磷酸盐和粘土矿物对Pb和Zn污染土壤的复合稳定剂研究

[目的]研究磷酸盐和粘土矿物对重金属污染土壤的稳定化效果。[方法]以模拟Zn和Pb污染土壤作为研究对象,选取几种常见磷酸盐和粘土矿物,进行单一稳定剂投加量试验和复合稳定剂配比试验,确定最佳稳定剂配比。[结果]磷酸盐对于试验土壤的稳定化效果表现为磷酸二氢钾磷酸二氢钠磷酸二氢钙,其中磷酸二氢钾对Zn~(2+)和Pb~(2+)的稳定化率分别达84.28%和75.90%;粘土矿物对于试验土壤的稳定化效果表现为高岭土硅藻土膨润土,其中高岭土对Zn~(2+)和Pb~(2+)的稳定化率分别达84.45%和72.85%。磷酸二氢钾和硅藻土按1∶2配比组成复合稳定剂,在投加比为100∶5时对土壤中Zn~(2+)和Pb~(2+)的稳定化率分别达94.79%和84.66%;在投加比为100∶5时,磷酸二氢钠和高岭土按1∶3配比组成复合稳定剂,对Zn~(2+)和Pb~(2+)的稳定化率分别达92.94%和88.20%。[结论]磷酸盐与粘土矿物复合稳定剂的稳定效果优于单一稳定剂。     

组配钝化剂对复合污染蔬菜地土壤重金属的钝化效果

通过盆栽试验,研究了不同用量钙镁磷肥、坡缕石、生物质炭及由钙镁磷肥、坡缕石和生物质炭组配(比例为2∶3∶1)的钝化剂对复合污染蔬菜地土壤重金属的钝化效果。结果表明:施用以上钝化剂均可显著降低土壤中水溶性、生物有效性Cd、Cu、Zn和Pb含量,减少蔬菜对以上重金属的吸收,但不同类别钝化剂降低不同重金属元素生物有效性的效果有所不同,降低效果随钝化剂用量的增加而增加。坡缕石对土壤中Cd、Cu和Zn的稳定作用最佳,但对土壤中Pb的稳定效果一般;钙镁磷肥对土壤中Pb的稳定作用最佳,但对土壤中的Cu和Zn稳定效果一般。对蔬菜中Cd和Cu积累的降低效果以坡缕石和组合钝化剂最好,对Zn和Pb积累的降低效果以钙镁磷肥和组合钝化剂最好。由此可知,组合钝化剂对全方位修复重金属复合污染土壤的效果好于单一钝化剂,合适的钝化剂施用量为10 g/kg。     

5种稳定剂对土壤中4种重金属的稳定效果

采集被重金属As、Cd、Pb和Zn污染的土壤,选用SiO_2、CaO、CaCO_3、FeSO_4和绿肥5种稳定剂对土壤重金属进行稳定化试验。结果表明:施用单种稳定剂时,FeSO_4对土壤中As的稳定效果最明显,CaO和CaCO_3对土壤Cd、Pb、Zn的稳定效果相对较好,绿肥的稳定效果最差,且5种稳定剂均是随着添加比例的增加对土壤中重金属的稳定效果越好;同时施用2种稳定剂时,FeSO_4和CaO与FeSO_4和CaCO_3均具有较高的稳定效率,3%FeSO_4和3%CaO能达到同时修复As、Cd、Pb、Zn的效果;先后施用FeSO_4和CaO 2种稳定剂时,先加入FeSO_4时,土壤中4种重金属As、Cd、Pb、Zn的稳定效率分别为92.07%、31.08%、27.35%、53.91%,而先加入CaO时,4种重金属As、Cd、Pb、Zn的稳定效率分别为88.21%、40.14%、29.81%、55.12%。可见,在稳定多种重金属时,除了考虑稳定剂的不同配方及比例外,还应考虑添加顺序等。     

