； 化 铅 、 化 钙 、 氧 氯 氯 氢
化钠 、 盐酸 等化 学试 剂均 为分 析纯 。
１ ３ 方法 ．
吸 附 曲线 增 势减 缓 ， 最后 逐 渐 达 到 吸 附平 衡 。此 外 ， 着 温 度 升 高 ， 快 了土 壤 表 面 吸 附 的 铜 向 随 加 其 内部 迁 移 ， 放 土 壤 表 面 吸 附位 ， 附 能 力 逐 释 吸 渐 增 强 。用 Ｆｅｎｌｈ和 Ｌｎｍ ｉ 型 对 供 试 ｒｕ ｄｉ ｃ ａｇ ｕｒ模
８ ３ ， ． ７ ｋ ｔ ｌ 焓 变 Ａ 为 ６ ０ ０ ｋ ． ３ 一８ ６ Ｊ・ ｏ～， ｏ Ｈ。 ．４ Ｊ ・ ｌ 熵 变 △ 。 ４ ． ４ Ｊ－ ｌ ｍｏ～， Ｓ 为 ８ ０ ｍｏ～。 土壤 对铜
［ ］王涛 ， ２ 刘廷凤 ， 忠 ， 砂 壤 中铜 的吸附行 为及影 响 何 等．
以 ０ ０ ｔ ｌ・ ． １ ｏ Ｌ～Ｃ Ｃ 为 电 解 质 ， 制 浓 度 ｏ ａ１ 配
梯度 为 ２ ０ ４ ０ ６ ０ ８ ０ ９ ０ １５ ， ２ ０ １７ １ ，２ ，３ ，４ ，６ ，０ ０ １６ ，４０
Ｉ ｌ Ｌ 的 Ｃ Ｃ 液 。通过 加入 Ｈ １ Ｎ Ｏ ￣ ・ ｍｏ ｕ Ｉ溶 Ｃ 或 ａＨ
因素研究 ［ ］ 土壤学报 ，０７， （ ） ８ Ｊ． ２０ ４ １ ：５—８ ． ４ ９
［ ］邹卫华 ， ３ 陈宗璋 ， 韩润 ， 锰氧化物／ 等． 石英 沙对铜 和铅离
离 子 吸附过 程 的 Ａ 。 负 值 ， 明 吸 附 过程 是 自 Ｇ为 说 发行 为 ， 随 着 温 度 的 升 高 ， Ｇ 的绝 对 值 增 大 ， 且 Ａ 。
逐渐增强。
表 ２ 两 种 吸 附方 程 对 吸 附 铜 的 拟 合 结 果
在 吸 附过 程 中 ， 据 热 力 学 参 数 方 程 可 求 根 算 出 吸附过 程 的热力 学参 数 ：
＝ ，
３ 结
论
（） １ 随着 温度 的升高 ， 供试 土壤 对铜 的 吸附能
（） １
，
式 中 ， （ ｍｏ ） 吸 附 分 配 系 数 ， 。 吉 Ｌ・ ｌ 为 ＡＧ 为 普斯 自由能 能变 ， △Ｈ。 为焓 变 ， 。 △Ｓ 为熵 变 。
根 据 上 述 公 式 可 计 算 出 吉 布 斯 函 数 变 △ ２ ３ 、 Ｇ ９ 。和 Ａ ３ ８ Ｇ ８ 。 Ａ ２８ Ｇ ０ 。分 别 为 一 ７ ３ ．４ ，
文 章 编 号 ：０ ９—３５ ２ １ ）５— ５ ６— ２ １０ １Ｘ（０ １ ０ ０３ ０
温 度对 土壤 吸 附铜 的影 响
杜佳鑫 ， 白英 花 ， 晓莉 ， 任 廉 玲 ， 晓 园 张
（ 大连 民族 学 院 环境 与资源 学 院学 生 ， 宁 大连 １６０ ） 辽 １６ ５
中图分 类号 ： ６ ７ ３ ０ ４ ． 文 献标 志码 ： Ａ
重金 属在 土壤 环境 中的累 积对 生 态 系统 和食
物链 的危 害 已经广 受关 注 。铜 是 土壤 重金 属 污染 危 害较大 的污 染物 之一 。当土 壤 中铜 浓度 超 过一
重金 属 ｃ ｕ溶 液 于聚 四氟 乙烯 的离心 管 内 ， 塞 密 加 封 。每个 浓度 做 ２个 重 复 ， 在恒 温 振荡 器 中 ， 别 分 在温 度为 １ ＝２ ０ｃ ，５℃ ，５℃ 震荡 ２ 衡 ， 合 【 ３ ４ｈ平 混
