重金属镉在土壤中迁移模拟研究

[目的]以氯化镉(CdCl2)为供试污染物,通过人工模拟试验研究重金属重大污染事故发生时CdCl2污染物在土体中沿横向及纵向的迁移过程和特征,为重大环境污染事件的快速处理提供理论依据。[方法]采用柱淋滤装置,模拟2阶段降雨条件下CdCl2在土壤层中的横向与纵向迁移分布特征,试验周期16d,采用便携式手控负压泵抽取土壤溶液样品,溶液中Cd含量采用原子吸收分光光度法测定。[结果]在整个

安徽农业科学。 u a o nu gi c.0 1 3 1:7 J r l fA hi r on A .Si2 1,9( ) 13—15 7

责任编辑

陈娟

责任校对

傅真治

重金属镉在土壤中迁移模拟研究宋雪杨继松，侠，英，侯永陈红亮，李玉双，钧 (阳学域染境态复育重实室，宁阳 1 4胡晓 沈大区污环生修教部点验辽沈 10) 0 4摘要[目的]以氯化镉 ( d 1为供试污染物， C C )通过人工模拟试验研究重金属重大污染事故发生时 C C, d I污染物在土体中沿横向及纵向的迁移过程和特征，重大环境污染事件的快速处理提供理论依据。[为方法]用柱淋滤装置，拟 2阶段降雨奈件下 C C,土壤采模 d 1在层中的横向与纵向迁移分布特征，试验周期 1,用便携式手控负压泵抽取土壤溶液样品， 6d采溶液中 c含量采用原子吸收分光光度法 d测定。[结果]在整个试验期间，重金属 c d呈现明显的横向和纵向分布特征，d 1 C C在投加后 05h即覆盖表层横断面， 6h . 1 覆盖整个纵 4剖面。C d浓度的纵向相对变化速率分析表明，同深度 C不 d污染物快速通过的时间不同，5 3 1、5和 5 m深度处 C 5c d污染物快速通过的时间分别约为 4、 1和 26 h结论]箱体模拟装置可以同时考察污染物在土壤中沿横向和纵向的分布及迁移特征；大降雨条件 8 17 6 。[该较下重金属 c d污染物在土壤表面先以横向径流扩散为主，纵向迁移相对滞后。 关键词土柱试验；重金属；大污染；重迁移中图分类号 X1 13 3. 文献标识码 A 文章编号 0 1— 6 1 2 1 ) 1 0 13 0 5 7 6 1 (0 1O— 0 7— 3M o eig He y M ea dl n av t lM o e nti S i v me n oJ

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pr n opee th er o et amet f inf at oui cie t『 to h o mnlahn e i a knt i l ete e met rsn et oyfrt r t n g ic l tnacd n. Mehdl ecl c igd vc w st e s a i t t h h e o s in p l o T u e e a o mu t hvria n o o t mir t no C1 i h olp o l n e wop a erif l d 6n 6 d y .。p ra ema a o t ln g tv rs ue etc a d h hz nM gai fCd 2 n te si rf eu d rt—h s at al u g 1 a s l o i o bl nu lc nr e aiep e sr t o

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d5 m,h a i a sn i r b u 1 7 ha d2 6 h,ep c n i me df rd i h ie e td ph . nted pho 5 c 3 m 5c terp dp sigt f n meweea o t 48h, 1 n 6 rs e -

t e . C nls n r e i u t gdv e sd n h ae cud e vsgt t rc dhr ot ir u o d i a o n m - i l[ o c i] 1 m l i ei e i pp r ol w l i et a e e i l n o z a d tb tna g tn f ot i vy u o I s an 1 c u i ts ln i e h vt a a i nls i i n mr i o c an n. d rte c n iin o rae analteCd 1 a e p o t o teh rz na u o h u fc olM lwe y tev ria gain. a tUn e h o dto fge trrifl,h C,g v r ry t h o o tlrn f i te sra e si, o d b h etc mi t ii i n l r oKe y wor s Ke r s s i— o u x e i n; o t; in fe n o l to M ir to d y wo d o lc l mn e p rme t He wy me a sg i a fp l i n; g a n l i u i

重大环境污染事件没有固定的排放方式和排放途径，发生突然、来势凶猛，瞬时或短时间内大量排放污染物质。在 重大环境污染事件一旦发生，但损害公众健康、不威胁社会财产安全，而且给生态环境带来重大灾难，目前已成为全世界极为关注的环境问题之一。近年我国重大环境污染

