文档介绍：壳聚糖对污染土壤中吸附态Pb (Ⅱ)的解吸作用
李增新1,梁强1,孟韵1,张道来2
1. 青岛大学师范学院化学系,山东青岛 266071;2. 国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛 266071
摘要:土壤中重金属的吸附-解吸直接影响重金属在土壤及其生态环境中的形态转化、迁移和归趋。利用螯合剂促进普通植物富集吸收土壤中重金属是一种新的土壤组合修复技术, 向污染土壤中施用螯合剂可增加土壤溶液金属的浓度和活度,有利于金属到根部而被植物吸收。通过吸附等温实验研究了壳聚糖对污染土壤中铅的解吸作用。将壳聚糖提取液加入含Pb土壤中结果表明,壳聚糖螯合剂能提高土壤中吸附态铅的解吸效率,增加解吸溶液中Pb2+的浓度。壳聚糖对污染土壤中铅的解吸作用随着壳聚糖加入量的增大而增大, g·L-1的90%脱乙酰度壳聚糖做提取液,提取液pH=3,提取平衡时间10 %,该吸附过程遵从Langmuir等温吸附方程; 土柱淋溶实验表明壳聚糖对污染土壤中Pb2+%。研究结果为铅在环境中的迁移转化和治理技术等方面的实际应用提供有价值的参考。
关键词:土壤污染;土壤修复;重金属污染;壳聚糖;铅离子
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)03-1049-04
表1 实验土壤部分理化性质
part physical and chemical properties of experimental soil
有机质/%
腐殖质/%
pH
水分/%
颗粒组成
沙壤土
重金属通过不同途径进入土壤环境,土壤中的重金属经过复杂的物理、化学反应,大部分以各种形态滞留在土壤中,同时重金属在作物可食部分积累并进入食物链循环,从而对人体健康构成威胁。因此世界各国目前纷纷开展重金属污染土壤治理技术的研究[1-2]。虽然有关土壤中重金属吸附的研究较多,但有关土壤中重金属解吸方面的报道还相对较少[3-5]。土壤中重金属的吸附-解吸,直接影响重金属在土壤及其生态环境中的形态转化、迁移和归趋,最终影响农产品的质量及人类的生存环境[6]。利用螯合剂促进普通植物富集吸收土壤中重金属是近年发展起来的一种新的土壤组合修复技术。向污染土壤中施用螯合剂可使土壤固相键合的金属释放,增加土壤溶液金属的浓度和活度,有利于金属到根部而被植物吸收[7-8]。近年来,已陆续有乙二胺三乙酸(HEDTA)、乙二胺四乙酸(EDTA)等有机螯合剂用于提高植物对Cd、Pb吸收和富集能力的研究[9-11]。但这类研究中所用的螯合剂大都是合成的化学试剂,毒性较高、价格昂贵且易造成二次污染。壳聚糖是甲壳素的脱乙酰基产物,易被植物吸收、无毒且易生物降解,具有较强的与金属离子配位的能力,可与重金属形成螯合物,对污染土壤植物修复起促进作用[12-13]。本文将壳聚糖用于吸附土壤中重金属离子Pb2+,并对其吸附条件进行试验研究,为Pb在环境中的迁移转化、Pb的分析和治理技术等方面的实际应用提供参考[14]。
1 材料与方法
试验材料
脱乙酰度为80%、85%、90%、95%的壳聚糖(青岛海普生物技术有限公司);
供试土壤为石灰性褐土,采自本市浮山脚下,取样深度为0~20