基于土壤重金属风险和经济效益的双孢蘑菇菌渣还田量估算

为确定既能避免较高的土壤重金属污染风险,又满足农业生产较大经济效益的双孢蘑菇菌渣还田量,设置不施肥对照(CK),常规化肥(CF),双孢蘑菇菌渣分别提供25%、50%、75%、100%和125%的N(M1~M5)共7个施肥处理,研究两年稻麦轮作周期土壤重金属Cu、Pb、Zn、Cd含量及污染指数和作物投入产出比。结果表明,随着菌渣年施用量的增加,Cu、Pb和Zn年净增加值呈上升趋势,而Cd年净增加值表现出先减小后增加的趋势。土壤重金属潜在生态风险系数、综合污染系数和投入产出比均与菌渣年施用量存在明显的二次函数关系(P0.05)。基于土壤重金属生态风险和经济效益考虑,双孢蘑菇菌渣适宜还田量应为11 763~12 850 kg·hm~(-2)。     

谷氨酸棒菌DC1对重金属污染土壤的低温修复及其稳定性

耐冷菌在低温下能通过诱导作用形成重金属的碳酸盐沉淀,在寒区重金属污染土壤修复方面具有重要的应用潜力,但目前缺乏对多种重金属污染土壤的修复及其稳定性的研究.试验研究了1株耐冷碳酸盐矿化菌(谷氨酸棒菌DC1)在低温条件下对土壤中4种重金属的固定作用及其稳定性.结果 表明:菌株DC1的发酵液可通过诱导作用将土壤中的可交换态Cd、Pb、Cu、Ni转化成碳酸盐结合态,转化比例分别为79.8％、72.6％、39.9％、33.6％,并提高土壤的pH,从而使土壤中有效态Cd、Pb、Cu、Ni的含量分别降低了90.5％、83.4％、35.1％、36.6％.土壤酸化可降低菌株DC1对土壤中Cu和Ni的固定效果,但对Pb和Cd无明显影响.模拟旱田、水田和施肥培养条件下,菌株DC1诱导的Pb和Cd碳酸盐沉淀在土壤中的重金属释放能力较低,培养30 d后土壤有效态Pb和Cd含量均无明显增加.说明菌株DC1可用于重金属污染土壤的碳酸盐沉淀修复,在Pb和Cd污染土壤修复方面有明显的应用优势,但对于Cu和Ni污染土壤的修复需要注意土壤酸化对修复效果的影响.     

混合改良剂钝化修复酸性多金属污染土壤的效应——基于重金属形态和植物有效性的评价

通过盆栽试验研究了4种由不同剂量的沸石、石灰石、无机磷、有机肥(猪粪或蘑菇渣)组配的混合改良剂对广东省韶关市大宝山周边酸性多金属污染土壤的改良效果。结果表明,4种有机-无机混合改良剂处理后,土壤pH值增加了0.52~1.76个单位,土壤中Pb、Cu、Zn的有效态含量分别比对照土壤降低70.92%~99.29%、69.47%~98.45%、67.22%~99.17%,而且土壤pH值和重金属Pb、Cu、Zn的有效态含量呈显著负相关性。在对照土壤上,菜心和油麦菜的种子发芽和生长显著受到抑制,植株地上部Pb、Cu、Zn含量均高于食品卫生标准。土壤经混合改良剂处理后,菜心和油麦菜生长健康,株高和地上部的生物量显著增加,地上部Pb、Cu、Zn含量显著降低。重金属的化学形态分析结果显示,改良后土壤中的Pb、Cu、Zn可交换态含量明显降低,铁锰氧化物结合态含量提高。因此,4种有机-无机混合改良剂通过提高土壤pH值和促进土壤中Pb、Cu、Zn由可交换态向铁锰氧化物结合态转换,从而达到钝化修复该酸性多金属污染土壤的效果。     