4 0和 0—2 m土壤按照实际土层分布情况装入箱体，装 0c边边敲实，平衡 2 4h后， 80g分析纯 C C将 0 d 1粉末溶于 1L蒸 馏水，一次性投加于土柱土壤表面中心点部位。污染物投加后试验模拟布水分 2个阶段： 1阶段， 4 ,第 0~ 8h参照南京地区一次降雨过程的日最大降雨量 2 0mi,据箱体横截面 0 l根 l

事件频繁爆发。据统计，0 3~20 20 0 7年，国平均每年发生我各类环境污染与破坏事件 120起。为此， 0国家科技部设立了科技专项

支撑计划，此研究背景下，者拟通过实验在笔室土柱模拟试验，究发生土壤重金属污染事故日染物在研亏土壤中的迁移过程，为污染事故发生后的快速处理提供理论依据和技术支撑。1材料与方法

积换算成所需布水体积约 3, 0L通过箱体顶部模拟降水装置一

次性布水 3第 2阶段， 4—1,照南京地区一次 0L;第 6天参

降雨过程的日平均降雨量 3m根据箱体横截面积换算成 m,

所需布水体积约 05L通过模拟降水装置一次性布水 0 5 ., .L。第 1阶段分别于布水后 0、.、、、 6 9 1、5 1、2 0 5 12 4、、、2 1、8 2

和 4, 8通过安装在箱体不同部位的土壤溶液采样器收集土 h壤溶液； 2阶段则每天取样 1。取样时用便携式手控负第次 压泵将每个采样器抽成最大负压状态，平衡 2 n后将采样 0mi器中的土壤溶液取出，待分析测定。13分析测试土壤溶液中 c . d含量采用 V r n3 8 a a 0 0型原 i

1 1供试土壤 .

土壤采自南京化学工业园区，照不同深按

度 ( 2、0—|、0— 0和 6 0~ 0 2 4 4 6 D 0—8 m) 0c分层取土，土壤运回实验室后在阴暗处自然风干，除杂， 5 m筛备用。各层 (过 m 0~

2、0~|、0~ 0和 6 02 4 4 6 D 0~8 m) 0 e土壤的容重 (刀法测环采用柱淋滤方法模拟两阶段降雨条件下

子吸收分光光度计火焰法测定， d的分析条件为 C c d空心阴极灯，波长 2 8 8n灯电流 2m狭缝宽度 1n 2 . m, A, m。

定)分别为 14 8 14 3 130和 19 5g e .5、.6、.9 .8/ m。

12试验设计 .

14数据处理 .2结果与分析

利用 srr. ue80绘图软件绘制不同时间土体

C C,土壤层中的横向与纵向迁移分布特征。柱淋滤装置 d 1在

中重金属 C d的浓度分布图。

采用长、、宽高分别为 1、、 0c 2 3 1 m的有机玻璃制成的长方 0 0 0体箱体，体底部有用于收集淋滤液的收集装置，箱箱体上放

2 1土体 C . d浓度的时空分布

在整个试验期间 (6d, 1 )通

置自制淋滤器用于模拟降雨。将供试 6 8、 6、0~ 0~ 04 0~ 0 26 20 A 0 A 0 )

国基金项目国家 83计划重大项目( 0 7 A 6 4 5;家科技重大专

过对箱体内不同时间横向和纵向剖面抽提液中 c d含量的测定发现，重金属 c d呈现出明显的横向和纵向分布特征 (图 1。投加 C C, . ) d 10 5h后，污染物扩散羽可覆盖表层横断面， 而C d污染扩散羽完全覆盖整个纵剖面则需 16h说明在发 4,生 C C,染时， d 1污污染物在土壤表面首先以横向径流扩散为主，而纵向迁移比横向迁移相对滞后。研究发现，流扩散水

项“水体污染控制与治理”资助项目(0 8 X 70￣ 10; 20 Z 02 8 0 -l2 0 ZX 7 0 -0 45) 0 8 0 2 80 9 3。

作者简介宋雪英( 9 8一 )女， 17,黑龙江佳木斯人，士，博副教授，事从污染环境修复与治理研究。通讯作者，士生导师，— 硕 E m i h—j al ux@ma .s gu .d .n: i ti h ae u c。 l n0】 1 1 收稿日期 2 0—O一 4

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