堿改性凹凸棒對土壤重金屬的鈍化效果與研究.pdf

1、隨著土壤環(huán)境的不斷惡化，土壤重金屬污染的治理與修復(fù)逐漸成為研究領(lǐng)域的熱點問題。凹凸棒的改性在一定程度上能夠提高凹凸棒對重金屬污染土壤的鈍化效果，這為凹凸棒的開發(fā)利用和土壤中重金屬的處理方法研究奠定理論依據(jù)。本實驗主要是針對生石灰改性凹凸棒鈍化效果進行研究。
　　本課題主要用凹凸棒作為原材料，將凹凸棒與生石灰粉分別按1∶1、2∶1、3∶1、4∶1、5∶1、6∶1、7∶1的質(zhì)量比混合攪拌，加水進行堿改性，分別于12 h、24 h、36

2、 h、48 h、72h、96h和108 h后，進行靜置沉淀，制備堿改性凹凸棒重金屬鈍化材料49種。將49種堿改性凹凸棒分別加入到濃度為2 mg/kg的Cd人工污染土壤、800 mg/kg的Cu、Cr、Zn人工污染土壤和濃度為400 mg/kg的Ni人工污染土壤中，進行鈍化實驗，30天后測定重金屬酸溶態(tài)含量，以玉米為供試植物，利用鈍化劑添加量為32 g/kg的重金屬污染土樣，在溫室內(nèi)采用直播法進行種植，測定玉米植株中重金屬富集含量。利用土

3、壤中重金屬酸溶態(tài)含量以及玉米中重金屬富集含量指標確定5種最優(yōu)重金屬鈍化材料;利用選出的5種重金屬鈍化材料，按0、10、20、40、60、80 g/kg的添加量，加入實際重金屬污染土樣，鈍化30天后，測定pH值、電導(dǎo)率等指標，測定土壤中重金屬的水溶態(tài)、DTPA提取態(tài)以及采用BCR連續(xù)提取法測定土壤中重金屬的酸溶態(tài)、還原態(tài)、殘渣態(tài)和氧化態(tài)4種化學(xué)形態(tài)含量。實驗結(jié)果表明:
　　(1)添加49種堿改性凹凸棒后，重金屬污染土壤中Cu、Cr、

4、 Zn、Ni和Cd的酸溶態(tài)含量隨攪拌時間的變化不明顯，但隨凹凸棒與生石灰質(zhì)量比的變化總體上呈較明顯的先下降后上升的趨勢。堿改性凹凸棒鈍化重金屬Cu、Cr、Zn、Ni和Cd污染土壤的最佳堿改性條件分別為凹凸棒與生石灰的質(zhì)量比3∶1且改性時間為72 h、凹凸棒與生石灰的質(zhì)量比3∶1且改性時間為48 h、凹凸棒與生石灰的質(zhì)量比4∶1且改性時間為72 h、凹凸棒與生石灰的質(zhì)量比2∶1且改性時間為72 h和凹凸棒與生石灰的質(zhì)量比2∶1且改性時間為

5、48 h。添加鈍化材料后，玉米植株中重金屬Cd、Ni、Cr、Zn和Cu的富集含量分別達到最低，且凹凸棒與生石灰質(zhì)量比顯著影響玉米植株中重金屬的富集含量。
　　(2)添加最優(yōu)鈍化材料后，污染土壤中的pH和EC都隨著添加量的增加有逐漸升高的趨勢。
　　(3)添加最優(yōu)鈍化材料后，污染土壤中的重金屬的DTPA提取態(tài)含量都隨著添加量的增加有逐漸降低的趨勢，對重金屬污染土壤中Cu、Cr、Zn、Ni和Cd的DTPA提取態(tài)含量最高的去除率分

6、別為46.34％、28.94％、39.10％、29.04％和22.65％。
　　(4)添加最優(yōu)鈍化材料后，不同添加量之間土壤中重金屬水溶態(tài)含量、DTPA提取態(tài)含量存在著顯著性差異。
　　(5)添加最優(yōu)鈍化材料后，污染土壤中的重金屬形態(tài)含量之間的變化不同:隨著添加量的增大，土壤中Cu的酸溶態(tài)、還原態(tài)和氧化態(tài)含量逐漸向殘渣態(tài)轉(zhuǎn)化;土壤中Cr的酸溶態(tài)逐漸向殘渣態(tài)轉(zhuǎn)化;土壤中Zn的酸溶態(tài)逐漸向殘渣態(tài)轉(zhuǎn)化;土壤中Ni的酸溶態(tài)向還原態(tài)、