摘要：近年来，世界土壤污染的问题日益严重，特别是在发展中国家，对食品安全、生态环境及人体健康带来了严重威胁。其中，镉、汞、铬、铅和砷等重金属污染物导致的土壤污染特别突出。本文主要研究去除有机质的土壤颗粒对汞的吸附效果，并探索了土颗粒投加量、吸附时间、溶液pH对土颗粒汞吸附量的影响，从而得到不含有机质的土壤颗粒对汞的吸附最佳条件。
关键词：土壤；汞；吸附
1.1时间对吸附效果的影响
（1）研究方法
将Hg2+的储备液稀释到1mg/L备用。称取10份1.0000g处理过的土壤放入10个锥形瓶中，再分别向10个锥形瓶中加入1mg/L的Hg2+溶液50mL。将有土壤溶液的10个锥形瓶放在恒温振荡箱里，转速为120r/min，温度为293K，分别振荡时间为：10min、20min、30min、40min、60min、80min、100min、120min、150min、180min，取下锥形瓶，将溶液过滤，将溶液取1mL与100mL容量瓶中稀释定容，用F732-VJ型冷原子吸收仪测出溶液中汞的吸光度，再根据标准曲线换算出浓度。
（2）结果讨论
时间对土壤吸附Hg2+的吸附效果如下表1-1和图1-1所示。从图中可以看出，随着时间的增加，土壤对Hg2+的去除率是先上升然后保持稳定不变的趋势，在80-100min时，去除率都基本达到最大，随着时间的增大，吸附效果也基本变化不大，说明了在80min吸附已经达到平衡了，考虑时间等其他各方面的因素，选取最合适的时间为2h。
表1-1 时间对土壤颗粒吸附的影响
图1-1时间对土壤颗粒吸附的影响
1.2土壤投加量对吸附效果的影响
（1）研究方法
将Hg2+的储备液稀释到1mg/L备用。分别土壤的质量为：0.2g、0.5g、1.0g、2.0g、3.0g于100mL的锥形瓶中，再向锥形瓶中加入50mL的1mg/L的Hg2+溶液。将装有土壤溶液的锥形瓶，放在恒温振荡箱中，转速为120r/min，温度为293K，振荡时间为2小时，振荡完取下锥形瓶，将土壤溶液过滤，将过滤得到的溶液取1mL与100mL的容量瓶中稀释100倍定容，用F732-VJ型冷原子吸收仪测出溶液中汞的吸光度，再根据标准曲线换算出浓度。
（2）结果讨论
如表1-2和图1-2，当投入量为1g之后，汞离子的吸附率已经趋于稳定，故选用1g土壤颗粒为实验样品最为合适。
表1-2土壤颗粒投加量对Hg2+的吸附影响
图1-2 土壤投加量对汞去除率的影响
1.3溶液pH对吸附效果的影响
（1）研究方法
将Hg2+的储备液稀释到1mg/L备用。称取土壤1.00g（共15份）于100mL锥形瓶中，再加入1mg/L的汞溶液50mL，再将每个锥形瓶中溶液pH值分别至3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10.0，将调好pH的溶液置于恒温振荡箱中，转速为120r/min，温度为293K，振荡2小时，振荡完后取下锥形瓶，过滤，将所得的滤液取1mL于100mL的容量瓶中，用去离子水稀释100倍，用F732-VJ型冷原子吸收测汞仪测出溶液中汞的吸光度，再根据标准曲线换算出浓度。
（2）结果讨论
根据图1-3可以看出，当在酸性条件下，即pH值在3-5时，随着pH的升高，Hg2+的氧化物形式的浓度增加，土壤对汞的吸附量就增加，当pH值继续升高时，土壤对汞的吸附量逐渐降低，因此综合其他条件本实验的pH值应该控制在5-6之间，可以选择pH为5.7。
表1-3不同溶液pH条件下的土壤对Hg2+的吸附情况
图1-3土壤pH对吸附率的影响 1.4 结论
随着时间的增加，土壤对Hg2+的去除率是先上升然后保持稳定不变的趋势，在80-100min时，去除率都基本达到最大，随着时间的增大，吸附效果也基本变化不大，说明了在80min吸附已经达到平衡了。
在酸性条件下，即pH值在3-5时，随着pH的升高，Hg2+的氧化物形式的浓度增加，土壤对汞的吸附量就增加，当pH值继续升高时，土壤对汞的吸附量逐渐降低，分析可知土壤pH在9.5左右对Hg2+的吸附量是最大的。pH值是影响重金属汞有效性的主要因子，因为它不仅影响汞在土壤溶液中的形态，而且通过影响土壤颗粒表面交换性能而影响其有效性。在酸性条件下，土壤对Hg2+吸附量较大，在pH为3~5时，随pH的升高，Hg的氢氧化物形势的浓度呈指数增高，由于Hg(OH)2形势比HgCl2形式更容易被吸附，因此，土壤中吸附的Hg2+含量提高。但在pH继续升高（超过5）时，Hg2+吸附量却会下降，这是由于当达到一定的pH后，随着pH的升高，OH-浓度增加，使得Hg（OH）Cl的活性比Hg(OH)2高，土壤中矿物吸附Hg2+的量也降低，因此土壤中Hg2+的吸附量也随之降低。然而在pH较高的情况下，对Hg2+吸附起最重要的因此也有可能是可溶性的有机质。由于土壤的组成不同，当去除可溶性有机质时，出现土壤中Hg2+最大吸附量的pH不同,根据实验可知其最佳吸附pH为9.5左右。
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作者简介：李婧（1994.04—），女，山东省淄博人，西南交通大学 环境科学与工程专业，硕士研究生。
论文作者:李婧 欧阳峰 彭航
论文发表刊物:《知识-力量》2019年8月24期
论文发表时间:2019/5/7
标签：土壤论文; 溶液论文; 锥形论文; 颗粒论文; 有机质论文; 瓶中论文; 时间论文; 《知识-力量》2019年8月24期论文;