Tạp chí
 
Năm 2024
 
Số 65, Kỳ 5, [10 - 2024]

Phương pháp thực nghiệm xác định hệ số trễ của Ni2+, Zn2+, Cd2+ và Pb2+ trong đới không bão hòa nước trong thành tạo bở rời vùng đất Mẫn Xá và Châu Khê tỉnh Bắc Ninh

DOI:10.46326/JMES.2024.65(5).10

  • Cơ quan:

    1 Hội Địa chất Thủy văn Việt Nam, Hà Nội, Việt Nam
    2 Viện Khoa học và Kỹ thuật Hạt nhân, Hà Nội, Việt Nam
    3 Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội, Việt Nam

  • *Tác giả liên hệ:
    This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
  • Nhận bài: 28-02-2024
  • Sửa xong: 03-07-2024
  • Chấp nhận: 20-08-2024
  • Ngày đăng: 01-10-2024
Trang: 97 - 108
Lượt xem: 333
Xem onlineXem online
Lượt tải: 4
Tải về PDF
★★★★★Yêu thích: 1.0, Số lượt: 40
  • ★
  • ★
  • ★
  • ★
  • ★
Bạn yêu thích

Tóm tắt:

Bài báo trình bày kết quả xác định hệ số trễ (R) của bốn ion kim loại nặng là Ni2+, Zn2+, Cd2+ và Pb2+ do hiệu ứng hấp phụ trên bề mặt các hạt đất trong đới không bão hòa nước bằng phương pháp thực nghiệm. Thực nghiệm được tiến hành với loại đất sét pha lấy từ xã Mẫn Xá, huyện Yên Phong và phường Châu Khê, thành phố Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh ở hai độ sâu 0÷15 cm và 15÷30 cm từ mặt đất. Quy trình thực nghiệm hấp phụ được tiến hành theo phương pháp hấp phụ cân bằng. Các kết quả thực nghiệm về hấp phụ các ion kim loại của đất phù hợp với mô hình hấp phụ Freundlich. Ngoài ra các kết quả thực nghiệm cũng cho thấy hấp phụ Ni2+, Zn2+, Cd2+ và Pb2+ trên các hạt đất của hai vùng nghiên cứu là tuyến tính. Trên cơ sở các kết quả thực nghiệm về hấp phụ, hệ số R của bốn ion trên nền đất Mẫn Xá và Châu Khê đã được xác định theo mô hình có tính đến các thông số dung trọng của đất ((B), độ lỗ rỗng của đất (() và hệ số cân bằng hấp phụ (Kd). Giá trị R của bốn ion nghiên cứu biến đổi từ 2,30÷16,27 tùy thuộc vào bản chất của các ion. Ion Pb2+ có giá trị R cao nhất trong đất Mẫn Xá vì cơ chế hấp phụ Pb2+ được cho là khác biệt so với ba ion còn lại. Cơ chế hấp phụ của Pb2+ không chỉ đơn thuần là hấp phụ vật lý mà Pb2+ còn tham gia vào quá trình trao đổi ion với khoáng goethite có trong đất làm tăng giá trị R.

Trích dẫn
Đặng Đức Nhận, Vũ Thị Hiên, Mai Đình Kiên, Nguyễn Văn Khánh, Nguyễn Văn Lâm, Trần Vũ Long, Dương Thị Thanh Thủy, Đào Đức Bằng và Kiều Thị Vân Anh, 2024. Phương pháp thực nghiệm xác định hệ số trễ của Ni2+, Zn2+, Cd2+ và Pb2+ trong đới không bão hòa nước trong thành tạo bở rời vùng đất Mẫn Xá và Châu Khê tỉnh Bắc Ninh, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Mỏ - Địa chất, số 65, kỳ 5, tr. 97-108.
Tài liệu tham khảo

Allison, J. D., and Allison, T. L. (2005). Partition coefficients for metals in surface water, soil, and waste. US Environmental Protection Agency, Office of Research and Development.

