6種海南商品有機(jī)肥對Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的復(fù)合吸附及解吸

林 生, 張家瑋, 李建宏, 吳蔚東

(1.海南省環(huán)境科學(xué)研究院，海南 ?？?571126；2.海南大學(xué)熱帶農(nóng)林學(xué)院，海南 ?？?570228)

2014年4月首次公布的全國土壤污染狀況調(diào)查顯示，我國耕地土壤的點(diǎn)超標(biāo)率為19.4%[1].導(dǎo)致我國土壤污染的原因很多，其中，我國的商品有機(jī)肥重金屬污染不容忽視[2].土壤重金屬離子不能被生物降解，具有積累效應(yīng)，可以通過食物鏈進(jìn)入人體，對人類健康產(chǎn)生較大的威脅, 如致癌等[3].鉛污染毒害每年大概導(dǎo)致674 000人死亡以及全球9.8%特發(fā)性智力殘疾.年幼的孩子特別容易受到鉛毒性，這可能會(huì)影響他們的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育[4].

生物修復(fù)技術(shù)以及重金屬污染原位修復(fù)技術(shù)已成為重金屬污染治理的重要手段[5-6].腐殖酸是有機(jī)肥的重要組成成分，其活性基團(tuán)具有親水性和吸附性，可與金屬離子生成螯合物，對土壤結(jié)構(gòu)和肥力形成具有重要作用[7]，諸多原因，有機(jī)肥也逐漸成為土壤重金屬污染原位修復(fù)的有效材料.劉秀春等發(fā)現(xiàn)生物有機(jī)肥除了含有較高的有機(jī)質(zhì), 還含有大量的有益微生物，對重金屬離子有很強(qiáng)的親合性，施用生物有機(jī)肥是土壤重金屬生物修復(fù)的有效措施[8].張連忠發(fā)現(xiàn)蘋果施用生物有機(jī)肥可以減少根系對銅和鎘的吸收[9].

海南一直以自然環(huán)境破壞污染小，氣候條件好聞名全國，海南省對環(huán)境污染，特別是對重金屬污染監(jiān)管嚴(yán)格.海南工業(yè)少，但由于具有得天獨(dú)厚的自然氣候條件，海南已是全國最大的反季節(jié)瓜菜和熱帶作物生產(chǎn)基地，有機(jī)肥的需求量逐年升高，每年有機(jī)肥消費(fèi)總量近10×105t[10]，其中商品有機(jī)肥施用量很大.部分商品有機(jī)肥由于肥源品質(zhì)等問題一定程度上會(huì)帶來重金屬污染[11].但在海南區(qū)域至今對商品有機(jī)肥重金屬的吸附解吸特性方面的研究報(bào)道較少.本研究通過6種常用的不同肥料來源商品有機(jī)肥對重金屬鉛、銅恒溫吸附解吸試驗(yàn)以及元素分析等方法，明確這6種商品有機(jī)肥對重金屬鉛、銅的吸附及解吸特性與機(jī)理,為后續(xù)重金屬污染的原位修復(fù)提供理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試有機(jī)肥為海南省常用商品有機(jī)肥，選取6種有代表性由不同原材料生產(chǎn)的有機(jī)肥，其原材料分別為海藻(“明月”海藻有機(jī)肥)、羊糞(“老實(shí)羊”純羊糞有機(jī)肥料)、雞糞(“海騰”雞糞有機(jī)肥料)、氨基酸(“博泰”蝦肽氨基酸有機(jī)肥)、豆粕(“榮達(dá)”魚蛋白豆粕有機(jī)肥料)和煙葉(“綠頤園”煙葉有機(jī)肥料)，將有機(jī)肥風(fēng)干研磨后過2 mm篩，置于密封袋中密封保存.

1.2 有機(jī)肥理化性狀測定

有機(jī)肥pH值用精密pH測定儀測定，有機(jī)質(zhì)含量利用重鉻酸鉀容量法測定，灰分含量由灼燒法測定[12].有機(jī)肥中的陽離子交換量(CEC)采用1 mol·L-1中性乙酸銨法測定[13]，有機(jī)肥中腐殖酸通過0.1 mol·L-1NaOH-0.1 mol·L-1Na4P2O7溶液提取測定，有機(jī)肥中的C、H、O、N元素利用元素分析儀(EA2400，美國PE公司)測得[14].

