基于恒电容表面络合模型预测土壤中As（Ⅴ）吸附行为研究

吸附是控制As在土壤中迁移的重要过程之一,为了预测As（Ⅴ）在土壤中的吸附过程,使用恒电容表面络合模型（CCM）模拟As （Ⅴ）在土壤中的吸附行为,获取As （Ⅴ）在土壤上吸附的表面络合常数,建立土壤基本理化性质（pH、有机质、碳酸钙、无定形铁/铝/锰、总铁）与As （Ⅴ）表面络合参数的线性回归模型,以阐明As在土壤中吸附的主控因子。结果显示,As （Ⅴ）在不同类型的土壤中表现出不同的吸附特征,恒电容模型能够很好地模拟As（Ⅴ）在不同pH下的吸附特性（R²为0.71~0.96）,通过CCM模型拟合得到As（Ⅴ）在土壤表面的3个表面络合常数,绝大部分土壤lg K₁比lg K₂和lg K₃的值要大,说明As（Ⅴ）在土壤中的吸附相较于单齿络合物更偏向于形成双齿双核的络合物。As （Ⅴ）表面络合常数与土壤性质间的回归分析结果表明,As （Ⅴ）表面络合常数主要受土壤pH和无定形铁、无定形锰含量的影响。为了进一步验证上述线性模型的普适性,利用文献数据中土壤性质数据预测不同土壤上As（Ⅴ）的表面络合常数,并结合CCM模型预测了As（Ⅴ）在文献土壤中的吸附量,预测值和实测值具有很好的相关性,说明该模型具有一定的普适性。