不同体系中不同土壤对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附能力的比较

用等比例和不等比例2种方式比较了长江三角洲和珠江三角洲地区4种水稻土和1种红壤对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)3种重金属离子的单一吸附和竞争吸附情况。结果表明,在不等比例下(Cu∶Pb∶Cd=10∶10∶1),无论是在单一体系还是在竞争条件下,4种水稻土对Pb(Ⅱ)的吸附量均大于其对Cu(Ⅱ)的。在等比例下(Cu∶Pb∶Cd=1∶1∶1)水稻土对3种重金属的亲和力的相对大小为:Pb>Cu>Cd。在红壤体系中,低pH(pH4.2)时土壤对3种重金属离子的吸附亲和力的大小顺序与水稻土相同,但在较高pH时(pH5.2)其顺序为Cu>Pb>Cd。这一变化与红壤对Cu的吸附量随pH的增加幅度大于对Pb的有关。竞争条件下土壤对重金属离子的吸附量均比单一体系中的低,在等比例竞争条件下土壤对Cu和Pb的吸附量的减小幅度比不等比例条件下更大。红壤在pH4.2时对3种重金属离子的吸附量比水稻土中的低得多,但在pH5.2时红壤对重金属离子吸附量的增幅又比水稻土中的大得多。表明土壤无机矿物在重金属吸附中起主导作用,土壤的粘土矿物组成和CEC的大小对重金属吸附有重要影响。     

复合调理剂的研制及其稳定化研究

利用城市建筑垃圾中的水泥块和废弃红砖、钾长石及其复配组合对污染土壤中的重金属进行钝化处理,根据调理剂对有效态镉的稳定效率对调理剂的材料进行筛选,同时通过BCR形态分级试验研究土壤中的重金属镉在钝化前后的各个形态的变化。结果表明:(1)在单组分材料的钝化试验中,钾长石的钝化效果最好,且3种组分的钝化能力大小依次为:钾长石水泥块废弃红砖。(2)在其复合组配剂的再筛选试验中,水泥灰∶钾长石=1∶2对有效态镉的钝化效果最好,稳定效率达到了41.2%。(3)钝化能力强弱排序为:水泥灰∶钾长石红砖灰∶钾长石水泥灰红砖灰∶水泥灰∶钾长石钾长石红砖灰。(4)在土壤中添加不同比例的水泥灰∶钾长石(1∶2)混和物的钝化试验表明,以添加1%的水泥灰∶钾长石处理效果最好。     

双孢蘑菇菌渣还田下水稻土Cu、Cd、Pb、Zn相关性分析及污染评价

为探究菌渣直接还田是否会给农田土壤带来潜在的重金属污染,在稻麦轮作条件下采用定位随机区组设计,共7个处理,包括CK（对照,不施肥）、T1（化肥提供100%纯N）、T2（菌渣提供100%纯N）、T3（菌渣提供120%纯N）、T4（菌渣提供140%纯N）、T5（菌渣提供100% P₂O₅）和T6（菌渣提供100% K₂O）,研究各处理下水稻土0~20 cm土层Cu、Cd、Pb和Zn含量变化情况,应用污染负荷指数法和潜在生态风险评价法对该层土壤进行污染评价,运用Pearson相关分析和聚类分析探究菌渣还田下水稻土重金属来源与菌渣的关系。结果表明,稻麦轮作后,水稻土重金属含量随菌渣施入量的增多而增大。污染评价结果说明,T1和T4处理给水稻土带来的重金属污染威胁及生态风险较严重,而T5处理带来的污染威胁和生态风险较轻微。经相关性分析得到,菌渣可能成为Cu、Pb和Zn来源。稻麦轮作时利用菌渣替代磷肥配施适量化肥可降低菌渣和化肥较高的重金属风险,有利于农业生产土壤资源的可持续利用。     

柠檬酸与皂素对重金属污染土壤的联合淋洗作用

以重金属Zn、Pb、Cu复合污染土壤为对象,采用淋洗方法,研究了柠檬酸与皂素对人工污染土壤的联合淋洗修复效果。结果表明,40 mmol·L-1的柠檬酸与质量分数为3%的皂素在体积比为1∶5的情况下对重金属Zn、Pb淋洗的累计去除效率较高,分别为67.2%,68.8%;在体积比为1∶1时对Cu的累积去除率较高,为37.7%,不及单独用柠檬酸淋洗的效果好。柠檬酸与皂素对土壤中重金属淋洗的联合效应与二者的体积比和重金属种类有关,两者的联合淋洗可去除Zn的96%酸溶态、38.9%可氧化态,淋洗后可还原态显著增加;Pb酸溶态、可还原态均减少了80%左右;Cu的酸溶态、可还原态减少了80%以上,可氧化态和残渣态则没有显著性变化。     

