熱改性凹凸棒對重金屬污染土壤的鈍化修復(fù)研究.pdf

1、凹凸棒是一種廉價易得的無機礦物材料，為含水的層鏈狀鎂質(zhì)硅酸鹽礦物。由于其具有的吸附性、離子交換性被應(yīng)用到土壤重金屬污染的原位鈍化修復(fù)中。天然凹凸棒除含有晶體結(jié)構(gòu)，還含有許多的結(jié)晶水和酸易溶物質(zhì)，因此為了更好地發(fā)揮凹凸棒的吸附性能，通常對凹凸棒進(jìn)行熱處理或酸處理，以打通凹凸棒的內(nèi)部通道，暴露出更多的內(nèi)表面和吸附中心。
　　本文所用凹凸棒選用甘肅靖遠(yuǎn)，經(jīng)自然風(fēng)干、破碎、高溫改性、冷卻制得土壤重金屬修復(fù)鈍化劑，通過鈍化人工重金屬污染土壤

2、研究其經(jīng)過不同的改性溫度、不同的改性時間對凹凸棒鈍化重金屬的影響。用選出的最佳熱改性條件得到的凹凸棒作為鈍化劑，鈍化白銀市東大溝附近實際重金屬污染的土壤，通過測定土壤pH值，土樣中重金屬的水溶態(tài)、DTPA萃取態(tài)，采用BCR連續(xù)提取法，測定測定土樣中Cu、Zn、Ni的酸溶態(tài)、還原態(tài)、氧化態(tài)和殘渣態(tài)4種化學(xué)形態(tài)分布，以分析熱改性凹凸棒對土壤中重金屬的鈍化效果的影響。
　　實驗結(jié)果表明:
　　(1)較低溫度(＜350℃)、較短的改

3、性時間(＜0.5 h)對凹凸棒鈍化重金屬的影響較小，當(dāng)改性溫度為350℃和400℃時，凹凸棒的鈍化容量提高最顯著，改性溫度大于400℃時，凹凸棒的鈍化容量開始降低，并且在較高溫度下，改性的時間越長，其對重金屬的鈍化容量越小，甚至低于未改性的凹凸棒。
　　添加鈍化劑能顯著降低玉米植株中重金屬Cu、Zn、Cr、Ni的含量，并且隨著鈍化容量的提高，玉米植株中重金屬Cu、 Zn、Cr、Ni含量也相應(yīng)的降低。
　　(2)凹凸棒的pH呈

4、堿性，在30天鈍化處理后，土壤pH有所上升，并且隨著凹凸棒添加量的增加，土壤pH也呈遞增趨勢，對重金屬Cu、Zn、Ni來說，土壤pH的升高更利于被鈍化。
　　(3)鈍化劑添加能顯著降低重金屬的水溶態(tài)和DTPA提取態(tài)的含量。鈍化劑在較低添加量下，土壤中Cu、 Zn、 Ni水溶態(tài)降到最小，當(dāng)鈍化劑添加量的增加時，其變化不再明顯。Cu和Zn的DTPA提取態(tài)隨著鈍化劑增加，逐漸降低。當(dāng)鈍化劑添加量為64 g/kg時Ni的DTPA提取態(tài)降到

5、最小。
　　(4)鈍化劑添加量為32 g/kg時，隨著鈍化劑添加量的不斷增加，促使Cu的酸溶態(tài)、還原態(tài)、氧化態(tài)向殘渣態(tài)轉(zhuǎn)化;Zn的酸溶態(tài)、還原態(tài)向殘渣態(tài)轉(zhuǎn)化;Ni在土壤中主要以酸溶態(tài)和殘渣態(tài)形式存在，隨著鈍化劑添加量的不斷增加，促使Ni酸溶態(tài)向殘渣態(tài)轉(zhuǎn)化。
　　(5)土壤中Cu、Zn、Ni的DTPA提取態(tài)與各化學(xué)形態(tài)有顯著的相關(guān)性，而其水溶態(tài)與各化學(xué)形態(tài)的相關(guān)性不顯著。Cu和Zn的酸溶態(tài)與殘渣態(tài)有顯著負(fù)相關(guān)性，與還原態(tài)、氧化

6、態(tài)有顯著正相關(guān)性。土壤中Ni酸溶態(tài)與殘渣態(tài)有顯著的負(fù)相關(guān)性。
　　(6)添加鈍化劑能顯著降低土壤中重金屬的可遷移率。當(dāng)鈍化劑添加量達(dá)到64g/kg時才表現(xiàn)出對土壤中Cu可遷移率的影響，并且隨著添加量的逐漸增加，Cu的可遷移率也逐漸降低;隨著鈍化劑添加量的不斷增加，土壤中Zn的可遷移率逐漸降低，當(dāng)鈍化劑添加量達(dá)到256g/kg時，土壤中Zn的可遷移率最低，添加鈍化劑AT37(400℃，1.0h)、AT38(400℃，1.5h)、AT