王小雨 孫麗娜 呂良禾 李珍 時馨竹
(沈陽大學(xué)環(huán)境學(xué)院區(qū)域污染環(huán)境生態(tài)修復(fù)重點實驗室,遼寧沈陽 110044)
近年來,因工業(yè)“三廢”過度排放、交通污染以及肥料不合理施用等,眾多土壤問題逐漸暴露且日益嚴(yán)峻,已嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及人體健康。如今全球面臨的復(fù)合重金屬污染土壤問題十分嚴(yán)峻[1]。全球的土壤污染場地早已高達(dá)上千萬個,其中重金屬污染占一半以上[2]。在我國因重金屬污染導(dǎo)致農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生巨大損失[3],受重金屬污染土壤通常以復(fù)合污染土壤呈現(xiàn)[4]。在污染土壤中Cd,Pb,Zn 3 種重金屬兩兩復(fù)合或三者復(fù)合情況居多,治理方法也相對成熟,隨著工農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速,重金屬As 也快速加入其污染行列,這4 種重金屬復(fù)合污染屢見不鮮。
目前,治理重金屬污染土壤的常規(guī)方法很多。物理修復(fù)技術(shù)操作成本較高,修復(fù)范圍?。?];植物[6]和微生物修復(fù)法[7]修復(fù)周期長,且僅適宜單一重金屬中低污染土壤?;瘜W(xué)鈍化技術(shù)是向重金屬污染土壤中施入適宜的鈍化劑材料,使重金屬在土壤中的各賦存形態(tài)發(fā)生變化,降低其生物有效性進(jìn)而修復(fù)重金屬污染土壤。與物理修復(fù)技術(shù)及生物修復(fù)技術(shù)相比,鈍化技術(shù)因處理時間短、經(jīng)濟(jì)成本低及適用范圍廣等優(yōu)點,逐步為眾多專家所接受,成為土壤重金屬修復(fù)的熱點研究方向之一[8]。
目前,有關(guān)土壤重金屬鈍化技術(shù)的研究多是針對單一重金屬污染,研究不同類型鈍化劑及其投加劑量等對土壤中重金屬的鈍化效果[9],而針對多種重金屬復(fù)合污染的鈍化類型、劑量的鈍化效果卻鮮見報道。
本研究以人工模擬Zn,Cd,Pb 及As 復(fù)合污染土壤為對象,研究由過磷酸鈣磷肥[Ca(H2PO4)2·H2O]、石灰(CaO)、斑脫土[Al2O3·4(SiO2)·H2O]按不同比例復(fù)配的鈍化材料對土壤重金屬鈍化的效果。比較分析經(jīng)各處理方式治理的土壤,經(jīng)過不同時間鈍化后的土壤理化性質(zhì)及土壤中重金屬有效態(tài)情況,并分析鈍化效果及其影響因素,為進(jìn)一步篩選最優(yōu)鈍化劑組合治理復(fù)合重金屬污染土壤提供依據(jù)。
實驗研究所用的土壤樣品為人工污染土壤。人工污染土壤制備過程如下:將采自遼寧省沈陽市沈陽大學(xué)綠化帶內(nèi)土壤在自然條件下風(fēng)干,剔除雜物后研磨過1 mm 孔徑網(wǎng)篩后混勻,測定土壤理化性質(zhì),見表1。
表1 清潔土壤基本理化性質(zhì)
根據(jù)土壤中重金屬濃度,加入配制好的含有Cd,Pb,Zn,As 混合溶液并攪拌均勻,在自然條件下穩(wěn)定30 d,之后將制備土壤混勻,按四分法取樣測定制備土壤的理化性質(zhì),見表2。
表2 人工污染土壤基本理化性質(zhì)
穩(wěn)定期間,每日用去離子水噴灑,保持其含水率在60%。用于制備人工污染土壤的重金屬藥劑,見表3。
表3 4 種重金屬污染所用藥劑
通過文獻(xiàn)調(diào)研,在充分對比前人對不同鈍化劑鈍化重金屬的實驗效果、鈍化機(jī)理及其鈍化劑成本、易得性的基礎(chǔ)上,依據(jù)鈍化材料修復(fù)效果顯著、價廉易得、易操作和環(huán)境次生風(fēng)險低的原則,篩選出過磷酸鈣磷肥、石灰以及斑脫土作為本實驗研究的鈍化材料。