6种固化剂对土壤Pb Cd Cu Zn的固化效果

通过在重金属污染土壤中分别施加沸石、石灰石、硅藻土、羟基磷灰石、膨润土和海泡石6种固化剂,研究了这6种固化剂对土壤中Pb、Cd、Cu、Zn的固化效果,筛选出几种效果较好的固化剂。实验结果表明:沸石、石灰石和羟基磷灰石均能够有效地降低土壤中交换态Pb、Cd的含量,并且明显减少了土壤中Pb、Cd的毒性浸出量,其中沸石最多降低土壤中交换态Pb、Cd含量分别达到48.7%和56.2%,减少土壤中Pb、Cd的毒性浸出量达到37.1%和30.1%;沸石、石灰石均能够有效降低土壤中交换态Cu的含量,降低量分别高达68.1%和85.2%,膨润土能有效减少土壤中Cu的毒性浸出量,减少量最高达到66.51%;石灰石对土壤中Zn有着良好的固化效果。     

不同改良剂对玉米富集重金属含量的影响

[目的]筛选出能够最大限度降低植株重金属含量,价格较低廉且当地易获得的改良剂,为复合污染土壤的修复提供理论依据.[方法]通过大田实验,以不施改良剂为对照(CK),选用不同的改良剂(煤灰、菌渣、蚕沙、煤灰/菌渣、煤灰/蚕沙)施入受污染的土壤中,用原子吸收光谱法测定砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)等重金属在玉米不同生长时期和不同部位的富集情况,分析不同改良剂的改良效果.[结果]不同改良剂均能减少玉米植株各器官的重金属含量.在单独施用一种改良剂的情况下,与CK相比,玉米苗期施用煤灰后其根部吸收Cd、Pb、Zn的比例分别降低65.45%、29.00%和54.28%,蚕沙对地上部富集重金属的抑制效果最佳,吸收As、Cd、Pb和Zn分别降低60.46%、68.87%、63.99%和19.51%;在玉米成熟期,蚕沙对玉米根、茎富集重金属的抑制效果最佳.在施用混合改良剂的情况下,玉米苗期施人煤灰/蚕沙和煤灰/菌渣两种改良剂能钝化多种重金属,尤其适用于多种重金属污染的土壤修复;煤灰/蚕沙对玉米的根富集重金属有很好的抑制作用,与CK相比,根对As、Pb、Zn的富集分别降低72.69%、35.38%和44.72%;对地上部效果最好的是煤灰/菌渣,与CK相比,地上部对As、Cd、Pb、Zn的富集分别降低76.80%、95.46%、74.38%和30.45%;在玉米成熟期,煤灰/蚕沙对玉米叶重金属的抑制作用最明显,与CK相比,叶对As、Cd、Pb、Zn的富集分别降低67.93%、83.33%、50.48%和53.63%,但测出玉米籽粒中Zn含量均超过或接近国家限量标准,不能食用.[结论]煤灰/蚕沙对玉米吸收重金属的抑制效果最佳,能极大地减少As、Cd、Pb和Zn4种重金属在玉米中的富集量并能增加玉米产量.     

