闽江河口湿地土壤对痕量元素吸附-解吸特征及其对pH值变化的响应

作者：李晓; 孙志高^*; 李亚瑾; 陈冰冰; 胡星云; 何涛; 张鹏飞

来源：环境科学学报, 2020, 40(05): 1807-1820.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2019.0481

• 痕量元素
• 吸附-解吸
• pH
• 湿地
• 闽江河口

选择闽江河口鳝鱼滩的芦苇湿地、短叶茳芏湿地及二者交错带湿地为对象,研究了湿地土壤痕量元素的吸附-解吸特征及其对pH值变化的响应.结果表明,3种湿地土壤对Cr6+、Ni2+和Cd2+的吸附能力及其对Cr6+和Ni2+的最大缓冲容量均表现为短叶茳芏湿地低于交错带湿地和芦苇湿地;对Cu2+和Zn2+的吸附能力和最大缓冲容量在0～30 cm土层均以芦苇湿地较高,而在30～60 cm土层以短叶茳芏湿地较高.导致3种湿地土壤对痕量元素吸附能力差异的原因主要与土壤颗粒组成和pH值的差异有关.Langmuir吸附等温方程可较好地拟合湿地土壤吸附Cr6+、Ni2+、Cu2+、Zn2+和Cd2+的热力学过程(R2≥0.82).3种湿地土壤中Cr6+、Ni2+、Cu2+、Zn2+和Cd2+的解吸量均随吸附量的增加而增加,二者呈显著正相关(p<0.05或p<0.01),且其解吸过程均存在滞后现象,说明吸附过程的作用力较解吸过程强.随着pH值的增加,3种湿地土壤对Cr6+的吸附量均呈波动降低变化,对Ni2+、Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附量整体均呈增加趋势;而Cr6+、Cu2+、Zn2+和Cd2+的解吸量对pH值变化的响应与之相反.研究显示,在未来闽江河口硫酸型酸沉降发生频次增加的情况下,相对于短叶茳芏湿地,芦苇湿地和交错带湿地对Ni2+、Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附量将大幅降低,而解吸量将有所增加,说明Ni2+、Cu2+、Zn2+和Cd2+将更易游离于这两种湿地的土壤孔隙水中,进而可能增加其对植物或土壤生物的生态毒性风险.

• 单位
  福建师范大学