1.3 有機(jī)肥對水溶液中Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的等溫吸附試驗(yàn)

以0.01 mol·L-1的NaNO3溶液為電解質(zhì)溶液，用0.1 mol·L-1HNO3和NaOH調(diào)節(jié)溶液pH值至5.0(近似海南大部分土壤環(huán)境pH值)，使用Pb(NO3)2和Cu(NO3)2·3H2O分別配制質(zhì)量濃度為30和15 mg·L-1、60和30 mg·L-1、120和60 mg·L-1、240和100 mg·L-1、360和150 mg·L-1、600和200 mg·L-1、800和250 mg·L-1、1000和300 mg·L-1的Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的混合溶液用于等溫吸附試驗(yàn).分別稱取不同原材料制備的有機(jī)肥0.05 g(海藻、羊糞、雞糞、氨基酸、豆粕、煙葉)于50 mL離心管中，按目標(biāo)濃度梯度加入25 mL鉛銅混合溶液，然后置于25 ℃恒溫振蕩培養(yǎng)箱下200 r·min-1振蕩24 h(基于前期已完成的時(shí)間動(dòng)力學(xué)吸附實(shí)驗(yàn)).再進(jìn)行4 500 r·min-1的離心處理，取上清液過0.45 μm濾膜，使用火焰原子吸收分光法測定重金屬鉛、銅含量，每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù).

1.4 吸附曲線擬合

分別用Freundlich模型和Langmuir模型進(jìn)行鉛銅等溫吸附模型擬合[15-16].表達(dá)公式如下[17]：

Langmuir方程：qe=kqmCe/(1+kCe)

式中：qe(mg·g-1)為平衡時(shí)的吸附量；qm(mg·g-1)為最大吸附容量；Ce(mg·L-1)為平衡時(shí)的溶液濃度；k(L·mg-1)為Langmuir擬合常數(shù)；n為Freundlich方程常數(shù)；KF(mg·g-1)為Freundlich擬合系數(shù).

1.5 重金屬解吸附試驗(yàn)

1.5.1 鉛銅飽和吸附有機(jī)肥的制備 稱取有機(jī)肥若干克，置于500 mL的錐形瓶中，按固液相對量為2 g·L-1的標(biāo)準(zhǔn)加入濃度為800 mg·L-1的Pb(Ⅱ)和濃度為500 mg·L-1的Cu(Ⅱ)混合溶液，然后置于25 ℃恒溫振蕩培養(yǎng)箱下200 r·min-1振蕩24h，吸附平衡后過濾取飽和吸附鉛和銅的有機(jī)肥并風(fēng)干保存，制備鉛銅飽和吸附的有機(jī)肥.

1.5.2 有機(jī)肥鉛和銅的解吸附試驗(yàn) 取飽和吸附鉛銅的有機(jī)肥0.05 g，分別加入提取液去離子水、CH3COONH4(1 mol·L-1，pH=7)溶液、CH3COOH(4.37 mol·L-1)+NH2OH·HCl(0.04 mol·L-1)溶液、焦磷酸鈉(0.1 mol·L-1)溶液，在25 ℃條件下振蕩，進(jìn)行連續(xù)解吸，每步提取后離心(5 000 r·min-1，10 min)，0.45 μm濾膜過濾，濾液用火焰原子吸收分光法(M6, Termo Elemental, USA)測定Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)濃度，每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù).連續(xù)解吸方法如下：(1)物理吸附態(tài)：加入25 mL去離子水在25 ℃條件下振蕩2 h；(2)離子交換態(tài)：加入8 mL的CH3COONH4(1 mol·L-1，pH=7)溶液在25 ℃條件下振蕩6 h；(3)氫鍵結(jié)合態(tài)：加入10 mL CH3COOH(4.37 mol·L-1)+NH2OH·HCl(0.04 mol·L-1)在25 ℃條件下振蕩5 h；(4)絡(luò)合態(tài)：加入10 mL的焦磷酸鈉(0.1 mol·L-1)溶液在25 ℃條件下振蕩5 h[18]；(5)殘差態(tài)：飽和吸附量與前4種形態(tài)總量的差值為有機(jī)肥上吸附穩(wěn)定的殘余形態(tài).

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法

所有試驗(yàn)均進(jìn)行3次重復(fù)，數(shù)據(jù)取3次試驗(yàn)平均值.數(shù)據(jù)處理及作圖采用Excel、SPSS、Origin 8.0軟件.