Almalike, L. B., AL-Asadi, A. A., Abdullah, A. S. (2020). Adsorption of lead and cadmium ions onto soils: Isotherm models, and thermodynamic studies. J Sci 33(4):702-717. doi: 10.35378/ gujs. 650923.

ASTM - D4646-16. (2016). Standard test method for 24-h batch-type measurement of contaminant sorption by soils and sediments, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2016, www.astm.org.

Batool, F., Akbar, J., Iqbal, S., Noreen, S., Abbas Bukhari, S. N. (2018). Study of isothermal, kinetic, and thermodynamic parameters for adsorption of cadmium: An overview of linear and nonlinear approach and error analysis. Bioinorg Chem Appl 2018: 3463724. doi: 10.1155/2018/3463724.

Chabi, D. S., Tiejun, W., Mikouendanandi, M. R., Brice, E., Yibin, D., Yutao, Z. (2022). A review of the distribution coefficient (Kd) of some selected heavy metals over the last decade (2012-2021). J Geosci and Environ Prot 10: 199-242. www.scirp.org/journal/ gep.

Das, S.,  Sultana, K. W.,  Ndhlala, A. R., Mondal, M., and  Chandra, I. (2023). Heavy metal pollution in the environment and its impact on health: Exploring green technology for remediation. Environ Health Insights 17: 1178630 2231201259. Doi:10.1177/117863022312 01259.

EPA (1999). Understanding variation in partition coefficient, Kd values (Vol. I).

EPA (2004). Understanding variation in partition coefficient, Kd values (Vol. III).

Giang, A. (2022). Làng tái chế, cơ sở tái chế gây ô nhiễm môi trường: Để lại nhiều hệ lụy. Tạp Chí Điện tử: Môi trường và Cuộc sống (https://moitruong.net.vn/lang-tai-che-co-so-tai-che-gay-o-nhiem-moi-truong-bai-2-de-lai-nhieu-he-luy-45851.html. Truy cập ngày 2/6/2024.

Gomes, P. C., Fontes, M. P. F., Da Silva, A. G., De Mendonça, E., Netto, A. R. (2001). Selectivity sequence and competitive adsorption of heavy metals by Brazilian soils. Soil Sci Soc Am J 65(4):1115-21. doi.org/10.2136/sssaj2001. 6541115x.

Gupta, V. K., Gupta, M., Sharma, S. (2001). Process development for the removal of lead and chromium from aqueous solutions using red mud-an aluminium industry waste. Water Research 35(5):1125-1134. doi: 10.1016 /s0043-1354(00)00389-4.

Hoàng, N. H. (2018). Ô nhiễm kim loại nặng từ bãi chôn lấp rác thải đến môi trường đất: Bãi chôn lấp Kiêu Kỵ, Gia Lâm, Hà Nội. T/c Khoa học ĐHQG Hà Nội: Các khoa học Trái đất và Môi trường 34(2): 86-94. Doi: 10.25073/2588-1094/vnuees.4249.

Jothi, R. S., Hidayathulla, K. T., Pugazhlenthi, M., Thirumurugan, V. (2013). Removal of Pb (II) and Cd (II) ions from industrial waste water using Calotropis Procera roots. Intl J Eng Sci Invent 2(4): 01-06.

Kumar, A., Rout, S., Pulhani, V., and Kumar, A. V. (2019). A review on distribution coefficient (Kd) of some selected radionuclides in soil/sediment over the last three decades. J Radioanal and Nucl Chem 323: 13-26. doi.org/10. 1007/s10967-019-06930-x.

Nguyen, T. H. M., Dieke, P., Pham, T. K. T., Soren J., Pham, H. V., and Flemming, L. (2014). Adsorption and desorption of arsenic to aquifer sediment on the Red River floodplain at Nam Du, Vietnam. Geochim Cosmochim Acta 142: 587-600 doi:10.1016/j.gca.2014.07.014.

