PE-Cd复合污染土壤中Cd释放迁移特征及机制

作者：王迪; 徐绍辉; 邵明艳; 林青^*

来源：环境科学, 2023, 1-16.

DOI：10.13227/j.hjkx.202303045

• 聚乙烯(PE)
• 微塑料
• 吸附
• 镉(Cd)
• 淋溶迁移
• 土壤

微塑料广泛分布于土壤环境中，不仅改变了土壤的理化性质还可富集重金属等污染物，进而影响它们在环境中的归趋。目前，有关微塑料对土壤中重金属运移影响的作用机制尚不清晰。选取聚乙烯(PE)微塑料和Cd为研究对象，在明确PE对Cd2+吸附作用机制的基础上，通过土柱淋溶实验研究了不同离子强度和类型(Ca2+、Na+)下，PE含量和粒径对土壤中Cd释放迁移行为的影响。结果表明，PE对Cd2+的吸附能力随粒径的增大而降低，以物理吸附为主，受颗粒内扩散过程控制。PE对Cd释放迁移的影响与CaCl2浓度有关，高离子强度下(0.05 mol·L-1和0.1 mol·L-1)，PE促进了Cd2+的迁移，Cd2+的出流浓度分别由6.48 mg·L-1和16.79 mg·L-1升高到7.12 mg·L-1和23.45 mg·L-1；低离子强度下(0.01 mol·L-1)抑制了Cd的迁移，Cd2+的出流浓度由0.66 mg·L-1降低至0.57 mg·L-1；且PE添加量越大，促进或抑制作用越显著。同时，Cd的释放迁移也受PE粒径和含量的影响，当添加量较小(1%、4%)时，大粒径对Cd2+迁移的促进效果更加显著；而当添加量较大(7%和20%)时，小粒径更易促进Cd2+的迁移。当淋溶液为NaCl时，土壤的渗透性显著降低，PE对Cd的迁移无显著影响，但改变了土壤团聚体的稳定性。总之，微塑料改变了土壤中Cd的释放迁移行为，作用结果不仅与微塑料的粒径和含量有关，还受土壤溶液化学性质的影响。

• 单位
  青岛大学; 环境科学与工程学院