近年来,土壤重金属污染成为一个热点问题,而贵州是一个碳酸盐岩广泛分布的地区,土壤重金属含量水平显著高于国内其他地区,是重金属暴露的高风险区。有研究显示,碳酸钙和粘粒可能是影响该地区重金属暴露风险高的主要因素之一,因此讨论碳酸钙和粘粒对该地区土壤重金属蓄积能力有重要意义。本实验选取贵州代表性土壤--黄壤和石灰土为讨论目标,土壤样本取自开阳县,选用室内模拟和野外考察相结合的方式,采用吸附动力学模型和等温吸附等模型来探讨重金属在动力学上的吸附特征,并且探讨了吸附温度、初始pH、电解质浓度等其他因素来探究土壤重金属(As、Cu、Hg、Pb、Zn、Cr、Cd)的蓄积能力,以期为碳酸盐岩地区复合污染泥土重金属复原和研究提供科学参考。研究结果具体如下:(1)根据《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)可知,贵州黄壤中重金属Cu(16.715mg/kg)、Zn(56.253mg/kg)、Cd(0.0072mg/kg)、Cr(38.815mg/kg)、Pb(13.995mg/kg)含量均符合国家Ⅰ级标准,As(25.939mg/kg)符合国家Ⅱ级标准,Hg(84.352mg/kg)超出国家Ⅲ级标准;贵州石灰土中重金属Cu(10.768mg/kg)、Cr(23.503mg/kg)、Pb(22.691mg/kg)符合国家Ⅰ级标准,Zn(125.044mg/kg)、Cd(0.489mg/kg)符合国家Ⅱ级标准,Hg(58.286mg/kg)和As(45.442mg/kg)均超出国家Ⅲ级标准。(2)在吸附解吸实验中,土壤样品随着碳酸钙含量的增加,土壤重金属的吸附量增加,解吸量下降。除石灰土中的Cr和As,不管是黄壤还是石灰土,复合污染泥土重金属的吸附固持的能力随碳酸钙含量的增长而加强。随着粘粒含量的增加,黄壤和石灰土的吸附量都有所增加,但解吸量无明显促进或降低。(3)经过吸附动力学实验可知,黄壤和石灰土的吸附率大约在5min内可达50%,15min内可达80%,90min内达95%以上,720min后达99%,黄壤和石灰土对重金属的吸附过程主要集中在前90分钟内,其后的吸附则进行得十分缓慢。(4)经过动力学方程拟合,由拟合结果可知伪二级动力学方程的拟合度最高,即用伪二级动力学方程来描述该地区重金属的吸附特征最合适。石灰土重金属平均吸附量大于黄壤重金属平均吸附量,黄壤重金属平均吸附速率大于石灰土重金属平均吸附速率。(5)As在黄壤和石灰土上的等温吸附曲线既有”S”型也有”L”型。S型相当于产生在非多孔性固体外或大孔固体上自由的简单多层可逆吸附过程,这也与泥土的物理构造相吻合;出现"L”型曲线即可能是单层吸附的结果,也可能是粘粒中少量二氧化硅凝胶的微孔填充的结果。等温吸附弧线既有”S”型也有”L”型这与黄壤和石灰土的特性相吻合。黄壤对As的吸附用Langmuir模型模拟最佳,石灰土对As的吸附则用Freundlich模型模拟最佳。(6)温度对吸附量的影响机制比较复杂,不同重金属可能有不同的由物理吸附和化学吸附相互转化的温度。由试验中所得结论可推断,可能在45℃时,Cu在石灰土中的吸附过程发生了转变,由化学吸附转为物理吸附。Zn多是在35℃和45℃分别是他们吸附形式改变的温度。(7)p H的升高对大部分重金属的吸附有促进作用,对Cr有抑制作用。经分析可知,其慢吸附过程都是发生在pH小于7的阶段,即在酸性条件下,土壤对重金属的吸附过程是缓慢的;而快速吸附阶段都是发生在p H大于7的区域,即在碱性环境下,土壤对重金属的吸附过程是快速的。(8)电解质对重金属的吸附过程影响比较复杂,有的影响比较明显,有的不明显,有的没有,需要具体情况具体分析。