其中,過磷酸鈣磷肥,分析純,購自遼寧省禹王化學(xué)品有限公司;石灰,分析純,購自天津瑞金特化學(xué)品有限公司;斑脫土,分析純,購自遼寧省禹王化學(xué)品有限公司。
鈍化材料施加方案:經(jīng)過文獻(xiàn)調(diào)研,在對比分析這3 種鈍化材料的鈍化效果基礎(chǔ)上,設(shè)定了本研究中3 種鈍化劑的劑量為:過磷酸鈣磷肥(7.68,12.68,17.68 g/kg);石灰(10,20,30 g/kg);斑脫土(50,70,90 g/kg)。不同鈍化劑以正交實驗方式進(jìn)行組合(見表4),每個組合設(shè)3 個平行,以2 個不加鈍化劑的土壤作為空白對照。
表4 選擇的鈍化材料類型及用量 g/kg
鈍化實驗過程:根據(jù)實驗方案,將穩(wěn)定好的人工污染土壤放入直徑9 cm、高12 cm 的塑料花盆中,每盆土壤干重1 kg。將3 種鈍化材料按方案設(shè)計比例分別施加到盆內(nèi)土壤中,混合均勻,鈍化期間用去離子水噴灑,保持含水率在60%左右。在土壤鈍化分別到30,60,90 d 時進(jìn)行鈍化土壤取樣,檢測不同時間段鈍化土壤的理化性質(zhì)及重金屬有效態(tài)含量。
土壤Cd,Pb,Zn 分析:按照GB/T 17141—1997《土壤質(zhì)量鉛、鎘的測定石墨爐原子吸收分光光度法》采用硝酸-高氯酸-氫氟酸進(jìn)行消解,使用火焰原子吸收分光光度法(Spectr AA-200,Australian)測定。
土壤As 分析:按照GB/T 17141—1997,采用硝酸-高氯酸-氫氟酸消解,使用雙道原子熒光光度計(AFS-2202E,北京海光儀器有限公司,北京)測定。
土壤pH 和Eh 測定:取1.00 g 土壤樣品,加入5 mL 去離子水(土水比為1 ∶5),置于燒杯中充分混勻,放入恒溫振蕩器中(ZD-85,中國),常溫下以220 r/min 進(jìn)行振蕩1 h,取出后靜置30 min 后,使用氧化還原電位儀進(jìn)行土壤pH 和Eh 測定。
土壤有機(jī)質(zhì)測定:采用HJ 615—2011《土壤 有機(jī)碳的測定 重鉻酸鉀氧化-分光光度法》測定土壤有機(jī)質(zhì)。
重金屬有效態(tài)測定:采用CaCl2-DTPA 標(biāo)準(zhǔn)有效態(tài)浸提法對土壤中Cd,Pb,Zn 有效態(tài)進(jìn)行浸提,使用火焰原子吸收分光光度法(Spectr AA-200,Australian)進(jìn)行測定;采用0.1 mol/L HCl 溶液對土壤中As 有效態(tài)進(jìn)行浸提,使用雙道原子熒光光度計(AFS-2202E,北京海光儀器有限公司,北京)進(jìn)行測定。
土壤鈍化率計算公式為:
式中,K 為鈍化率,%;C 為鈍化平衡后重金屬的浸出質(zhì)量濃度,mg/kg;Co為鈍化平衡前重金屬的浸出質(zhì)量濃度,mg/kg。
實驗中的數(shù)據(jù)結(jié)果均為平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差,圖表制作運用Excel 2019 及Origin7.0。
圖1 為30,60,90 d 處理時不同鈍化劑組合對土壤Zn 的鈍化情況。
圖1 30,60,90 d 處理時土壤中Zn 的鈍化情況