2 結(jié)果與分析

2.1 有機(jī)肥的基本理化性質(zhì)

不同原材料制備的有機(jī)肥基本理化性質(zhì)存在明顯差異(表1).6種有機(jī)肥中，豆粕有機(jī)肥的有機(jī)質(zhì)含量最高為798.9 g·kg-1，羊糞、雞糞和煙葉有機(jī)肥的有機(jī)質(zhì)含量相當(dāng)且都很低，分別為241.3、255.9和248.2 g·kg-1.腐殖酸含量最高和最低的有機(jī)肥分別是豆粕和煙葉，含量分別為252.63和104.29 g·kg-1.除豆粕的pH值3.41表現(xiàn)為弱酸性外，其余的有機(jī)肥pH值7.38～9.15，表現(xiàn)為弱堿性.煙葉和氨基酸陽離子交換量比較高，分別為104.4和110.7 mmol·kg-1，豆粕和羊糞的陽離子交換量較低，分別為27.0和37.8 mmol·kg-1.6種有機(jī)肥中灰分含量較高的是羊糞和煙葉分別為772.0和683.1 g·kg-1，含量較低的是豆粕和海藻分別為248.2 和453.5 g·kg-1.

表1 有機(jī)肥的基本理化性質(zhì)和元素組成Table 1 Physicochemical properties and element composition of organic fertilizers

進(jìn)一步分析6種有機(jī)肥中的元素組成和原子比(表1)可知，豆粕和海藻有機(jī)肥中元素C、H和N含量都較高而O含量和O/C都較低，C分別為20.67%和25.25%，H分別為5.10%和3.25%，N分別為10.98%和2.53%，O分別為52.95%和67.1%，O/C分別為1.92和1.98.與此同時(shí)，羊糞和煙葉有機(jī)肥中元素C、H和N含量都較低，而O含量和O/C都較高，C分別為10.05%和12.43%，H分別為1.53%和2.60%，N分別為0.91%和1.07%，O分別為86.95%和80.43%，O/C分別為6.49和4.85.并且可見，豆粕和海藻有機(jī)肥有機(jī)質(zhì)含量高灰分含量低(礦質(zhì)氧化物少)，而羊糞和煙葉有機(jī)肥有機(jī)質(zhì)含量低灰分含量高(礦質(zhì)氧化物多).即有機(jī)質(zhì)含量高的有機(jī)肥中C、H和N元素含量高，而灰分含量高的(即礦質(zhì)氧化物多)的有機(jī)肥中O含量和O/C含量高，反之亦然.主要原因是有機(jī)質(zhì)中存在較豐富的含C、H和N 的有機(jī)官能團(tuán)，而礦質(zhì)氧化物中含氧量高.豆粕有機(jī)肥中N含量遠(yuǎn)高于其他有機(jī)肥，其主要原因是豆粕中蛋白含量高，其本身含有較多的N元素.

2.2 有機(jī)肥對混合溶液中鉛銅的等溫吸附及吸附曲線擬合

圖1分別為不同原料制備的有機(jī)肥對混合溶液中Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)吸附的等溫曲線.

圖1 不同有機(jī)肥對混合溶液中Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)吸附的等溫曲線Fig.1 Adsorption isotherms of Pb(Ⅱ) and Cu(Ⅱ) in aqueous solution of different organic fertilizers

將等溫吸附曲線進(jìn)行Langmuir和Freundlich擬合，Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)擬合后的模型參數(shù)分別見表2和表3.由表2的擬合結(jié)果，比較兩種擬合模型的相關(guān)性系數(shù)R2可知，不同原材料制備的有機(jī)肥吸附混合溶液Pb(Ⅱ)吸附曲線擬合，Langmuir模型更優(yōu)于Freundlich模型，說明6種有機(jī)肥吸附混合溶液中的Pb(Ⅱ)的過程均為表面單分子層吸附.Langmuir模型中的qm值與吸附能力有關(guān)，qm值越大表明吸附能力越大.6種有機(jī)肥吸附Pb(Ⅱ)能力順序?yàn)闊熑~>豆粕>氨基酸>雞糞>海藻>羊糞，其中，最大吸附量煙葉達(dá)到了282.7 mg·g-1，豆粕達(dá)到了280.1 mg·g-1，最大吸附量最低的是羊糞，僅為48.95 mg·g-1.