２ （） ７ ６ ２ ：１９—１６ ８．
过程 是 吸热 过 程 Ｊ Ｓ ＞０ 说 明 土壤 表 面 吸 附 。Ａ 。 ， 铜离 子后 有序 性 减弱 。
（ 责任 编辑
邹永红 ）
第 ５ 期
～
杜佳鑫 ， ： 等 温度对 土壤 吸附铜 的影响
５７ ３
０ ７ １之 间 ， 壤 对 铜 离 子 的 吸 附 较 好 的符 合 ．４ 土
增 大 ， 逐 渐 减 小 ， 明 土 壤 对 铜 的 吸 附 能 力 ｎ值 说
Ｆｅｎｌ ｈ ｒｕｄｉ 模型 。随着温度 的升高 ， Ｋ 值逐渐 ｃ 其
白发 进行 的程 度 加快 。焓 变 Ａ ＞ 说 明该 吸 附 Ｈ。 ０，
子的吸附研究 ［］应用化学， ０ ， （ ）７９— ８． Ｊ． ２ ５２ ６ ： ０ ５ ７ ７４
［ ］任建敏 ， ４ 张永 民， 四维 ， 钠基 膨润 吸附亚 甲基 蓝 吴 等． 的热力学 与动力 学研 究 ［ ］ 离子 交换 与 吸附 ，０ ０ Ｊ． ２ １，
定浓 度后 会 降低 农 作 物 产 量 ， 改变 土壤 微 生 物 区 系， 加速 铜在 生物体 内的 累积 。 目前 ， 内外 广泛 国 开展 铜在 环 境 中的迁 移 、 转化 、 生物有 效 性 和修 复 等行 为研 究 ｊ而 土 壤 对 铜 的 吸 附是 影 响铜 的环 ，
０ ９ １ Ｌｎｍ ｉ模 型 拟 合 的 相 关 系 数 在 ０ ７ １ ．８ ，ａｇ ｕｒ ． １
收 稿 日期 ：０ ０— ８—１ ； 后 修 回 １期 ：０ １ ０ ２１ ０ ６最 ３ ２ １ — ７—１ ４
基金项 目： 大连 民族学 院太 阳鸟计划 资助项 目（ ００ ４ ） ２ １０ ２ 。 指导教 师 ： 张凤杰 （９ ３一） 女 ， 宁本 溪人 ， １７ ， 辽 讲师 ， 士研 究生 ， 博 主要从事环境 污染 化学研究 。
力 逐渐 增强 。
ｚ ｇ。＝ 一ＲＴ ｌ Ｋｏ ｉ ｎ
，
（）铜 离 子 的吸 附 过程 是 自发 的
吸 热过 程 。
ｚＧ ｉ 。＝ＡＨ。一Ｔ ＡＳ
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，
（ ）供 试 土 壤 的 焓 变 △ 为 ６ ００ ｋ ３ Ｈ。 ． Ｊ・ ４
ｍｏ一， 变 △ 。 ４ ．４ Ｊ・ ｌ ｌ 熵 Ｓ 为 ８ Ｏ ｍｏ～。 参 考 文献 ：
［ ］ ０ Ｄ ｓ ｃ ｕ ， Ｕ Ｌ Ｏ Ａ ＨＮ Ｏ Ｒ Ｍ． １ Ｂ ｕ Ｅ ０ Ｑ Ｅ Ｓ Ｇ ＩＬ Ｎ Ｅ， Ｐ Ｃ Ｕ Ｔ
Ｍ ｒｅｕＥ Ｓｒｔｎｏ ｕ Ｉ）ｏｔ ｖ ｅａｄｓｉ ： ｃ ａｃａ ． ｏ ｉ ｆ （Ｉ ｎ ｉ ｙｒ ｌ Ｍａ－ ｐｏ Ｃ ｏ ｎ ｏｓ
［
。
图 １ 温 度 对 土 壤 吸 附 铜 的 影 响
。 ］ ６０ ．６
由图 １可 知 ， 着 温 度 的升 高 ， 壤 对 铜 离 随 土
子 的 吸 附能 力逐 渐 增 强 。分 析 其 原 因 ， 主要 是 当 铜 离子 初 始 浓 度 较 低 时 ， 壤 表 面 有 大 量 吸 附 土 位 ， 附 量 随浓 度 增 长很 快 ， 吸 曲线 较 陡 ， 随着 铜 离 子 的浓 度 增 大 ， 壤 表 面 的 吸 附 位 逐 渐 被 占满 ， 土