Núñez, J. E. V., Pineda, A. S., Ballesteros, N., Pérez, J. A. V. and Zachrisson, I. A. R. (2022). Isotherms of adsorption of heavy metals in soils and sediments of the La Villa River basin-Panamá. Intl J of Plant and Soil Sci. 34(3): 60-74.

Osae, R., Nukpezah, D., Darko, D. A., Koranteng, S. S., Mensah, A. (2023). Accumulation of heavy metals and human health risk assessment of vegetable consumption from a farm within the Korle lagoon catchment. Heliyon 9: e16005. doi: 10.1016/j.heliyon.2023. 316005.

Papini, M. P., Bianchi, A., Majone, M., and  Beccari, M. (2002). Equilibrium modeling of lead adsorption onto a “Red Soil” as a function of the liquid-phase composition Ind Eng Chem Res 41(8): 1946-1954. doi: 10.1021/ ie010594u.

Piwowarska, D., Kiedrzyńska, E., and Jaszczyszyn, K. (2024). A global perspective on the nature and fate of heavy metals polluting water ecosystems, and their impact and remediation. doi: 10.1080/10643389.2024.2317112.

QCVN 03-MT: 2015/BTNMT. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về giới hạn cho phép của một số kim loại nặng trong đất. Bộ TNMT, 2015.

Sall, M. L., Diaw, A. K. D., Gningue-Sall, D., Aaron, S. E., Aaron, J. J. (2020). Toxic heavy metals: Impact on the environment and human health, and treatment with conducting organic polymers, a review. Environ Sci Pollut Res 27: 29927-29942. doi: 10.1007/s11356-020-09354-3.

Sharma, A., Katnoria, J. K., Kaur, M., Nagpa, A. K. (2022). Heavy metal pollution: A Global pollutant of rising concern. doi: 10.4018/978-1-4666-9734-8.ch001.

Swenson, H., and Studie, N. P. (2019). Langmuir’s theory of adsorption: A centennial Review. Langmuir 35(16):5409-5426. doi: 10.1021/ acs.langmuir.9b00154.

Tao, C., Tianxing, D., Yan, M. (2021). Reasonable calculation of the thermodynamic parameters from adsorption equilibrium constant. J Molecular Liquids 322: 11498. doi.org/10. 1016/ j.molliq.2020.114980.

TCVN 11399:2016. Tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia: Chất lượng đất-Phương pháp xác định khối lượng và độ xốp. Bộ KHandCN, 2016.

TCVN 5301:1995. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia: Chất lượng đất-Hồ sơ đất. Bộ TNMT, 1995

TCVN 6860:2001. Tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia: Chất lượng đất-Phương pháp xác định khối lượng theo thể tích nguyên khối khô. Bộ KHandCN, 2001.

Uygur, V., Karaduman, M. A., Kececi, M., Sukusu, E., Mujdeci, M. (2017). Competitive adsorption of heavy metals in different soils. Fresenius Environ Bull, 26(10): 6205-6211.

Van, G. A., Bostick, B. C., Pham, T. K. T., Vi, M. L., Nguyen, N. M., Phu, D. M., Pham, H. V., Radloff, K., Aziz, Z., Mey, J. L., Stahl, M. O., Harvey, C. F., Oates, P., Weinman, B., Stengel, C., Felix, F. F., Kipfer, R., and Berg, M. (2013). Retardation of arsenic transport through a Pleistocene aquifer Nature 501: 204-208. doi: 10.1038/nature12444.

Van, G. M. T. (1981). Non-equilibrium solute transport parameters from miscible displacement experiments. Research report No.119. US DoA. Sci and Edu Admin. US Salinity Lab, Riverside, California.

Van, G. M. T., and Wierenga, P. J. (2003). Solute Dispersion Coefficients and Retardation Factors. http://www.researchgate.net/ publication/313045737.

Zhan, X. M., Xuan, Z. (2003). Mechanism of lead adsorption from aqueous solutions using an adsorbent synthesized from natural condensed tannin. Water Res. 37: 3905-3912. doi:10.1016/S0043-1354(03)00312-9.

Các bài báo khác