表2 Pb(Ⅱ)等溫吸附曲線擬合參數(shù)Table 2 Constants and correlation coefficients of adsorption isotherms of Pb(Ⅱ)

表3 Cu(Ⅱ)等溫吸附曲線擬合參數(shù)Table 3 Constants and correlation coefficients of adsorption isotherms of Cu(Ⅱ)

由表3的擬合結(jié)果，比較兩種擬合模型的相關(guān)性系數(shù)R2可知，不同原材料制備的有機(jī)肥吸附混合溶液Cu(Ⅱ)吸附曲線擬合，Langmuir模型更優(yōu)于Freundlich模型，說明6種有機(jī)肥吸附混合溶液中Cu(Ⅱ)的過程均為表面單分子層吸附.6種有機(jī)肥吸附Cu(Ⅱ)能力順序?yàn)楹Ｔ?氨基酸>煙葉>雞糞>羊糞>豆粕，最大吸附量海藻達(dá)到了35.01 mg·g-1，氨基酸達(dá)到了30.75 mg·g-1，而豆粕僅有5.49 mg·g-1.

鉛和銅的相對原子質(zhì)量分別為207.2和63.5 g·mol-1，經(jīng)換算，即6種有機(jī)肥海藻、羊糞、雞糞、氨基酸、豆粕和煙葉對混合溶液中鉛離子最大吸附量分別為492、236、601、1 089、1 352和1 364 mmol·kg-1，對銅離子的最大吸附量分別為551、171、386、484、865和434 mmol·kg-1，對鉛銅總離子的最大吸附量分別為1 044、408、987、1 573、1 439和1 798 cmol·kg-1.可以看出，在混合水溶液中除了海藻有機(jī)肥吸附鉛離子和吸附銅離子能力相當(dāng)外，其他5種有機(jī)肥對鉛離子的最大吸附量都高于其對銅離子的最大吸附量，氨基酸、豆粕和煙葉有機(jī)肥吸附鉛離子甚至超過其吸附銅離子的2倍.即6種有機(jī)肥在混合溶液吸附鉛和銅離子的過程中，鉛離子搶奪有機(jī)肥上的吸附結(jié)合位點(diǎn)的能力比銅強(qiáng).劉秀春等也研究過生物有機(jī)肥吸附不同重金屬離子的問題，研究發(fā)現(xiàn)生物有機(jī)肥和雞糞對不同重金屬離子的吸附強(qiáng)弱主要與重金屬離子的電荷種類、數(shù)量及水合離子半徑等密切相關(guān)[8].本實(shí)驗(yàn)研究中有機(jī)肥吸附鉛離子強(qiáng)于銅離子的主要原因可能是鉛的水合離子半徑大于銅的水合離子半徑.

將6種有機(jī)肥對鉛銅離子的最大吸附量和有機(jī)肥的有機(jī)質(zhì)、pH值、CEC和灰分含量進(jìn)行相關(guān)分析(表4).由于腐殖酸只是有機(jī)肥中有機(jī)質(zhì)的一部分，而腐殖酸含量會(huì)直接影響有機(jī)肥的pH值，相關(guān)分析中不考慮腐殖酸.由表4可知，有機(jī)肥的CEC值與其吸附鉛和銅離子的影響達(dá)到顯著正相關(guān)，而有機(jī)肥的有機(jī)質(zhì)含量、pH值和灰分含量與其吸附鉛和銅離子的影響達(dá)到極顯著正相關(guān)，即有機(jī)肥的有機(jī)質(zhì)含量、pH值、CEC值和灰分含量對有機(jī)肥總體吸附重金屬鉛銅離子的位點(diǎn)貢獻(xiàn)都顯著，不能忽視.但有機(jī)肥的CEC值與有機(jī)肥對鉛離子的吸附?jīng)]有達(dá)到顯著相關(guān)，相反，有機(jī)肥對銅離子的吸附只有有機(jī)肥的CEC值與之極顯著正相關(guān).即影響有機(jī)肥對鉛吸附的主要是有機(jī)肥中的有機(jī)質(zhì)含量，pH值和灰分含量，而影響有機(jī)肥對銅離子吸附的主要是有機(jī)肥中的CEC值，也就是說供試有機(jī)肥對銅離子吸附的主要影響因子是吸附不太穩(wěn)定的陽離子可交換位點(diǎn).

