《表2 不同处理土壤吸附Zn2+的4种动力学模型参数》

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《生物质炭对土壤吸附Zn~(2+)-DEP复合污染溶液中Zn~(2+)的影响》

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准一级吸附动力学模型多用于描述单一物理吸附影响下的吸附过程，准二级吸附动力学模型则可描述多种吸附作用叠加的吸附过程[30]，Elovich方程适合于非均相的扩散过程[31]。本研究用以上3种模型初步探究不同处理土壤对溶液中Zn2+的吸附过程，用颗粒内扩散模型进一步探讨其吸附机理。由图5和表2可知：不同处理土壤对溶液中Zn2+的吸附动力学行为可与准二级线性方程较好拟合，其准二级线性方程相关系数R2均达0.99以上，拟合度较高，且远大于其准一级线性方程和Elovich线性方程的相关系数。准二级线性方程拟合所得的饱和吸附量与实际吸附量较接近，且添加DEP的处理均大于不加DEP的处理，进一步验证添加DEP可以提高土壤对溶液中Zn2+的吸附能力。此外，施炭处理的土壤其准二级反应速率常数K2均小于对照，且施加猪炭处理的K2小于施加等量法国梧桐炭的处理，准二级线性方程能较好反映各处理土壤对溶液中Zn2+的吸附过程。为进一步探究具体吸附过程，采用颗粒内扩散模型对数据进行拟合，吸附曲线均为不过原点的直线，说明该吸附过程并非单一颗粒内扩散过程，而是由液膜扩散和颗粒内扩散联合控制[32]。其吸附过程分为3个阶段：1～8 h为快速吸附过程，为表面扩散，Zn2+较快扩散到土壤黏粒矿物及生物质炭表面；8～16 h为慢速吸附过程，为颗粒内扩散的过程，Zn2+逐渐由外部向内部层间扩散，扩散阻力增大，扩散速度减慢；16～24 h为平衡吸附过程，随着吸附位点被逐渐占据，吸附逐渐达到平衡。3个过程中吸附速率常数Kt1>Kt2>Kt3。汲广云[33]在巯基硅烷改性多壁碳纳米管对Cd2+吸附性能的研究，以及王彤彤等[34]关于2种木材生物质炭对铜离子（Cu2+）吸附行为的研究均得到类似结果。