磷基材料鈍化修復(fù)重金屬Pb、Cu、Zn復(fù)合污染土壤.pdf

1、土壤受重金屬污染，不僅會退化土壤肥力，使農(nóng)作物產(chǎn)量下降，而且可能直接毒害植物生長或者通過食物鏈的傳遞危害人類健康?；瘜W(xué)鈍化修復(fù)是一種以降低污染物環(huán)境風(fēng)險為目的的污染土壤修復(fù)方法，目的是通過加入修復(fù)材料，以調(diào)節(jié)和改變污染物在土壤中的物理化學(xué)性質(zhì)，通過沉淀、吸附、絡(luò)合等一系列反應(yīng)，降低污染物的有效濃度和生物可利用性，達(dá)到修復(fù)效果。近年來，化學(xué)鈍化修復(fù)技術(shù)大多集中在單一重金屬（如 Pb）污染土壤的修復(fù)上，而實際受污染土壤往往是多種重金屬并存的

2、復(fù)合污染。因此，開展土壤重金屬復(fù)合污染的鈍化修復(fù)更具有實際意義。
　　實驗采用兩種磷基材料，即重過磷酸鈣磷肥（Triple Superphosphate Fertilizer, TSP）和磷灰石礦尾料（Phosphate Rock Tailing，PR）修復(fù)Pb、Cu、Zn三種重金屬并存的復(fù)合污染土壤。通過化學(xué)提取試驗研究磷基材料對重金屬有效態(tài)濃度和毒性溶出濃度的影響；通過土柱淋溶實驗研究磷基材料對重金屬在土壤剖層徑向遷移性的影響

3、；借助Visual MINTEQ化學(xué)形態(tài)模型探討含磷物質(zhì)修復(fù)污染土壤中重金屬活性的影響及可能的機(jī)理；通過植物盆栽實驗研究重金屬生物可利用性變化。主要結(jié)果如下：
　?。?）化學(xué)提取實驗表明：所有三種處理（TSP、PR、PR+TSP）均能有效的降低CaCl2和TCLP提取態(tài)Pb的含量，兩種提取態(tài)的Pb分別下降20.1-80.2％和16.3-70.1%，三種處理的效率為TSP>PR+TSP>PR；對于Cu來說，所有處理均降低了Cu在TC

4、LP提取態(tài)的含量，下降15.1-20.6%。在CaCl2提取中, PR處理降低了Cu的提取態(tài)濃度30.1-43.2%外，但TSP和PR+TSP處理會增加Cu的提取態(tài)濃度；對于Zn來說，各處理均有效降低CaCl2提取態(tài)Zn的含量，下降15.2-40.3%，處理效果為TSP=PR>PR+TSP。TSP處理對TCLP提取態(tài)Zn的濃度幾乎沒有影響，而PR和PR+TSP處理略增加了土壤中Zn的TCLP提取態(tài)濃度。
　　(2)土柱淋溶的試驗結(jié)

5、果顯示：淋溶液和深層土壤中的P含量都沒有明顯變化，表明磷基材料的加入不太可能引起因P過量所帶來的地表水和地下水的二次污染問題。各處理都能夠有效地穩(wěn)定Pb，表現(xiàn)出深層土壤中Pb的濃度遠(yuǎn)低于空白對照，其中 TSP和PR+TSP的處理效果較好。與對照相比，PR、TSP和PR+TSP三種處理降低總Pb淋溶量分別為33.2%、38.4%和35.5%； PR和PR+TSP的處理也能夠有效的將Cu穩(wěn)定在原土壤層中，但TSP的處理效果較差。與對照相比,

6、 PR和PR+TSP處理降低總Cu淋溶量分別為11.2%和24.2%；TSP處理對于穩(wěn)定Zn作用明顯，與對照相比，TSP處理降低總Zn淋溶量為34.3%，而PR和PR+TSP處理均增加總Zn淋溶量分別為87.1%和70.3%。
　　(3) Visual MINTEQ模型計算表明：三種磷處理均有效地降低了Pb2+的活度，降低效率為TSP>PR+TSP>PR。Pb2+離子的活度主要受Pb5(PO4)3OH沉淀控制，而且其濃度與水溶液P

7、呈顯著負(fù)相關(guān)性(r2=0.69, p<0.05)，表明含P物質(zhì)誘導(dǎo)Pb穩(wěn)定化可能主要是由于形成了磷酸鉛沉淀； PR處理降低了Cu2+、Zn2+的活度，但TSP和PR+TSP處理增加了Cu2+、Zn2+的活度，且所有處理中Cu2+和Zn2+離子的活度均與任何沉淀無關(guān)，但水溶態(tài)Cu、Zn含量的與pH值呈顯著負(fù)相關(guān)性(r2=0.72, p<0.05)，表明它們的活度可能與表面吸附或絡(luò)合有關(guān)。
　　(4)植物盆栽實驗結(jié)果顯示：磷基材料對白

8、菜和芥藍(lán)地上部分的生物量影響較小，但對重金屬濃度有顯著影響。與對照相比，P處理使白菜地上部分Pb和Cu的濃度分別下降了58.4-88.1%和5.6-36.5%，對Zn的吸收影響較??；對芥藍(lán)來說，三種P處理均降低了Pb的吸收，其中以TSP處理最好，下降了約20%。三種處理均降低了Zn的濃度，下降22.3-29.6%，但對Cu的吸收影響較小。
　　總之，實驗所用的含P材料重過磷酸鈣磷肥和磷灰石礦尾料均有效地鈍化土壤中的Pb，主要是基于