不同调理剂对黄壤重金属形态的影响

[目的]探究施用不同调理剂对贵州喀斯特地区黄壤pH和重金属(Cd、Pb、Cu和Zn)有效态含量的影响,为黄壤中重金属的固化及调理剂的田间应用提供参考依据.[方法]选取硅钙肥和硅粉2种硅酸盐肥料为供试调理剂,均设添加量分别为1%、5%、10%、30%和50%,以未添加调理剂为空白对照(CK),通过室内培养40 d后采集土壤样品,分析不同调理剂对土壤中pH、重金属(Cd、Pb、Cu和Zn)有效态含量及稳定效率的影响.[结果]随着硅钙肥添加量的增加,土壤pH总体上呈升高趋势,较CK上升0.22~0.88;添加硅粉使土壤pH降低0.13~1.62.硅钙肥添加量为1%~10%时,对土壤Cd、Pb和Zn稳定效率较好,最高稳定效率分别为12.42%、26.31%和5.55%;随着添加量的增加,硅钙肥对土壤Cu的稳定效率呈先下降再上升的变化趋势,添加量为50%时,土壤Cu有效态含量达最低值,稳定效率最高,达23.34%.硅粉添加量为1%时,对Pb、Cd和Zn稳定效率最高,分别达25.10%、4.82%和17.87%;随着硅粉添加量的增加,各重金属稳定效率呈下降趋势,添加量超过5%后,硅粉会提高土壤中Cd和Zn有效态含量,稳定效率降低;添加硅粉可使土壤Cu有效态含量升高,添加量为50%时,稳定效率达-74.60%.硅粉处理后,土壤pH与Cd、Cu、Zn有效态含量间均呈极显著负相关(P<0.01,下同),相关系数分别为-0.947、-0.932和-0.968;硅钙肥处理后,土壤pH与Cd、Cu、Zn有效态含量间呈正相关,与Pb有效态含量呈负相关,其中与Cu、Zn有效态含量的相关性达极显著水平.[结论]硅钙肥能提高土壤pH,而硅粉会降低土壤pH.2种调理剂添加量为1%~10%时,对土壤中Cd、Pb和Zn有良好的稳定效果,可在实际生产中推广应用.     

固化剂对土壤中重金属的稳定化效果

通过向重金属污染土壤中分别施加磷酸二氢钙、硅酸钠和碳酸钙,研究固化剂对土壤中Pb、Cu交换态含量和固化效率的影响,并通过X射线衍射仪(X-ray diffraction,简称XRD)和扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)研究其机制。结果表明,(1)磷酸二氢钙可有效降低Pb的交换态含量,对Cu的影响并不明显;硅酸钠对降低Cu的交换态含量有效,对Pb的影响不明显;碳酸钙对降低Pb、Cu的交换态含量均有效。(2)硅酸钠、碳酸钙对降低Pb、Cu的毒性浸出量均有效,磷酸二氢钙对Pb的效果较好,对降低Cu的毒性浸出量效果较差。(3)磷酸二氢钙、硅酸钠和碳酸钙对Pb的固化效率分别达到98.98%、94.23%、90.91%,对Cu的固化效率分别为20.40%、86.24%、93.51%。     

稳定化处理对底泥利用后土壤重金属形态及蔬菜重金属含量的影响

采用小区试验,研究了石灰+钙镁磷肥、海泡石+磷酸二氢钙以及钙镁磷肥3种不同稳定剂对底泥利用带来的重金属污染农田土壤的稳定化效果,以及对空心菜、苦瓜、柿子椒和长豆角4种蔬菜吸收重金属的影响。结果表明,3种稳定剂均能有效降低重金属在土壤中的迁移性和生物有效性,减少蔬菜对重金属的吸收。处理后土壤中的Cd、Pb、Cu、Ni、Zn的弱酸提取态含量均显著降低,最大减少率分别为40.95%、83.87%、67.22%、65.32%和71.61%,Cd稳定化效果最好的处理是LP(石灰+钙镁磷肥),而综合所有元素稳定化效果最优的处理是MP(钙镁磷肥)。处理组蔬菜可食部分中重金属含量均低于《食品中污染物限量》的相关限值,重金属含量的最大减少率分别为85.69%(Cd)、100.00%(Pb)、77.91%(Cu)、64.97%(Ni)、70.93%(Zn),空心菜重金属含量减少最大的处理是LP(石灰+钙镁磷肥),3种处理之间对减少苦瓜、柿子椒和长豆角重金属吸收的差异不显著。空心菜对重金属的平均富集系数大于苦瓜、柿子椒和长豆角。总体来讲,稳定剂可以有效修复底泥利用带来的土壤重金属轻度污染,确保种植蔬菜的食品安全性。重金属轻微污染或稳定化处理后的农田可以根据重金属种类、含量和有效性,种植不同富集能力的蔬菜,以保证其食品安全性。     

