土壤矿物、胡敏酸和微生物的混合体系对Cd的吸附特征

• 作者: 刘朋 卫泽斌 吴启堂 孙岩 崔理华 谭蒙 马强
• 来源期刊: 生态环境学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 有机-无机-微生物混合体系 胡敏酸 土壤矿物 吸附 Cd
• 年，卷（期）: 2016,（11）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1813-1821
• 页数: 9页
• 分类号: X131.3
• 字数: 7105字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.11.012

摘要

土壤重金属污染对植物、水体、生态系统的影响与土壤溶液(包括渗漏水和地表径流)的浓度及其时空变化密切相关,这是因为能被生物吸收和随水迁移的污染物、营养物主要溶解在水中.要定量在时间和空间上都变化的土壤溶液浓度,又必须阐释土壤固相的吸附(解吸)作用以及不同土壤组分(土壤矿物、有机质、微生物)的相互作用和复合效应.最简单的农田土壤生态系统:土壤-水-植物-微生物系统,也是属于多质、多相的系统.然而目前国内外对于复合系统的复合效应研究相当薄弱,以致难以对单项研究结果和数据进行综合分析.为探讨土壤固相吸附重金属过程中各组分的相互作用机制,本研究以胡敏酸(humic acid,HA)代表有机质,土壤矿物代表无机质,耐镉性微生物代表土壤微生物,采用批量等温吸附实验的方法,模拟了土壤系统中基本单元无机质-有机质-微生物对Cd的吸附效应,阐明土壤矿物-有机质-微生物在重金属Cd吸附方面的相互作用.研究结果表明:对Cd的吸附作用,HA和蒙脱石(montmorillonite)、蒙脱石和微生物、硅藻土(diatomite)和微生物具有加和性;HA和硅藻土之间,HA、微生物和硅藻土之间,以及HA和微生物之间表现为协同作用;HA、微生物和蒙脱石之间表现为拮抗作用.HA容易与其他吸附剂发生协同作用;两种矿物相比,硅藻土更容易发生协同作用,而蒙脱石表现为拮抗作用的趋势更加明显.蒙脱石和硅藻土与HA混合培养不同时间,硅藻土和蒙脱石吸附的HA的量及其混合物对Cd的吸附量都随时间的延长而增加.