Cu2+和Zn2+在土壤电场中的极化对黑土胶体凝聚的影响

作者：高晓丹; 徐英德; 张广才; 张昀; 李嵩; 李少博; 安雨鑫; 汪景宽

来源：农业环境科学学报, 2018, 37(03): 440-447.

• 黑土胶体
• 重金属
• 离子特异性效应
• 光散射
• 活化能
• 离子极化

金属离子在土壤胶体固-液界面上的行为差异引起土壤胶体絮凝过程的差异,并深刻影响土壤溶液中养分或污染物的迁移转化。为明确Cu2+和Zn2+两种金属离子界面行为对土壤胶体凝聚的影响,本文选取黑土胶体为研究对象,利用动态/静态光散射技术研究专性吸附离子Cu和Zn体系中不同离子浓度条件下黑土胶体的凝聚行为。结果表明:(1)Cu2+和Zn2+两种金属离子引发黑土胶体凝聚的机制相似,均是低浓度下的慢速凝聚和高浓度下的快速凝聚,达到快速凝聚机制后,胶体的总体平均凝聚速率受离子种类影响较小。(2)Cu2+对黑土胶体聚沉能力大于Zn2+,Zn2+的临界聚沉浓度是Cu2+的3.51倍,在黑土胶体的凝聚过程中存在强烈的离子特异性效应。(3)两种离子体系中颗粒间相互作用的活化能差异随离子浓度的降低而增大。此两种离子在凝聚作用的较大差异性源于Cu2+较Zn2+对有机配位体有较强的亲和力,以及黑土胶体表面附近强电场对离子的强烈极化作用扩大了两种离子本身的微小差异。

• 单位
  沈阳农业大学; 农业部; 土地与环境学院