蒙脫石、針鐵礦—細菌—腐殖酸復合體對Cd(Ⅱ)的吸附機理初探.pdf

1、土壤是一多組分的復雜體系，土壤礦物、微生物、有機質的相互作用及其對重金屬離子的吸附和絡合，影響著土壤中重金屬離子的活性和生物有效性。研究重金屬離子與土壤組分相互作用機理有助于揭示重金屬在土壤中的形態(tài)、分布和轉化，可為評估重金屬的環(huán)境風險，進行污染土壤的修復提供科學依據和技術支撐。本文以兩種典型的土壤礦物、代表性土壤細菌（惡臭假單胞菌Pseudomonas putida），以及腐殖酸為材料，采用化學平衡吸附，結合電位滴定技術、傅立葉變換紅

2、外光譜及等溫滴定微量熱技術，探討重金屬Cd(Ⅱ)在多組分界面結合的特點和可能的機制，獲得以下結果:
　　 1.等溫吸附結果表明，二元復合體礦物-腐殖酸對Cd(Ⅱ)吸附量高于礦物，細菌-腐殖酸對Cd(Ⅱ)吸附量低于細菌。三元復合體蒙脫石-細菌-腐殖酸對Cd(Ⅱ)的吸附量高于蒙脫石-細菌，說明腐殖酸可促進蒙脫石-細菌對Cd(Ⅱ)的吸附。
　　 2.在pH3-7范圍內，蒙脫石、細菌、腐殖酸及其復合體對Cd(Ⅱ)吸附量隨pH升高

3、而增加，且在pH3-5范圍內上升明顯，后趨于穩(wěn)定。針鐵礦及其與細菌、腐殖酸復合體在整個pH范圍內(2-7)吸附量上升顯著。
　　 3.準二級動力學方程可較好的擬合蒙脫石、細菌、腐殖酸及其復合體對Cd(Ⅱ)的吸附，表明各吸附劑對Cd(Ⅱ)的吸附以化學吸附為主，涉及金屬離子與表面質子的交換吸附。蒙脫石-細菌-腐殖酸對Cd(Ⅱ)有較大吸附速率。
　　 4.FTIR結果顯示蒙脫石-惡臭假單胞菌-腐殖酸復合體中細菌的羧基和蒙脫石表

4、面的羥基對Cd(Ⅱ)產生吸附。磷酸基參與了針鐵礦-細菌-腐殖酸復合體的形成。
　　 5.微量熱結果表明，蒙脫石、細菌、腐殖酸及其復合體系對Cd(Ⅱ)的吸附為放熱反應，焓變在-20.80～-1.04 kJ mol-1之間。蒙脫石-細菌-腐殖酸對Cd(Ⅱ)的吸附反應有最大的焓變(-20.80 kJ mol-1)與熵變(-91.77 J mol-1K-1)，說明腐殖酸可增強三元復合體對Cd(Ⅱ)親和力?！鱏＜0，說明蒙脫石-細菌-腐殖