土壤對鉻的吸附機理

2021-01-14 土壤地下水修復



鉻在土壤中的吸附主要以離子交換吸附(非專性吸附)、專性吸附或物理表面沉澱吸附為主。

離子交換吸附:在pH2-6範圍內,帶負電的土壤無機膠體和有機膠體對陽離子的吸附(Cr(H2O)63+),這是由靜電引力產生的非專性吸附:正電荷的土壤膠體(如氧化鐵或水合氧化鐵膠體)可吸附Cr(VI)。

專性吸附:土壤有機質的主體腐殖質其上有很多功能團-COOH、-NH2、苯酚官能團等,因此Cr(III)與有機質同意產生絡合—整合包反應,形成化學黏合劑,從而被牢固的吸附;土壤和沉積物中大多數Cr(III)在正常環境的pH範圍Pq(pH3-9)會發生水解,以可溶性的氫氧化物聚合體吸附在膠體的表面。Cr(III)陽離子可以與無機膠體和有機膠體中的-OH基通過H+的解吸或締合作用,產生對Cr(III)陽離子的選擇專性吸附。土壤膠體還可以通過-OH和-OH配位體與HCrO4-交換產生專性吸附,具有較強的吸附力。

Cr(III)的化學沉澱物理吸附作用,也是鉻在土壤中吸附的重要過程。Cr(III)很容易和羥基形成氫氧化物沉澱,Cr(VI)易被土壤有機質等還原劑還原成Cr(III)而後形成難溶的氫氧化鉻沉澱,吸附在土壤表面以穩定的沉澱物停留在土壤的氣孔內附。研究表明Cr(VI)與土壤組分反應,形成難溶物,如形成PbCrO4,Cr(H2PO4)3,CuCrO4沉澱,與碳酸鹽膠體的共沉澱而停留在土壤的氣孔內。李桂菊等結合Cr(VI)的吸附行為認為,Cr(III)的吸附形式主要為化學吸附,即化學沉澱作用。



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