PE微塑料对土壤吸附镉的影响及机理研究

作     者：周悦 马贵 廖彩云 周炎炎 丁家富 ZHOU Yue;MA Gui;LIAO Caiyun;ZHOU Yanyan;DING Jiafu

作者机构：宁夏师范学院化学化工学院宁夏固原756000 

出 版 物：《环境科学与技术》 (Environmental Science & Technology)

年 卷 期：2023年第46卷第11期

页      面：123-129页

核心收录：

学科分类：082803[工学-农业生物环境与能源工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 

基　　金：宁夏高等学校一流学科建设(教育学学科)资助项目(NXYLXK2021B10)。 

主　　题：聚乙烯微塑料 土壤 镉 吸附 解吸 

摘      要：微塑料影响土壤对重金属的吸附,改变重金属在土壤中的迁移转化。该文采用批量实验研究了3种粒径(13、48、150μm)聚乙烯微塑料(PE-MPs)存在时土壤对Cd的吸附解吸行为,同时借助扫描电子显微镜-X射线能谱、X射线衍射、X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱等测试方法探究了相关机理。结果表明,PE-MPs对土壤吸附Cd^(2+)的影响表现为:抑制Cd^(2+)的吸附,促进Cd^(2+)的解吸,且当PE-MPs剂量较高或粒径较大时,这种影响更明显。无论是否存在PE-MPs,土壤对Cd^(2+)的吸附过程均更符合准二级动力学和Freundlich模型,说明其过程均为受化学吸附控制的多层吸附。土壤对Cd^(2+)的吸附机制主要为表面络合和沉淀作用,PE-MPs能覆盖土壤表面的活性位点,干扰Cd^(2+)与土壤中含氧官能团相互作用,进而减弱土壤对Cd^(2+)的化学吸附。PE-MPs能增强土壤中Cd的流动性,增加Cd对土壤生态系统污染的风险。