陕西某铅锌冶炼区土壤重金属污染特征与形态分析

为了探讨铅锌冶炼对土壤环境质量的影响,对陕西某铅锌冶炼区土壤中重金属的含量和形态进行了分析,并运用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤重金属污染程度进行评价。结果表明,Pb、Cd、Cu、Zn含量的平均值分别是陕西省土壤背景值的19.27、135.32、2.76、8.02倍。单因子污染指数评价结果显示,Cd(19.53)达到重度污染,Zn(1.78)和Pb(1.09)达到轻度污染,Cu(0.56)无污染。内梅罗综合污染指数评价结果表明,冶炼厂东、西10 km范围内土壤均处于重度污染程度,且东部高于西部。重金属形态分析结果显示,Pb、Cd、Cu、Zn各形态在全量中所占的比例都以残渣态(34.45%～45.98%)最大,其次为可氧化态(27.45%～30.57%),再次为可还原态(17.63%～23.61%),最后为可交换态(6.80%～14.41%)。重金属形态比例和土壤理化性质的相关性分析表明,pH值与Cd、Cu的可交换态比例呈显著负相关,与Zn的残渣态比例呈显著正相关。土壤有机质与Cd的可交换态比例、可还原态比例呈显著负相关,与Cd的残渣态比例呈显著正相关。铅锌冶炼厂周围土壤受到以Cd污染为主的多种重金属的复合污染,冶炼厂大气沉降、采矿场扬尘是主要污染源。土壤重金属污染防治中应当加强冶炼厂烟尘点源控制,防止土壤酸化。     

生物炭配施微肥对菜园土壤有效态重金属含量的影响

【目的】研究生物炭配施微肥对土壤有效态重金属含量的影响。【方法】采用室内模拟试验,向重金属污染的菜园土壤中添加皇竹草生物炭、咖啡渣生物炭、花生壳生物炭和微肥(铁肥、锰肥和硅肥),分别在处理14和28 d时测定土壤中5种重金属(Cu、Pb、Zn、Cd和Ni)的有效态含量。【结果】添加了生物炭或微肥土壤中的有效态重金属含量均比对照组低。其中单一钝化剂处理中,皇竹草生物炭和硅肥的钝化效果较好。在复配试验中,皇竹草生物炭+铁肥对土壤重金属Cu、Pb和Cd的钝化效果较好,处理14 d后其有效态含量的降幅分别达32.94%、31.26%和21.21%,对土壤有效态Zn含量的降幅为6.82%,但对土壤Ni的钝化效果不明显;处理14 d后咖啡渣生物炭+铁肥对土壤重金属Ni和Zn有效态含量的降幅也分别达22.64%和10.35%,钝化效果显著;处理28 d后,花生壳生物炭+铁肥对土壤重金属Cu钝化效果最好,有效态Cu含量降幅达49.06%;咖啡渣生物炭+硅肥对土壤Ni和Zn钝化效果最好,有效态含量降幅分别达23.73%和9.72%。【结论】生物炭配施微肥对土壤有效态重金属含量降低的效果优于单施生物炭或单施微肥,其中,皇竹草生物炭配施铁肥可用于土壤重金属Cu、Pb、Zn和Cd复合污染的钝化。     

不同施肥处理对污灌区土壤中Pb、Cu和Zn的影响

为了研究施用沼肥对受到重金属污染土壤的影响,以Pb、Cu、Zn为研究对象,用盆栽的方式,以抗病苏州青油菜为种植作物,选取污灌区土壤,采用改进的BCR连续提取法分析重金属形态,通过基肥与追肥配合施用,研究沼渣与沼液配合施用和猪粪与化肥配合施用对土壤重金属的影响,为沼肥的合理安全利用提供理论依据。试验结果表明:沼渣沼液配合施用可以降低污灌区土壤中Pb、Cu、Zn含量,其含量分别为47.65,178.31,589.13mg·kg~(-1),过量施用沼渣沼液后土壤中Pb含量进一步降低,达到36.23mg·kg~(-1),Cu、Zn含量无明显变化。沼渣沼液配合施用可以降低污灌区土壤中Pb、Cu、Zn有效态含量,其含量分别为34.23,163.13,565.92mg·kg~(-1),过量施用沼渣沼液后,Pb有效态含量有所降低,Cu、Zn有效态含量进一步增加。沼渣沼液配合施用可以增加污灌区土壤中残渣态Pb、Cu、Zn的含量,过量施用沼渣沼液后土壤中Pb、Cu、Zn残渣态含量均有不同程度的减少。猪粪化肥配合施用会增加土壤中Cu、Zn含量以及Pb、Cu、Zn有效态和残渣态含量。施用沼渣+沼液或猪粪+化肥均可以降低污灌区土壤中重金属Pb、Cu、Zn的酸提取态和可还原态百分量之和,但猪粪与化肥配合施用效果优于沼渣与沼液配合施用,且差异显著(p0.05)。综合考虑沼肥施用和猪粪化肥配合施用对污灌区土壤重金属Pb、Cu、Zn含量、有效态、残渣态及酸提取态和可还原态百分量之和的影响可以得出,施用沼肥可以在一定程度上缓解污灌区土壤中Pb、Cu、Zn对土地和环境造成的风险。     