土壤 吸附铜 的规律 进行 拟合 ， 结果 （ 其 见表 ２ ， ）
Ｆｅ ｎ ｌ ｈ拟 合 的 相 关 系 数 都 大 于 ０ ９ ５ — ｒｕ ｄｉ ｃ ．５
溶液调节 ｐ Ｈ值 ， 使每个浓度 的 ｐ Ｈ值均为 ５ 。准 确 称取 ０３ 壤 ， 别 加 入 １ Ｌ不 同浓 度 的 ．５ｇ棕 分 ４ｍ
１ 材 料 与 方 法
１ １ 材料 ．
供 试 土 壤 取 自大 连 民族 学 院校 园 土 ， 自然 风
干磨 碎 ， １０ 目筛 ， 用 。基 本 理 化 性 质 见 表 过 ０ 备
１。
表 １ 供 试 土 壤 的 基 本 理 化 性 质
土壤类型 砂 ％ 粉 ％ 黏 ％
棕壤 ３ ． １３ ５ ． ００ １ ． ８７ １６ ．２
一
ｒｓｏｉ ａ ｄｓｅｔ ｓｏｉ ｉｖｓ ｇｔ ｎ ［ ］ ｏｒａ ｏ ｏｃｐｃ ｎ ｃ ｏｃｐｃ ｎ ｅｔａｉ ｓ Ｊ ．Ｊｕｎｌ ｆ ｐ ｒ ｉ ｏ
Ｃｏｌｉ ｎ ｎ ｅｆ ｃ ｃｅ ｃ ，２ ０ ３ ７： ０—４ ． ｌ ｄ ａ ｄ Ｉ ｔｒ ｅ Ｓ ｉｎ ｅ ０ ７， ０ ４ ｏ ａ ９
第 １ ３卷 第 ５期 ２１ ０ １年 ９月
大 连 民 族 学 院 学 报
Ｊ ｕ ａ ｆＤａｉｎ Ｎａｉｎ ｌ ｉｓＵ ｉｅｓｔ ｏ ｒ ｌｏ ｌ ｔ ａｉ ｅ ｎｖ ｒｉ ｎ ａ ｏ ｔ ｙ
Ｖｏ ． ３， ． １ １ Ｎｏ ５ Ｓ ｐｅ ｅ ｔ ｍｂｅ ０１ ｒ２ １
境行 为 的关键 过程 。本 文主 要 探讨 温度 对 土 壤 吸
分光 光度 法测 定铜 浓度 ， 减法计 算 吸 附量 。 差
一 一 ｇ
２ 结 果 与 讨 ∞ ∞ ∞ 加 ∞ ∞ 柏 如 加 ｍ 论
２ １ 土壤 在不 同温 度 下的 吸附等 温线 （ 图 １ ． 如 ）
附铜 的影 响 ， 估算 热 力学 参数 ， 铜在 土 壤 中的迁 为 移 和归趋 提供 科学 依据 。
１ ２ 仪器 及试 剂 ．
低速 台式 离 心 机 、 度 计 、 浴 恒 温 振 荡 器 、 酸 气
火焰 原 子 吸 收分 光 光 度 计 ； 化 铅 、 化 钙 、 氧 氯 氯 氢
化钠 、 盐酸 等化 学试 剂均 为分 析纯 。
１ ３ 方法 ．
吸 附 曲线 增 势减 缓 ， 最后 逐 渐 达 到 吸 附平 衡 。此 外 ， 着 温 度 升 高 ， 快 了土 壤 表 面 吸 附 的 铜 向 随 加 其 内部 迁 移 ， 放 土 壤 表 面 吸 附位 ， 附 能 力 逐 释 吸 渐 增 强 。用 Ｆｅｎｌｈ和 Ｌｎｍ ｉ 型 对 供 试 ｒｕ ｄｉ ｃ ａｇ ｕｒ模
８ ３ ， ． ７ ｋ ｔ ｌ 焓 变 Ａ 为 ６ ０ ０ ｋ ． ３ 一８ ６ Ｊ・ ｏ～， ｏ Ｈ。 ．４ Ｊ ・ ｌ 熵 变 △ 。 ４ ． ４ Ｊ－ ｌ ｍｏ～， Ｓ 为 ８ ０ ｍｏ～。 土壤 对铜
［ ］王涛 ， ２ 刘廷凤 ， 忠 ， 砂 壤 中铜 的吸附行 为及影 响 何 等．
以 ０ ０ ｔ ｌ・ ． １ ｏ Ｌ～Ｃ Ｃ 为 电 解 质 ， 制 浓 度 ｏ ａ１ 配
梯度 为 ２ ０ ４ ０ ６ ０ ８ ０ ９ ０ １５ ， ２ ０ １７ １ ，２ ，３ ，４ ，６ ，０ ０ １６ ，４０