從圖1 可以看出,隨著鈍化時間的增加,土壤Zn鈍化率增大。從30 d 到60 d,土壤Zn 的鈍化率從32.2%~55.5%增加到46.0%~63.9%,鈍化率平均值從45.4%增加到54.6%,平均值增高9.2%;但從60 d 到90 d,土壤Zn 的鈍化率從46.0%~63.9%增加到55.2%~66.7%,鈍化率平均值從54.6%增加到61.3%,平均值增高6.7%。其中,26,18,25,14,15,24,17,23,16 和13 號鈍化劑組合90 d 的鈍化率均大于61.3%;17,18,25,24,20,11,10,26,3,14,7,2,13,22,1 號鈍化劑組合60 d 的鈍化率均大于54.6%。特別是17,18,25,24 號鈍化劑組合對土壤Zn 的鈍化效果相對較好,處理60 d 時土壤Zn 的鈍化率分別為63.9%,62.5%,61.1%和60.7%,而90 d 時土壤Zn 的鈍 化 率 分 別 為62.9%,65.7%,64.8%和63.3%;20,11,10,26,3,14,7,2,13,22,1 號鈍化劑組合對土壤Zn 的鈍化效果也不錯,其60 d 時土壤Zn 的鈍化 率 分 別 為60.1%,60.1%,57.9%,57.8%,57.7%,57.2%,56.7%,55.5%,55.4%,55.3%,55.2%,90 d 時土壤Zn 的鈍化率分別為61.7%,61.3%,60.9%,66.7%,60.3%,64.0%,59.0%,55.2%,62.2%,63.0%,57.8%。
圖2 30,60,90 d 處理時土壤中Cd 的鈍化情況
從圖2 可以看出,不同鈍化劑組合對土壤Cd 的鈍化趨勢與Zn 的鈍化趨勢總體相似。土壤Cd 的30 d 鈍化率為20%~50%,并隨鈍化時間增加鈍化率總體增大。從30 d 到60 d,土壤Cd 的鈍化率從22.7%~49.7%增加到37.4%~52.3%,鈍化率平均值從31.9%增加到45.3%,平均值增高13.4%;從60 d 到90 d,土壤Cd 的鈍化率從37.4%~52.3%增加到33.9%~59.8%,鈍 化 率 平 均 值 從45.3%增 加 到47.3%,平均值增高2.0%。與土壤Zn 鈍化率相比,土壤Cd 鈍化率從30 d 到60 d 的增幅較大,在60 d 到90 d 的增幅很小。其中,18,9,25,24,11,10,5,2,1,17,16,27 號鈍化劑組合90 d 土壤Cd 的鈍化率大于47.3%;25,18,19,17,26,24,10,8,7,3,20,21,14 號鈍化劑組合60 d 土壤Cd 的鈍化率大于45.3%;特別是25,18,17 號鈍化劑組合土壤Cd 的鈍化效果更好,30 d 土 壤Cd 鈍 化 率 分 別 為49.7%,52.3%,56.9%,60 d 土壤Cd 鈍化率分別為46.4%,48.1%,59.8%,90 d 的土壤Cd 鈍化率分別為46.3%,48.3%,48.8%。
圖3 30,60,90 d 處理時土壤中Pb 的鈍化情況
從圖3 可以看出,不同鈍化劑組合對土壤Pb 的鈍化特點與Zn 相似,30 d 的鈍化率相對較高,為34.7%~50.1%,隨著鈍化時間增加,土壤Pb 的鈍化率增大。從30 d 到60 d,不同鈍化劑組合對土壤Pb的鈍化率明顯增高,從30 d 的34.7%~50.1%增加到60 d 的42.2%~62.8%,平均鈍化率從30 d 的43.0%增加到60 d 的53.1%;但從60 d 到90 d,不同鈍化劑組合的鈍化率增幅較小,從60 d 的42.2%~62.8%增加到90 d 的48.5%~59.7%,平均鈍化率從60 d 的53.1%增加到90 d 的56.2%。
圖4 30,60,90 d 處理時土壤中As 的鈍化情況
從圖4 可以看出,不同鈍化劑組合對土壤As 的鈍化趨勢與Cd,Zn,Pb 總體相似,但30 d 的鈍化率明顯偏低,為15.3%~24.9%。隨鈍化時間增加,不同鈍化劑組合對土壤As 的鈍化率總體增大。土壤As的鈍化率分別從30 d 的15.3%~24.9%增加到60 d的24.4%~47.0%和90 d 的33.6%~49.4%,平均鈍化率從30 d 的20.0%增加到60 d 的37.9%和90 d 的41.8%。其中,17,18,25,11 號鈍化劑組合對土壤As的鈍化效果最好,60 d 土壤As 的鈍化率分別為35.7%,45.1%,47.0%和43.6%,90 d 土壤As 的鈍化率分別為49.4%,47.8%,44.9%,43.9%。
