丁基黄药对选矿区土壤吸附铅镉的影响

摘要

选矿废水排放和尾矿库溢流等会将大量残留的选矿药剂带入选矿区周边土壤和水环境.采用批处理实验,研究了不同pH、初始丁基黄药(PBX)、Pb^(2+)和Cd^(2+)浓度下,PBX对某铅锌选矿区土壤吸附Pb^(2+)和Cd^(2+)的影响;并通过BCR连续提取,研究了不同浓度PBX处理后土壤中铅镉形态变化.结果表明,PBX明显抑制了土壤对Pb^(2+)和Cd^(2+)的吸附.PBX浓度为40mg·L^(-1)时,土壤对Pb^(2+)和Cd^(2+)的吸附量分别由未经PBX处理时的3540 mg·kg^(-1)和387mg·kg^(-1)降至3085 mg·kg^(-1)和100mg·kg^(-1).无论是否添加PBX,土壤对Pb^(2+)和Cd^(2+)的吸附动力学过程可用准二级动力学模型拟合,表明Pb^(2+)和Cd^(2+)在土壤上的吸附是以化学吸附为主.PBX与Pb^(2+)、Cd^(2+)形成疏水性难溶络合物以及在土壤表面存在竞争吸附是降低土壤Pb^(2+)和Cd^(2+)吸附量的主要原因,表明PBX能增加Pb^(2+)和Cd^(2+)在土壤中的迁移性.PBX对土壤Pb^(2+)和Cd^(2+)吸附的抑制作用随初始Pb^(2+)和Cd^(2+)浓度的增大而减弱,随初始PBX浓度及溶液pH值的增大而加强,Freundlich方程能较好描述其等温吸附特征.低含量PBX(100mg·kg^(-1))下土壤中可交换态和可还原态镉含量有所增加,可导致土壤中镉的活化;但PBX可降低土壤中可交换态和可还原态铅含量,且随PBX含量升高,铅活性降低效果越显著,这与Pb(C_④H_(9)OCS_②)_②的络合能力比Cd(C_④H_(9)OCS_②)_②强有关.研究结果表明应加强选矿废水中残留药剂对土壤中铅镉等重金属潜在生态风险的防控.