Ｉ ｌ Ｌ 的 Ｃ Ｃ 液 。通过 加入 Ｈ １ Ｎ Ｏ ￣ ・ ｍｏ ｕ Ｉ溶 Ｃ 或 ａＨ
因素研究 ［ ］ 土壤学报 ，０７， （ ） ８ Ｊ． ２０ ４ １ ：５—８ ． ４ ９
［ ］邹卫华 ， ３ 陈宗璋 ， 韩润 ， 锰氧化物／ 等． 石英 沙对铜 和铅离
离 子 吸附过 程 的 Ａ 。 负 值 ， 明 吸 附 过程 是 自 Ｇ为 说 发行 为 ， 随 着 温 度 的 升 高 ， Ｇ 的绝 对 值 增 大 ， 且 Ａ 。
逐渐增强。
表 ２ 两 种 吸 附方 程 对 吸 附 铜 的 拟 合 结 果
在 吸 附过 程 中 ， 据 热 力 学 参 数 方 程 可 求 根 算 出 吸附过 程 的热力 学参 数 ：
＝ ，
３ 结
论
（） １ 随着 温度 的升高 ， 供试 土壤 对铜 的 吸附能
（） １
，
式 中 ， （ ｍｏ ） 吸 附 分 配 系 数 ， 。 吉 Ｌ・ ｌ 为 ＡＧ 为 普斯 自由能 能变 ， △Ｈ。 为焓 变 ， 。 △Ｓ 为熵 变 。
根 据 上 述 公 式 可 计 算 出 吉 布 斯 函 数 变 △ ２ ３ 、 Ｇ ９ 。和 Ａ ３ ８ Ｇ ８ 。 Ａ ２８ Ｇ ０ 。分 别 为 一 ７ ３ ．４ ，
文 章 编 号 ：０ ９—３５ ２ １ ）５— ５ ６— ２ １０ １Ｘ（０ １ ０ ０３ ０
温 度对 土壤 吸 附铜 的影 响
杜佳鑫 ， 白英 花 ， 晓莉 ， 任 廉 玲 ， 晓 园 张
（ 大连 民族 学 院 环境 与资源 学 院学 生 ， 宁 大连 １６０ ） 辽 １６ ５
中图分 类号 ： ６ ７ ３ ０ ４ ． 文 献标 志码 ： Ａ
重金 属在 土壤 环境 中的累 积对 生 态 系统 和食
物链 的危 害 已经广 受关 注 。铜 是 土壤 重金 属 污染 危 害较大 的污 染物 之一 。当土 壤 中铜 浓度 超 过一
重金 属 ｃ ｕ溶 液 于聚 四氟 乙烯 的离心 管 内 ， 塞 密 加 封 。每个 浓度 做 ２个 重 复 ， 在恒 温 振荡 器 中 ， 别 分 在温 度为 １ ＝２ ０ｃ ，５℃ ，５℃ 震荡 ２ 衡 ， 合 【 ３ ４ｈ平 混
２ （） ７ ６ ２ ：１９—１６ ８．
过程 是 吸热 过 程 Ｊ Ｓ ＞０ 说 明 土壤 表 面 吸 附 。Ａ 。 ， 铜离 子后 有序 性 减弱 。
（ 责任 编辑
邹永红 ）
第 ５ 期
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杜佳鑫 ， ： 等 温度对 土壤 吸附铜 的影响
５７ ３
０ ７ １之 间 ， 壤 对 铜 离 子 的 吸 附 较 好 的符 合 ．４ 土
增 大 ， 逐 渐 减 小 ， 明 土 壤 对 铜 的 吸 附 能 力 ｎ值 说
Ｆｅｎｌ ｈ ｒｕｄｉ 模型 。随着温度 的升高 ， Ｋ 值逐渐 ｃ 其
白发 进行 的程 度 加快 。焓 变 Ａ ＞ 说 明该 吸 附 Ｈ。 ０，
子的吸附研究 ［］应用化学， ０ ， （ ）７９— ８． Ｊ． ２ ５２ ６ ： ０ ５ ７ ７４
［ ］任建敏 ， ４ 张永 民， 四维 ， 钠基 膨润 吸附亚 甲基 蓝 吴 等． 的热力学 与动力 学研 究 ［ ］ 离子 交换 与 吸附 ，０ ０ Ｊ． ２ １，