圖5 為鈍化30 d 時不同鈍化劑組合對土壤中重金屬的鈍化情況。
圖5 30 d 處理時土壤中重金屬鈍化情況
圖6 為鈍化60 d 時不同鈍化劑組合對土壤中重金屬的鈍化情況。
圖6 60 d 處理時土壤中重金屬鈍化情況
圖7 為鈍化90 d 時不同鈍化劑組合對土壤中重金屬的鈍化情況。
圖7 90 d 處理時土壤中重金屬鈍化情況
由圖5,6,7 可見,在30 d 處理時,這27 組鈍化劑的鈍化效果均有顯著提升。根據(jù)鈍化時間及鈍化效果篩選出9,18,25 號作為優(yōu)勢鈍化劑,這3 組鈍化劑對單一重金屬治理效果趨勢有所不同,9 號鈍化劑組合對Zn,Cd,Pb 治理效果逐步上升,而As 僅有24.8%,4 種重金屬平均鈍化率為38.8%;18 號鈍化劑組合也具有穩(wěn)定的鈍化效果,尤其對Zn 效果最明顯,鈍化率達(dá)55.5%,其次是Cd,Pb,As,效果呈依次降低趨勢,4 種重金屬平均鈍化率為40.7%;25 號鈍化劑組合效果更好,4 種重金屬平均鈍化率為43.2%,Zn,Cd,Pb 3 種重金屬鈍化效果差異不大,分布在50%左右。在30 d 鈍化期時,幾組優(yōu)勢鈍化劑組合對于As 的鈍化效果相對較弱,僅為24.8%,24.9%及20.4%。
如圖6,在60 d 處理時,所篩選出的優(yōu)勢鈍化劑組合為18 號和25 號。在18 號鈍化劑組合處理下,效果最好的Zn,鈍化率達(dá)到62.5%,而Pb,Cd,As 效果相差不大,分別為48.1%,46.9%,45.1%,4 種重金屬平均鈍化率為50.7%,較30 d 處理時增長了10.0%。25 號鈍化劑組合效果依舊穩(wěn)定,對Zn,Pb 的鈍化率達(dá)到61.1%和62.8%。經(jīng)文獻(xiàn)調(diào)研,與前人實驗效果相比,這2 種重金屬的鈍化效果已達(dá)到中上水平,對于As 的效果提升了26.5%,達(dá)到46.9%。另外,24,26,22 號鈍化劑組合在60 d 鈍化齡期內(nèi)也有較好效果。
在90 d 處理時,根據(jù)鈍化效果,篩選出17,18,25 號鈍化劑組合作為該齡期內(nèi)優(yōu)勢鈍化劑。由圖7 可知,3 組鈍化劑組合對4 種重金屬的鈍化效果均達(dá)到了較好程度,對Zn 效果依舊穩(wěn)定,Pb,Cd 2 種重金屬鈍化率達(dá)到48.8%以上,As 達(dá)到44.9%以上,3 組鈍化劑組合的平均鈍化率分別為55.1%,57.9%,56.5%。在17 號鈍化劑組合處理條件下,4 種重金屬治理效果依次為:Zn 優(yōu)于Pb 優(yōu)于Cd優(yōu)于As,18 號鈍化劑組合對Zn,Pb,Cd,As 治理效果依次減弱,而25 號鈍化劑組合效果依舊很好,Zn,Pb,Cd,As 鈍 化 率 分 別 為64.7%,59.7%,56.8%,44.9%。另外,11 號鈍化劑組合在90 d 時,雖效果弱于17,18,25 號,但也取得了相對穩(wěn)定的鈍化效果,11 號組合鈍化率分別為:Zn 是61.3%,Pb 是58.3%,Cd 是54.9%,As 是43.9%。
在鈍化期內(nèi),土壤中重金屬的有效態(tài)含量均呈現(xiàn)降低趨勢,說明鈍化劑的施加起到了一定的效果。影響鈍化劑鈍化能力的因素主要是土壤環(huán)境pH,Eh,有機(jī)質(zhì)變化,鈍化劑的官能團(tuán)數(shù)量、種類及比表面積等[10]。
