腐植酸和Cd2+對黏土膠粒在飽和多孔介質中遷移的影響

唐 章 楊新瑤 閆馨予 張海燕 楊悅鎖

選蒙脫石和高嶺石兩種黏土膠粒為研究對象，采用同步注射柱實驗，在飽和石英砂柱中分別同步注射黏土膠粒與腐植酸、Cd2+或腐植酸+Cd2+混合液，來研究腐植酸和Cd2+與黏土膠粒的共遷移。結果顯示：高嶺石在石英砂柱中的沉降速度依次為：無Cd2+無腐植酸（3.72 min-1）＞僅有Cd2+（2.82 min-1）＞Cd2+與腐植酸共存（2.01 min-1）＞僅有腐植酸（0.46 min-1）；蒙脫石在石英砂柱中的沉降速度依次為：無Cd2+無腐植酸（1.02 min-1）＞僅有Cd2+（0.97 min-1）＞Cd2+與腐植酸共存（0.85 min-1）＞僅有腐植酸（0.30 min-1）。研究結果表明，腐植酸和Cd2+對蒙脫石和高嶺石膠粒的遷移效果比較一致，它們均能促進兩種黏土膠粒的遷移，腐植酸促進作用最強而Cd2+較弱；腐植酸和Cd2+之間存在拮抗作用，即二者的加合作用反而小于腐植酸單獨作用。通過對黏土膠粒的粒徑和Zeta 電位進行測試分析，可推測腐植酸和Cd2+是通過不同的機理來促進黏土膠粒的遷移：腐植酸通過改變黏土膠粒表面的電性來抑制黏土膠粒的沉降，而Cd2+通過促使黏土膠粒聚凝來降低其沉降。這些發現有助于更好地理解天然土壤膠粒在環境中的遷移和濃度分布。