تاثیر اگزالیک اسید بر جذب کادمیوم توسط بخش رس خاک

سابقه و هدف: تحرک، فراهمی زیستی و سرنوشت فلزات سنگین در خاک به وسیله واکنش جذب توسط کانی ها و مواد آلی خاک کنترل می شود. جذب فلزات سنگین توسط خاک به شدت تحت تاثیر اسیدهای آلی با وزن مولکولی کم قرار می گیرد. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر اگزالیک اسید بر جذب کادمیوم توسط بخش رس خاک بود.مواد و روش ها: آزمایش های جذب وابسته به pH در محدوده 5/9-6pH= و آزمایش های جذب وابسته به زمان و هم دماهای جذب در 7 pH= انجام گردید. غلظت کادمیوم و اگزالیک اسید به کار رفته در آزمایش های جذب وابسته به pH به ترتیب 045/0 میلی مولار و 5/0 میلی مولار بود. آزمایش های جذب وابسته به زمان در غلظت ثابت 045/0 میلی مولار کادمیوم و غلظت ثابت 5/0 میلی مولار اگزالیک اسید در 7 سطح زمانی و هم دماهای جذب کادمیوم در محدوده غلظت کادمیوم 013/0 تا 089/0 میلی مولار و غلظت ثابت 5/0 میلی مولار اگزالیک اسید انجام شدند. تمامی آزمایش های مذکور بدون حضور اگزالیک اسید نیز انجام شدند. یافته ها: نتایج نشان داد که اگزالیک اسید جذب کادمیوم را توسط رس در تمامی pH های مورد مطالعه کاهش داد. مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم، بهترین برازش را در داده های جذب کادمیوم داشت. مدل لانگمویر جذب کادمیوم را در تمامی سیستم های مورد مطالعه بهتر از مدل فروندلیچ توصیف نمود. ضریب KL مدل لانگمویر که شاخصی از قدرت پیوند عنصر توسط جذب شونده است در سیستم شاهد (4/26 لیتر بر گرم) بزرگتر از سیستم حاوی اگزالیک اسید (2/15 لیتر بر گرم) بود که تاییدکننده ی شدت کمتر جذب کادمیوم در حضور اگزالیک اسید توسط رس می باشد. مقادیر ضریب KF مدل فروندلیچ در سیستم حاوی اگزالیک اسید (2/1 لیتر بر گرم) کوچکتر از سیستم شاهد (8/1 لیتر بر گرم) بود که نشان دهنده کاهش تمایل کادمیوم برای جذب بر روی سطوح رس در حضور اگزالیک اسید می باشد. به منظور تفسیر اثر لیگاند اگزالیک اسید بر رفتار جذبی کادمیوم توسط بخش رس خاک، اطلاعاتی از گونه بندی کادمیوم در محلول و pH نهایی سوسپانسیون لازم است. نتایج گونه بندی شبیه سازی شده به وسیله برنامه PhreeqC نشان داد در سیستم شاهد، گونه Cd2+ فراوان ترین گونه کادمیوم در pH کمتر از 9 بود. در حضور اگزالیک اسید در pH های کمتر از 10 به ترتیب گونه های Cd2+ و (Cd-Oxalate)°بدون بار، فراوان ترین گونه های کادمیوم موجود در محلول های تعادلی بودند. بنابراین کاهش جذب کادمیوم در حضور اگزالیک اسید در دامنه pH مورد مطالعه، ممکن است به دلیل تشکیل گونه (Cd-Oxalate)° باشد که تمایل کمتری برای جذب توسط رس نسبت به گونه آزاد Cd2+ دارد. نتیجه گیری: به طور کلی، نتایج این پژوهش نشان داد اگزالیک اسید اثر منفی بر جذب کادمیوم توسط بخش رس خاک دارد. بنابراین می تواند نقش مهمی بر فراهمی زیستی و انتقال کادمیوم در خاک داشته باشد.

کلیدواژه ها:

رس ، اگزالیک اسید ، کادمیوم ، جذب