菜園土壤污染鉛的原位化學(xué)鈍化及其作用機(jī)理研究.pdf

1、農(nóng)業(yè)土壤 Pb污染已經(jīng)越來越受到人們的重視。土壤中 Pb的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)不僅與土壤中 Pb的總量有關(guān)，更大程度上取決于其在土壤中的賦存形態(tài)。原位鈍化是一種以降低 Pb的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)為目的的污染土壤修復(fù)手段，即通過加入鈍化劑以改變土壤中Pb的存在形態(tài)，從而降低其生物有效性。基于此，本論文以污染菜園土壤 Pb及其生物有效性為研究對象，研究土壤 Pb的原位化學(xué)鈍化方法，并通過穩(wěn)定同位素標(biāo)記技術(shù)，結(jié)合 X-射線衍射（XRD）技術(shù)和 Visual MINT

2、EQ模型研究其鈍化機(jī)理。
　　本論文由四章組成：
　　第1章：在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，綜述了菜園土壤 Pb污染的來源、危害及土壤Pb生物有效性的研究進(jìn)展，并對 Pb污染土壤的修復(fù)方法進(jìn)行了總結(jié)，重點(diǎn)闡述了原位鈍化對土壤Pb污染的修復(fù)作用及其研究進(jìn)展。
　　第2章：以污染菜園土壤Pb為研究對象，通過在土壤中添加不同種類的化學(xué)鈍化劑，采用單一試劑提取法研究不同鈍化劑對土壤 Pb的鈍化效果。此外，在單一鈍化劑試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選

3、擇三種具有較好鈍化效果的鈍化劑進(jìn)行復(fù)合鈍化試驗(yàn)，并利用響應(yīng)面法優(yōu)化實(shí)驗(yàn)參數(shù)。結(jié)果表明，磷酸氫二銨、羥基磷灰石和骨粉具有較好的鈍化效果，分別能使0.43 mol/L醋酸提取態(tài)Pb的含量下降80.5％、75.6%和60.3%；以10 g/kg(土壤)骨粉、15 g/kg(土壤)羥基磷灰石和20 g/kg(土壤)磷酸氫二銨為復(fù)合鈍化劑配比時，醋酸提取態(tài) Pb的含量可降低98.8%。
　　第3章：通過對土壤Pb進(jìn)行同位素標(biāo)記，并結(jié)合 XR

4、D和 Visual MINTEQ模型，研究鈍化劑對土壤 Pb的鈍化行為及其作用機(jī)理。研究表明，鈍化劑能顯著降低土壤中活性較強(qiáng)的可交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài) Pb的含量，并在一定程度上提高土壤殘?jiān)鼞B(tài) Pb的含量。復(fù)合鈍化劑和磷酸氫二銨對可交換態(tài) Pb具有較好的鈍化效果，鈍化率可分別達(dá)到93.3%和89.7%。XRD圖譜顯示，磷鈍化劑是通過形成低溶解度的磷酸鉛鹽而達(dá)到鈍化效果的。Visual MINTEQ模型計(jì)算表明，復(fù)合鈍化劑和磷酸氫二銨可通過

5、產(chǎn)生氯磷酸鹽化合物（Pb5(PO4)3Cl）而顯著降低土壤 Pb2+的活度。
　　第4章：通過盆栽試驗(yàn)，研究鈍化土壤中不同形態(tài) Pb的遷移和生物有效性。結(jié)果表明，鈍化劑可顯著抑制（p<0.05）蔬菜對 Pb的吸收和積累。其中，復(fù)合鈍化劑和磷酸氫二銨對蔬菜根部吸收Pb的抑制率分別達(dá)到57.1%和50.9%，同時對莖和葉的吸收也有相似的抑制效果。此外，通過對植物不同組織 Pb的亞細(xì)胞分布考察，發(fā)現(xiàn)蔬菜吸收的 Pb有67.1%-74.0