2 0 1 3, 3 2 ( 3 ): 5 7 9— 5 8 6

农

业环

境

科

学学

报

2 0 1 3年 3月

J o u r n a l o fA 4, r o E n v i r o n me n t S c i e n c e

两种亚热带土壤中铁锰的淋溶淀积及其对 P b和 C d的吸附特征 汤帆，尹兰果，王瑞，刘 凡，黄丽 (华中农业大学农业部长江中下游耕地保育重点实验室，武汉 4 3 0 0 7 0 )

摘

要：以亚热带的棕红壤和黄棕壤为装柱材料，用铁锰混合溶液( 0— 0 . 0 4 o t o l L -‘ )淋溶土柱，研究铁锰在土壤中的淀积特征，并用

等温吸附法研究其对 P b 、 c d 的吸附规律。结果表明：土柱淋溶后，各处理中棕红壤淀积的锰含量比黄棕壤的低 0 . 2 4~ 1 . 1 7m g g - 1, 各处理土壤表面淀积的游离铁和非晶质铁的含量均显著高于锰氧化物。经铁锰溶液淋溶而形成的土壤样品对 P b 、 c d 的最大吸附量比未淋溶的土壤高，最大增加量可达 3 3 . 0 7 m m o l k g~,可见铁锰淀积能显著提高土壤对 P b、 c 的吸附能力。土柱上层 (装柱 5 c m处 )土壤样品对 P b、 c d舢的最大吸附量大于土柱下层 (装柱 2 5 e m处 )样品，最大差值可达到 1 6 . 2 2m mo l k g~。两种土壤对 P b 的 吸附量是对 C d 的8 - 1 5倍。

关键词：棕红壤；黄棕壤；铁锰氧化物；淀积； P b ; C d 2,;等温吸附 中图分类号： X 5 3 文献标志码： A 文章编号： 1 6 7 2— 2 43 0 ( 2 0 1 3 ) 0 3— 0 5 7 9— 0 8 d o i: 1 0 . 1 1 6 5 4￣ a e s . 2 0 1 3 . 0 3 . 0 2 5

Le a c h i n g a n d De p o s i t i o n o f F e a n d Mn i n Two S u b t r o p i c a l S o t f s a n d T h e i r Ad s o r p t i o n Ch a r a c t e r i s t i c s o f P b n d a Cd T ANG F a n, YI N L a n - g u o, W ANG Ru i, L I U F a n, HU ANG L i

( K e y L a b o r a t o r y o f A r a b l e L a n d C o n s e r v a

t i o n( Mi d d l e a n d L o w e r R e a c h e s o f Y a n g t s e R i v e r ), Mi n i s t y r o f A g r i c u l t u r e, H u a z h o n g A g r i c u l t u r a l

U n i v e r s i t y, Wu h a n 4 3 0 0 7 0, C h i n a ) Ab s t r a c t: T h e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e d e p o s i t i o n o f i r o n a n d ma n g a n e s e i n t h e b own r r e d s o i l a n d y e l l o w b ow r n s o i l o f s u b t r o p i c a l a r e a we r e

s t u d i e d u s i n g s o i l c o l u m n s l e a c h e d b y t h e m i x e d ol s u t i o n o f i on r a n d m a n g a n e s e ( 0 - 0 . 4 0 mo l L ), a n d he t i r i s o he t r m a l a d s o r p i t o n s t o P b“ a n d Cd b y t h e l e a c h e d s o i l s we r e s t u d i e d b y b a t c h e x p e r i me n t s . T h e r e s u l t s w e r e a s f o l l o ws: a f t e r s o i l s we r e l e a c h e d i n he t c o l u mn s, ma n - g a n e s e d e p o s i t e d 0 . 2 4~ 1 . 1 7 mg g -。 l e s s i n b ow r n r e d s o i l s t h a n t h o s e i n y e l l o w b ow r n s o i l s . a n d he t c o n t e n t s o f f r e e i on r a n d a mo ph r o u s i on r we e r s i g n i ic f a n l t y h i g h e r ha t n ho t s e o f ma n g ne a s e o x i d e s i n he t s a mp l e s . h e T ma x i mu m a d s o pt r

i o n c a p a c i t i e s t o P b a nd C d 2 o f l e a c h e d s o i l s a mp] e s we e r h i g h e r ha t n ho t s e o f t h e s o i l s n o t l e a c h e d, a n d t h e i n c r e a s e d ma xi mu m wa s u p t o 3 3 . 0 7 mmo l k g一. S o i l s a mp l e s a t t h e u p—

p e r p a r t o f he t c o l u m n ( c o l u m n p a c k i n g a t 5 c m) h a d a l rg a e r a d s o r p t i o n c a p a c i t y c o m p a r e d w i h t t h e l o w e r ( c o l u n m p a c k i n g a t 2 5 c m) s a l n— p l e s . a n d he t ma xi mu m o f a d s o r p t i o n d i f e r e n c e r e a c h e d t o 1 6 . 2 2 mmo] k g~. h e T a d s o pt r i o n a mo u n t s t o P b o f t w o l e a c h e d s o i l s we r e 8 -1 5 t i me s h i g h e r t h n a t h o s e o f Cd“ .

Ke y wo r d s: b ow r n r e d oi s l; y e H o w b ow r n s o i l; i on r a n d ma n g a n e s e o x i d e s; d e p o s i t i o n; P b C d 2+; i s o he t m a r l a d or s pt i o n

地壳中铁是岩石和土壤中含量最多的元素 ( S i、

表面元素地球化学循环最为活跃的部分；锰氧化物迁

A l、 F e )之一。锰在地壳中含量丰富(居第 1 0位),是丰 度仅次= F铁的最常见过渡金属元素。铁氧化物是土壤 收稿日期： 2 0 1 3 - 0 1— 0 6 基金项目：教育部博士点基金( 2 0 1 1 0 1 4 6 1 1 o o 2 7 );国家自然科学基金 ( 4 0 9 7 1 1 4 3 )

移性强，进人地表和水体环境后被氧化成许多种类的锰矿物【 1】。它们的比表面积大、电荷零点(

P Z C )低、吸 附能力强[ 2 - 0 3,影响和决定着一些营养元素、污染物在土壤和水体中的释放、迁移及生物有效性[ 7 - 8 1,在调控

土壤溶液和天然水体重金属浓度中起重要作用[ 9 - 0 1。 铁锰氧化物的形成与淀积需要强氧化还原条件以及反复的干湿交替变化… 3 1。亚热带地区气候湿润，

作者简介：汤帆( 1 9 8 9一),女，湖南岳阳人，硕士研究生，主要从事土壤污染修复。E— m a i l: n m f . o k@1 6 3 . c o m 通信作者：黄丽 E— m a i l: d a i s y h@ m a i l . h z a u . e d u . c a