ABSTRACT This study quantified and modeled cadmium (Cd) transport in the presence to phosphate (P) in three different soils, Mahan (acidic, kaolinitic), Webster (neutral, mixed mineralogy), and Windsor (acidic, sandy). Two sets of miscible displacement experiments were carried out: (1) sequential pulses of 200 mg L−1 Cd as Cd(NO3)2 then 200 mg L−1 P as KH2PO4, both in 0.01 M KNO3 background; and (2) two consecutive pulses of mixed 200 mg L−1 Cd and P in background solution. Isotherms for Cd and P (1-d equilibration) were also determined. Breakthrough curves (BTCs) of Cd applied without P were generally consistent with the (Freundlich) isotherms and soil properties, Cd retention decreasing: Webster, 72% > Mahan, 61% > Windsor, 37%. Retention of Cd increased when applied with P in Webster and Windsor but decreased in Mahan. Phosphate BTCs indicated high mobility (≥92% recovery) and little effect of Cd, thus limited Cd-P precipitation. Residual distribution of Cd with depth also showed no clear evidence for precipitation. Cadmium BTCs could not be described solely by either linear or nonlinear equilibrium isotherms. Rather, the data were best described by nonlinear, reversible kinetic sorption with an irreversible phase. However, P sorption during transport was well described without irreversible sorption, thus indirect evidence of limited Cd-P precipitation. Although transport of Cd applied without P was well described (r2 = 0.95, Webster and Windsor), description of BTCs was more qualitative when applied with P, accurately locating effluent peak but approximating the sorption and desorption sides.

中文翻译：

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土壤中镉和磷酸盐的迁移

摘要 本研究量化并模拟了在马汉（酸性、高岭土）、韦伯斯特（中性、混合矿物）和温莎（酸性、沙质）三种不同土壤中，镉 (Cd) 向磷酸盐 (P) 的迁移。进行了两组混相置换实验：(1) 200 mg L-1 Cd 作为 Cd(NO3)2 然后 200 mg L-1 P 作为 KH2PO4 的连续脉冲，均在 0.01 M KNO3 背景下；(2) 背景溶液中混合 200 mg L-1 Cd 和 P 的两个连续脉冲。还测定了 Cd 和 P（1-d 平衡）的等温线。不含 P 的 Cd 的突破曲线 (BTC) 与 (Freundlich) 等温线和土壤性质基本一致，Cd 保留率降低：Webster，72% > Mahan，61% > Windsor，37%。当在 Webster 和 Windsor 中使用 P 时，Cd 的保留增加，但在 Mahan 中减少。磷酸盐 BTCs 具有高流动性（回收率≥92%）且对 Cd 的影响很小，因此限制了 Cd-P 沉淀。Cd 随深度的残留分布也没有明显的降水证据。不能仅通过线性或非线性平衡等温线来描述镉 BTC。相反，数据最好用具有不可逆相的非线性、可逆动力学吸附来描述。然而，运输过程中的 P 吸附得到了很好的描述，没有不可逆的吸附，因此间接证明了有限的 Cd-P 沉淀。尽管在没有 P 的情况下应用 Cd 的传输得到了很好的描述（r2 = 0.95，Webster 和 Windsor），但在使用 P 时对 BTC 的描述更加定性，准确定位流出物峰但近似吸附和解吸侧。因此限制了 Cd-P 沉淀。Cd 随深度的残留分布也没有明显的降水证据。不能仅通过线性或非线性平衡等温线来描述镉 BTC。相反，数据最好用具有不可逆相的非线性、可逆动力学吸附来描述。然而，运输过程中的 P 吸附得到了很好的描述，没有不可逆的吸附，因此间接证明了有限的 Cd-P 沉淀。尽管在没有 P 的情况下应用 Cd 的传输得到了很好的描述（r2 = 0.95，Webster 和 Windsor），但在使用 P 时对 BTC 的描述更加定性，准确定位流出物峰但近似吸附和解吸侧。因此限制了 Cd-P 沉淀。Cd 随深度的残留分布也没有明显的降水证据。不能仅通过线性或非线性平衡等温线来描述镉 BTC。相反，数据最好用具有不可逆相的非线性、可逆动力学吸附来描述。然而，运输过程中的 P 吸附得到了很好的描述，没有不可逆的吸附，因此间接证明了有限的 Cd-P 沉淀。尽管在没有 P 的情况下应用 Cd 的传输得到了很好的描述（r2 = 0.95，Webster 和 Windsor），但在使用 P 时对 BTC 的描述更加定性，准确定位流出物峰但近似吸附和解吸侧。不能仅通过线性或非线性平衡等温线来描述镉 BTC。相反，数据最好用具有不可逆相的非线性、可逆动力学吸附来描述。然而，运输过程中的 P 吸附得到了很好的描述，没有不可逆的吸附，因此间接证明了有限的 Cd-P 沉淀。尽管在没有 P 的情况下应用 Cd 的传输得到了很好的描述（r2 = 0.95，Webster 和 Windsor），但在使用 P 时对 BTC 的描述更加定性，准确定位流出物峰但近似吸附和解吸侧。不能仅通过线性或非线性平衡等温线来描述镉 BTC。相反，数据最好用具有不可逆相的非线性、可逆动力学吸附来描述。然而，运输过程中的 P 吸附得到了很好的描述，没有不可逆的吸附，因此间接证明了有限的 Cd-P 沉淀。尽管在没有 P 的情况下应用 Cd 的传输得到了很好的描述（r2 = 0.95，Webster 和 Windsor），但在使用 P 时对 BTC 的描述更加定性，准确定位流出物峰但近似吸附和解吸侧。因此间接证据表明有限的 Cd-P 沉淀。尽管在没有 P 的情况下应用 Cd 的传输得到了很好的描述（r2 = 0.95，Webster 和 Windsor），但在使用 P 时对 BTC 的描述更加定性，准确定位流出物峰但近似吸附和解吸侧。因此间接证据表明有限的 Cd-P 沉淀。尽管在没有 P 的情况下应用 Cd 的传输得到了很好的描述（r2 = 0.95，Webster 和 Windsor），但在使用 P 时对 BTC 的描述更加定性，准确定位流出物峰但近似吸附和解吸侧。