通過鈍化效果的比較,本研究共篩選出了4 組優(yōu)勢鈍化劑,分別是9,17,18,25 號。其中,9 號鈍化劑組合(G:12.68 g/kg;S:30 g/kg;B:90 g/kg)在30,60,90 d 時,pH 呈現(xiàn)升高趨勢,Eh 隨之相應(yīng)降低,該組合在0~30 d 與30~60 d 階段鈍化效果較為顯著,復(fù)合重金屬污染平均鈍化率分別為38.8%和46.6%。在這個組合中施入斑脫土含量相對較高,斑脫土主要成分為蒙脫石,其擁有較多的微孔道和巨大的比表面積,存在大量可交換陽離子(如K+,Na+,Ca+,Mg+等),易與土壤中的H+,Al3+等發(fā)生置換,一方面使酸堿性減弱,另一方面對Zn,Cd,Pb,As 起到良好的吸附固定作用;與此同時,斑脫土對重金屬離子的吸附相當(dāng)于一個十分復(fù)雜的非均相固液離子交換與吸附過程,從而起到去除重金屬離子的作用。通過實驗將某重金屬復(fù)合污染土壤作為研究對象,以蒙脫石進(jìn)行鈍化修復(fù),土壤中弱酸提取態(tài)Pb,Zn,Cd 減少了12.0%~15.9%,而殘渣態(tài)含量上升了62.5%~110.1%,結(jié)果表明,這4 種重金屬的生物有效性及遷移性都有所降低[11],與本實驗結(jié)果一致。在60 d 培養(yǎng)期,各處理土壤pH 值雖有小幅度增加,但各處理組pH值浮動差異并不大,除了鈍化劑自身存在酸性的原因外,另一方面也是因為土壤環(huán)境復(fù)雜,且對pH 具有緩沖作用。17 號鈍化劑組合(G:7.68 g/kg;S:30 g/kg;B:50 g/kg)的鈍化效果基本處于平穩(wěn)上升狀態(tài),在鈍化的3 個階段pH 值由7.30 提升到7.79,對于4 種重金屬平均鈍化率在30~60 d 上升了10.0 個單位,60~90 d 僅上升了6.5個單位,說明在鈍化的第3 階段鈍化效果受到了抑制,雖然17 號鈍化組合施加的材料含量不多,但取得了較好效果,說明在進(jìn)行土壤鈍化治理時,并非鈍化材料施加量越多越好。18號鈍化劑組合(G:7.68 g/kg;S:30 g/kg;B:90 g/kg)是所有組合里效果最好的,90 d 內(nèi)平均鈍化率達(dá)到57.9%,該組合pH,Eh 與9 號鈍化劑組合變化趨勢基本一致,在90 d 時,有機(jī)質(zhì)含量基本趨于穩(wěn)定,大部分處理組的pH 值依舊會有極小程度提升,而有少部分處理組隨著時間的推移,土壤pH 變化的趨勢呈現(xiàn)降低或不變。據(jù)分析,在過磷酸鈣磷肥和石灰施入量相同時,斑脫土成分稍多效果較好,在鈍化過程中,斑脫土所帶晶格對重金屬吸附能力更強,對重金屬離子具有較強的吸附能力[12],而在石灰與斑脫土施入量相同組別里,過磷酸鈣磷肥施入量稍少效果較好,進(jìn)一步說明了過磷酸鈣磷肥本身為酸性材料,經(jīng)常在污染土壤中起到肥料作用,土壤自身也具有潛在酸性,在鈍化的過程中與堿性材料搭配必不可少,同時還應(yīng)注意酸堿鈍化材料的施加量;據(jù)觀察,隨著pH 值增加到一定范圍,土壤中重金屬有效態(tài)的活動性也受到了一定的抑制。土壤中重金屬的存在形態(tài)主要有交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)及殘渣態(tài)[13]。在本實驗中,鈍化前土壤中的4 種重金屬大多以活躍態(tài)強的弱酸態(tài)及還原態(tài)存在,具有較強的生物毒性和生物可利用性,待加入鈍化材料后,各重金屬形態(tài)向活躍性低的可氧化態(tài)及殘渣態(tài)變化。隨著鈍化時間的延長,生物有效性高的形態(tài)含量逐漸降低,說明施入的鈍化材料可有效降低Pb,Cd,Zn,As 遷移性及生物有效性。與此同時,土壤pH,Eh 對重金屬的賦存形態(tài)、配位性能及電荷量吸附等有著密切影響,可使重金屬在土壤中的形態(tài)發(fā)生變化,影響其在土壤環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化,這與前人研究結(jié)果一致[14]。