表4 有機(jī)肥對鉛銅離子的最大吸附量及其基本理化性質(zhì)的相關(guān)性1)Table 4 Correlation between maximum adsorption capacity of lead and copper ions and their physicochemical properties

1)“**”表示在水平(雙側(cè))上極顯著相關(guān)(P<0.01)；“*”表示在水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)(P<0.05).

前人研究發(fā)現(xiàn)污泥生物炭這種材料中有機(jī)部分和礦質(zhì)氧化物對其吸附水溶液中的鉛都有較大影響，并且發(fā)現(xiàn)吸附材料對鉛離子的吸附量大小受環(huán)境pH值的影響非常大[19].本研究的有機(jī)肥也是有機(jī)部分和礦質(zhì)氧化物部分混合的材料物質(zhì)，有機(jī)肥中的有機(jī)質(zhì)和灰分含量與有機(jī)肥對鉛離子的吸附有極顯著相關(guān)，側(cè)面說明有機(jī)肥材料中有機(jī)部分和礦質(zhì)氧化物部分對其吸附鉛離子的貢獻(xiàn)影響都不可忽視.有機(jī)肥中的灰分呈堿性[20]，能一定程度上提高有機(jī)肥的pH值，在吸附重金屬的過程中提供更多的負(fù)電荷位點(diǎn).同時(shí)灰分中的碳酸鹽、硫酸鹽以及磷酸鹽等在吸附鉛的過程中能與鉛形成沉淀物并附著在有機(jī)肥上，從而增加有機(jī)肥對重金屬鉛的吸附能力.Xu et al[21]在牛糞生物炭對重金屬吸附的過程中發(fā)現(xiàn)，生物炭灰分中的碳酸鹽和磷酸鹽在吸附重金屬過程對吸附量影響很大，主要是吸附過程中大量形成重金屬碳酸鹽和磷酸鹽，從而提升生物炭對重金屬的吸附能力.也有研究表明，材料介質(zhì)對重金屬的吸附受諸多因素的影響，其中有機(jī)質(zhì)對重金屬吸附的影響較大[22].谷勛剛等人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)pH為4～6時(shí),各有機(jī)殘?jiān)鼘︺~沉淀的促進(jìn)作用隨pH值的升高而增強(qiáng),這是由于隨pH值的升高,有機(jī)殘?jiān)谋砻婊鶊F(tuán)上負(fù)電荷增多,對銅的絡(luò)合能力不斷增強(qiáng)所致[23].本研究有機(jī)肥中的有機(jī)質(zhì)對有機(jī)肥吸附銅離子有影響但是影響并沒有達(dá)到顯著相關(guān).

2.3 有機(jī)肥對溶液中鉛銅的解吸附

表5和表6所示是不同原材料制備的鉛和銅飽和吸附有機(jī)肥連續(xù)解吸的解吸量.圖2為鉛銅的解吸百分含量圖.連續(xù)解吸分別有：靜電吸附，重金屬與吸附材料的表面積有關(guān)；離子交換態(tài)，重金屬與有機(jī)肥表面陽離子發(fā)生交換的吸附；氫鍵結(jié)合態(tài)，重金屬在水溶液中形成水合物與有機(jī)肥表面的含氧官能團(tuán)之間的氫鍵作用而產(chǎn)生的吸附；絡(luò)合態(tài)，重金屬在有機(jī)肥表面發(fā)生配位反應(yīng)的吸附；殘差態(tài)，有機(jī)肥上難被解吸穩(wěn)定吸附形態(tài).

