黄土对Cr(III)的吸附特性及机理研究

›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (8): 2136-2142.

黄土对Cr(III)的吸附特性及机理研究

唐晓武¹，刘晶晶¹，王艳²

1.浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室，杭州 310058；2.宁波大学建筑工程与环境学院，浙江宁波 315211

收稿日期:2012-06-12 出版日期:2013-08-12 发布日期:2013-08-13
作者简介:唐晓武，男，1966年生，博士，教授，主要从事环境岩土工程、软黏土力学方面的研究。
基金资助:
国家自然科学基金资助（No. 51179168，No. 51008274）；水体污染控制与治理科技重大专项资助（No. 2009ZX07424-001）；“973”重点基础研究发展计划课题资助（No. 2012CB719800）；浙江省自然科学基金资助（No. LQ13E080007）。

Adsorption behavior and mechanism of loess soil towards chromium ion

TANG Xiao-wu¹, LIU Jing-jing¹, WANG Yan²

1. MOE Key Laboratory of Soft Soils and Geoenvironmental Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China 2. Faculty of Architectural, Civil Engineering and Environment, Ningbo University, Ningbo, Zhejiang 315211, China

Received:2012-06-12 Online:2013-08-12 Published:2013-08-13

摘要/Abstract

摘要： 铬是一种重金属痕量元素，人体通过食物链摄入过量的铬会在人体内富集，随之产生中毒反应。研究Cr(III)的浓度、反应时间、反应温度、pH值等因素对Cr(III)在黄土上吸附特性的影响，结果表明黄土对Cr(III)的吸附非常迅速，并且吸附量非常大，等温吸附模型Freundlich和Dubinin-Radushkevich(D-R)模型都能很好地解释Cr(III)在黄土上的吸附过程。热动力学分析表明，吸附是一个自发的过程，升温可促进吸附作用的进行。随着温度的不断升高，Cr(III)的吸附量逐渐增大。溶液的pH值是影响Cr(III)吸附效果的一个重要因素，当pH>6时，Cr(III)几乎完全被去除。利用X光衍射图谱和红外光谱分析，探讨黄土与Cr(III)的结合机制，黄土中的高岭土、石英等黏土矿物以及有机质成分对吸附过程起重要作用。

关键词: 铬, 黄土, 重金属污染, 吸附

Abstract: Chromium is a trace element and toxic effect will be caused by excessive intake of chromium. Factors including the concentration of Cr(III), reaction time, reaction temperature and pH value were studied to investigate the adsorption behavior of loess soil towards Cr(III). The researches indicated the adsorption speed is very fast; the adsorption capacity of Cr(III) on loess soil is very big; and the adsorption test results can be well interpreted by three isotherm models, i.e. Freundlich and Dubinin-Radushkevich (D-R) models. The thermodynamic analysis indicates that the adsorption process of Cr(III) on loess soil is spontaneous, and higher temperature is benefit to the adsorption process. Higher temperature leads to higher adsorption capacity; higher initial concentration of Cr(III) leads to higher adsorption capacity too; pH value has great influence on the removal efficiency of Cr(III) from aqueous solution, and Cr(III) can be nearly completely removed at pH>6. X-ray diffraction spectra and Fourier transform-infrared spectra were used to further discuss the adsorption mechanism of Cr(III) on loess soil; and the analysis indicates that the clay minerals such as kaolin and quartz and organic matter in loess play important roles in Cr(III) removal.

Key words: chromium, loess soil, heavy metal contamination, adsorption

中图分类号:

TU 411

唐晓武，刘晶晶，王艳 . 黄土对Cr(III)的吸附特性及机理研究[J]. , 2013, 34(8): 2136-2142.

TANG Xiao-wu , LIU Jing-jing , WANG Yan . Adsorption behavior and mechanism of loess soil towards chromium ion[J]. , 2013, 34(8): 2136-2142.

参考文献

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[1]	方瑾瑾, 冯以鑫, 王立平, 余永强, . 真三轴条件下非饱和黄土的有效应力屈服特性[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 492-500.
[2]	夏坤, 董林, 蒲小武, 李璐, . 黄土塬地震动响应特征分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 295-304.
[3]	何鹏飞, 马巍, 穆彦虎, 黄永庭, 董建华, . 黄土−砂浆块界面剪切特性试验及本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 82-90.
[4]	刘华, 张硕成, 牛富俊, 邵珠山, 牛泽林, 鲁洁, . 酸碱污染Q3黄土的一维压缩特征试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 210-216.
[5]	朱彦鹏, 杜晓启, 杨校辉, 栗慧王君, . 挤密桩处理大厚度自重湿陷性黄土地区综合管廊地基及其工后浸水试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2914-2924.
[6]	周辉, 郑俊, 胡大伟, 张传庆, 卢景景, 高阳, 张旺, . 碳酸性水环境下隧洞衬砌结构劣化机制研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2469-2477.
[7]	冯君, 王洋, 吴红刚, 赖冰, 谢先当, . 玄武岩纤维复合材料土层锚杆抗拔性能现场试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2563-2573.
[8]	邵生俊, 陈菲, 邓国华, . 基于平面应变统一强度公式的结构性黄土填料挡墙地震被动土压力研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1255-1262.
[9]	王铁行, 金鑫, 罗扬, 张松林. 考虑卸荷作用的黄土湿陷性评价方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1281-1290.
[10]	王娟娟, 郝延周, 王铁行. 非饱和压实黄土结构特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1351-1357.
[11]	谌文武, 刘伟, 王娟, 孙冠平, 吴玮江, . 黄土饱和度与B值关系试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 834-842.
[12]	张玉伟, 翁效林, 宋战平, 谢永利, . 考虑黄土结构性和各向异性的修正剑桥模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1030-1038.
[13]	王丽琴, 邵生俊, 王帅, 赵聪, 石鹏鑫, 周彪, . 原状黄土的压缩曲线特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1076-1084.
[14]	查甫生, 刘晶晶, 许龙, 邓永锋, 杨成斌, 储诚富, . 水泥−粉煤灰固化/稳定重金属污染土的电阻率特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4573-4580.
[15]	张亭亭, 李江山, 薛强, 王平, 熊欢, 梁仕华, . FeSO4稳定铬污染土的铬赋存形态及浸出特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4652-4658.

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