组配钝化剂对镉铅复合污染土壤修复效果研究

为研究组配钝化剂(纳米羟基磷灰石∶巯基化膨润土∶生物质炭=1∶2∶2)对镉铅复合污染土壤修复效果,以南京近郊某蔬菜基地镉(Cd)、铅(Pb)含量超标(Cd:0.89～1.37 mg·kg-1, Pb:441.9～707.8 mg·kg-1)的两块菜地土壤为研究对象,采用盆栽试验方法,研究不同钝化剂添加量(0、0.5%、1%、2.5%和5%)对菜地土壤理化性质和土壤Cd、Pb有效态含量的变化以及小白菜富集转运Cd、Pb的影响。结果表明:组配钝化剂能够有效提高土壤pH和CEC,使两种土壤有效态Cd和有效态Pb含量显著降低,同时降低了小白菜可食部位和根部对Cd、Pb的富集。与对照相比,两种土壤有效态Cd和有效态Pb最大降幅分别为60.34%～63.83%和81.84%～85.19%,小白菜可食部位降幅最大值分别为64.44%～81.48%和80.07%～82.98%。小白菜对Cd的富集和转运能力高于Pb,且2.5%～5%的钝化剂用量可同时显著降低小白菜对Cd、Pb的富集转运。添加钝化剂可以显著降低土壤中重金属Cd、Pb有效性,进而降低小白菜可食部位对Cd、Pb的积累和转运。从食品安全角度考虑,中度污染土壤(土壤A)推荐钝化剂用量为5%,轻度污染土壤(土壤B)推荐钝化剂用量为2.5%。     

碳酸钙对铜铅铬复合污染土壤的修复机制

【目的】探讨碳酸钙对铜、铅、铬复合污染土壤的钝化效果及修复机制。【方法】利用碳酸钙对复合污染土壤中的Cu、Pb和Cr进行钝化处理,以重金属有效态含量的减少对碳酸钙投加量进行优化,并对土壤中Cu、Pb和Cr有效态含量的减少进行动力学模拟;运用改进的BCR分级提取法对土壤中的3种重金属进行形态分析,并对修复后的土壤进行X射线衍射(XRD)分析,初步探讨碳酸钙对复合污染土壤中3种重金属的钝化机制。【结果】碳酸钙投加量为50g/kg时,其对Cu、Pb和Cr污染土壤的修复效果最佳,此时Cu、Pb和Cr有效态含量减少的动力学符合Elovich方程;钝化28d后,与空白对照组(未添加CaCO3)相比,Cu、Pb和Cr 3种重金属的可交换态含量分别减少28.2%,31.9%和74.8%,可还原态含量分别增加2.9,2.0和1.3倍,残渣态含量分别增加5.8,2.7和1.3倍,可氧化态含量无明显变化。【结论】碳酸钙对土壤中Cu、Pb、Cr 3种重金属的有效态含量有明显钝化效果,其一方面通过提高土壤pH提升土壤对重金属的吸附性能,促进重金属生成Cu3(OH)2(CO3)2等沉淀;另一方面其直接与重金属生成更难溶的PbCO3等沉淀,促进土壤中重金属的钝化。