表5和表6可知，鉛銅飽和吸附有機(jī)肥上靜電吸附態(tài)重金屬含量都不高，羊糞和海藻有機(jī)肥離子交換態(tài)鉛含量較高達(dá)到30.28%和26.81%，羊糞和雞糞有機(jī)肥離子交換態(tài)銅含量較高，達(dá)到34.19%和25.66%.整體看來，鉛含量最多地形態(tài)是殘差態(tài)，含量在45.37%～71.22%，銅含量最多的是氫鍵結(jié)合態(tài)，含量在36.15%～67.33%.結(jié)合前面吸附的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，豆粕、煙葉和氨基酸3種有機(jī)肥既有較強(qiáng)的吸附鉛的能力，且飽和吸附的穩(wěn)定性也較強(qiáng)，穩(wěn)定吸附的殘差態(tài)鉛含量分別高達(dá)63.92%、71.22%和69.15%；海藻、氨基酸和煙葉3種有機(jī)肥既有較強(qiáng)的吸附銅的能力，且飽和吸附的穩(wěn)定性也較強(qiáng)，殘差態(tài)銅含量分別為32.25%、31.34%和38.37%.不同原材料制備的有機(jī)肥由于其有機(jī)質(zhì)含量、CEC值以及灰分等基本理化性質(zhì)相差很大，其對水溶液中鉛銅離子的吸附和解吸差異很大.王果等研究發(fā)現(xiàn)稻草、紫云英和豬糞的水溶性分解產(chǎn)物能很好的吸附銅，主要是這些水溶性分解產(chǎn)物對銅的沉淀作用影響[24].劉秀春等研究發(fā)現(xiàn)，生物有機(jī)肥對Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)、As(Ⅵ) 4種重金屬的解吸率均小于雞糞, 即生物有機(jī)肥對重金屬的吸附固定能力強(qiáng)于雞糞[8].也有研究發(fā)現(xiàn)其他高效重金屬吸附材料，如生物炭對重金屬鉛和鋅的吸附也是生物炭中的有機(jī)部分和礦質(zhì)氧化物部分的綜合貢獻(xiàn)而影響其吸附重金屬的能力[25].綜合看來，本實(shí)驗(yàn)研究的6種海南商品有機(jī)肥中煙葉、氨基酸、海藻有機(jī)肥是吸附重金屬鉛銅較高效的有機(jī)肥品種.

表5 鉛飽和吸附有機(jī)肥連續(xù)解吸的鉛解吸量Table 5 Desorption amount of Pb from Pb-loaded organic fertilizers during sequential extraction

表6 銅飽和吸附有機(jī)肥連續(xù)解吸的銅解吸量Table 6 Desorption amount of Cu from Cu-loaded organic fertilizers during sequential extraction

Ⅰ.物理吸附態(tài)；Ⅱ.離子交換態(tài)；Ⅲ.氫鍵結(jié)合態(tài)；Ⅳ.絡(luò)合態(tài)；Ⅴ.殘差態(tài).圖2 鉛銅飽和吸附有機(jī)肥中的鉛銅連續(xù)解吸含量Fig.2 Percentages of Pb and Cu desorbed from Pb- and Cu-loaded organic fertilizers during sequential extraction

3 結(jié)論

6種有機(jī)肥對Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的等溫吸附更符合Langmuir模型，即6種有機(jī)肥對Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的吸附屬于表面單分子層吸附.有機(jī)肥對溶液中鉛的吸附量，煙葉和豆粕較大，分別達(dá)到了282.7和280.1 mg·g-1，羊糞最低，僅為48.95 mg·g-1；有機(jī)肥對溶液中銅的吸附量，海藻和氨基酸較大，分別達(dá)到了35.01和30.75 mg·g-1，而豆粕僅有5.49 mg·g-1.鉛離子搶奪有機(jī)肥上的吸附結(jié)合位點(diǎn)的能力比銅強(qiáng).有機(jī)肥的CEC值對其吸附鉛和銅離子的影響達(dá)到顯著正相關(guān)，而有機(jī)肥的有機(jī)質(zhì)含量、pH值和灰分含量對其吸附鉛和銅離子的影響達(dá)到極顯著正相關(guān).豆粕、煙葉和氨基酸3種有機(jī)肥既有較強(qiáng)的吸附鉛的能力，其穩(wěn)定吸附的殘差態(tài)鉛含量也較高，分別為63.92%、71.22%和69.15%；海藻、氨基酸和煙葉3種有機(jī)肥既有較強(qiáng)的吸附銅的能力，其殘差態(tài)銅含量也較高，分別為32.25%、31.34%和38.37%.不同原材料制備的有機(jī)肥由于其有機(jī)質(zhì)含量、CEC值以及灰分等基本理化性質(zhì)相差很大，其對水溶液中鉛銅離子的吸附和解吸差異很大.

[1] 李曉敏,黃益宗,胡瑩生,等.農(nóng)田土壤重金屬污染的陸地生物配體模型研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)雜志,2016,35(12):3 421-3 427.

[2] 黃鴻翔,李書田,李向林,等.我國有機(jī)肥的現(xiàn)狀與發(fā)展前景分析[J].土壤肥料,2006 (1):3-8.

[3] GUPTA K V, GUPTA M, SHARMA S. Process development for the removal of lead and chromium from aqueous solutions using red mud—an Aluminum industry waste[J]. Water Res, 2001,35(5):1 125-1 134.

