模拟降雨淋洗对土壤重金属释放规律的研究

为探究酸沉降地区降雨淋洗条件下土壤中重金属的释放规律,选择桂林市郊典型菜地土进行模拟降雨淋洗土柱实验,探索不同pH(4、5、6、7、8)的模拟降雨对重金属迁移的影响。结果表明:随着模拟降雨pH降低,供试土壤淋出液溶解性总固体(TDS)呈递增变化;随着淋溶时间的增加,TDS先快速下降而后缓慢下降,而淋出液pH则为先迅速上升而后缓慢上升。淋出液pH与TDS呈负相关关系,与重金属累积淋出量呈正相关关系。模拟降雨作用于供试土壤时,土壤中不同重金属元素呈现不同的释放规律。Zn、Cd总体上分为快速释放和相对缓慢释放两个阶段,Pb则分为快速释放阶段和稳定释放阶段,而Cu、Hg、As、Sb总体上则呈一段式匀速增长。利用一级动力学方程、Elovich方程、双常数方程及抛物线扩散方程进行拟合,建立了降雨淋溶条件下土壤中重金属的释放动力学模型。通过拟合发现,重金属的释放过程不适合使用一级动力学方程拟合,且不同重金属最适合的拟合方程也有所不同。

重金属淋滤影响因素分析

土壤重金属污染具有隐蔽性、累积性、长期性。模拟实验是揭示土壤重金属活化迁移规律和机理的有效方法。本文通过总结前人研究成果发现,土壤的理化性质主要是通过影响土壤中重金属的赋存形态进而对重金属的迁移能力产生影响。同时,各重金属的化学性质对重金属迁移也存在重要的影响,不同的金属呈现出不同的迁移规律。通过对各重金属累积淋出曲线进行拟合,双常数方程(Freundlich修正式)、抛物线方程和修正Elovich方程对土壤中重金属累积释放拟合结果较好,而一级动力学方程则稍差。