[4] WORLD HEALTH ORGANIZATION. Lead poisoning and health[OL]. http://www.who.int/mediacentre/factsheets /fs379/en/Accessed on 17 October,2016.

[5] WU W, LI J, MüLLER K,et al. Unraveling sorption of lead in aqueous solutions by chemically modified biochar derived from coconut fiber: A microscopic and spectroscopic investigation[J]. Science of the Total Environment, 2017,576(1):766-774.

[6] 李豐濤,祁建民,牛韶華,等.閩中南紅麻種植田土壤重金屬含量及其富集特征的研究[J].福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,42(2):127-133.

[7] 李章海,朱凱,彭宇,等.不同原料堆制有機(jī)肥腐殖酸的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)特征[J].中國煙草科學(xué),2016,37(3):40-44.

[8] 劉秀春,高艷敏,范業(yè)宏,等.生物有機(jī)肥對重金屬的吸附解吸作用的影響[J].土壤通報(bào),2008,39(4):942-945.

[9] 張連忠,路克國,王宏偉,等.重金屬和生物有機(jī)肥對蘋果根區(qū)土壤微生物的影響[J].水土保持學(xué)報(bào),2005,19(2):92-95.

[10] 李韜,畢華.淺析海南熱帶高效農(nóng)業(yè)[J].商品與質(zhì)量,2011(S1):30.

[11] 趙文,潘運(yùn)舟,蘭天,等.海南商品有機(jī)肥中重金屬和抗生素含量狀況與分析[J].環(huán)境化學(xué),2017,36(2):408-419.

[12] WABEL M I, OMRAN A, NAGGAR A H, et al. Pyrolysis temperature induced changes in characteristics and chemical composition of biochar produced from conocarpus wastes[J]. Bioresour Technol, 2013,131(3):374-379.

[13] SUMNER M E, MILLER W P, SPARKS D L, et al. Cation exchange capacity and exchange coefficients[J]. Methods of Soil Analysis Part Chemical Methods, 1996,34(1):146.

[14] AHMAD M, LEE S S, DOU X., et al. Effects of pyrolysis temperature on soybean stover-and peanut shell-derived biochar properties and TCE adsorption in water[J]. Bioresour Technol, 2012,118(8):536-544.

[15] LANGMUIR I. The adsorption of gases on plane surfaces of glass, mica and platinum[J]. Journal of the American Chemical Society, 1918,40(12):1 361-1 403.

[16] FREUNDLICH H, HELLER W. The adsorption of cis- and trans-zaobenzene[J]. Journal of the American Chemical Society, 1939,61(8):2 228-2 230.

[17] 李建宏,楚穎超,吳蔚東.椰纖維生物炭添加對海南花崗巖磚紅壤吸附Pb(Ⅱ)的影響[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào),2016,10(8):4 553-4 558.

[18] ANDREAS R, ZHANG J. Characteristics of adsorption interactions of cadmium (Ⅱ) onto humin from peat soil in freshwater and seawater media[J]. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 2014,92(3):352-357.

[19] LU H L, ZHANG W, YANG Y, et al. Relative distribution of Pb(Ⅱ) sorption mechanisms by sludge-derived biochar[J]. Water Research, 2012,46(3):854-862.

[20] 張家瑋,潘運(yùn)舟,朱治強(qiáng),等.有機(jī)肥對溶液中鉛銅的吸附[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,45(8):282-286.

[21] XU X, CAO X, ZHAO L, et al. Removal of Cu, Zn, and Cd from aqueous solutions by the dairy manure-derived biochar[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2013,201:358-368.

[22] 陳盈,顏麗,關(guān)連珠,等.不同來源腐殖酸對銅吸附量和吸附機(jī)制的研究[J].土壤通報(bào),2006,37(3):479-481.

[23] 谷勛剛,王果,方玲.有機(jī)肥非水溶性分解產(chǎn)物對銅、鎘吸附及解吸的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2001,7(1):93-102.

[24] 王果,谷勛剛,高樹芳.三種有機(jī)肥水溶性分解產(chǎn)物對銅、鎘吸附的影響[J].土壤學(xué)報(bào),1999,36(2):179-188.

[25] 郭素華,許中堅(jiān),李方文,等.生物炭對水中Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附特征[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào),2015,9(7):3 215-3 122.