25 號鈍化劑組合(G:17.68 g/kg;S:30 g/kg;B:70 g/kg)施入過磷酸鈣磷肥相對較多,pH 值增加幅度小,Eh 值下降速度也隨之減緩,在鈍化材料組合中石灰與斑脫土均為堿性材料,通過向土壤施加石灰,使pH 顯著提升,有效態(tài)Cd 含量明顯降低[15]。石灰通常以添加劑施入土壤,應(yīng)嚴(yán)格控制其施入量,避免過分施加導(dǎo)致土壤板結(jié)等后果;而斑脫土雖顯堿性,但一定范圍內(nèi)的施入量對土壤環(huán)境危害較小,隨著鈍化時間的延長,石灰及斑脫土能發(fā)揮較好作用,加上土壤自身也有緩沖作用,維持了后期的土壤pH 處于穩(wěn)定狀態(tài)[16]。Pb,Cd,Zn 復(fù)合重金屬污染存在較多,從本實驗中看,復(fù)合污染土壤中Pb,Zn 有效性低于單一污染土壤,復(fù)合污染土壤中Cd 有效性高于單一污染土壤,說明實驗中Pb,Zn 的存在對Cd 有抑制作用,Cd 的存在對Pb,Zn 有促進(jìn)作用,同時又因為Pb,Zn,Cd 均為正電荷離子,存在對鈍化材料的吸附位點的競爭,幾種重金屬又會表現(xiàn)出不同的相互作用,這與孫文田等[17]、孟莉蓉等[18]研究結(jié)果一致。出現(xiàn)這種結(jié)果也可能是由于過磷酸鈣磷肥、石灰及斑脫土對Pb,Zn 的吸附速率和吸附親和力均大于Cd[19]。治理重金屬As 時,應(yīng)用較多的為金屬氧化物材料,如赤泥等,但赤泥對于其他重金屬的治理效果卻不明顯,據(jù)前人研究其原因可能是降低了重金屬的可移動性以及復(fù)配鈍化劑中的Ca2+,在后期階段與重金屬有效態(tài)之間存在拮抗作用,導(dǎo)致有效態(tài)含量再次升高[20]。
通過實驗結(jié)果可知,有部分組合土壤的酸堿度提升幅度有持平、輕微下降或上升緩慢趨勢,主要是由于隨著土壤培育時間的延長,Ca2+因離子交換作用置換出土壤顆粒表面的H+,從而降低土壤的pH。堿性鈍化材料可以在短期內(nèi)取得較好的效果,但當(dāng)土壤pH 呈現(xiàn)降低趨勢時,所形成的沉淀中重金屬極易溶出,進(jìn)而重新釋放到土壤中[21]。隨著鈍化時間延長,土壤鈍化到90 d 時,大多數(shù)組合鈍化材料依舊有很好的鈍化效果,然而個別組合鈍化率效果不太理想,可能是由于含有石灰的鈍化劑進(jìn)入土壤后會先與土壤中的腐殖酸等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),中和一部分堿,導(dǎo)致鈍化劑中可固定重金屬離子的有效成分含量降低,且反應(yīng)生成的Ca2+在一定程度上與土壤中的Cd2+和Pb2+競爭黏土礦物表面的吸附位點,從而削弱了鈍化劑的鈍化能力。另一方面,隨著鈍化時間的延長,土壤中重金屬離子含量逐漸降低,斑脫土對其吸附速率也有所下降,斑脫土因比表面積較大吸附速度更快,加速降低了其對重金屬的吸附速率,因此鈍化率隨著鈍化時間的延長而略有降低。
通過開展在不同鈍化齡期下單一污染土壤和復(fù)合污染土壤的鈍化實驗,得出以下結(jié)論:
(1)不同鈍化劑組合對Zn,Cd,Pb,As 均具有良好鈍化效果。綜合分析,其中9,17,18,25 號鈍化劑組合效果最好。18 號鈍化劑組合對Zn,Cd 在90 d時鈍化效果最佳,平均鈍化率為62.7%;對Zn,As 在90 d 時鈍化效果最佳,平均鈍化率為56.7%;對Cd,Pb在90 d 時鈍化效果最佳,平均鈍化率為59.2%;對Cd,As 在90 d 時鈍化效果最佳,平均鈍化率為53.8%;對Zn,Cd,Pb 在90 d 時鈍化效果最佳,平均鈍化率為61.3%;對Zn,Cd,Pb,As 在90 d 時鈍化效果最佳,平均鈍化率為57.9%。17 號鈍化劑組合對Pb,As 在90 d 時鈍化效果最佳,平均鈍化率為54.3%。同時9 號和25 號組合也具有良好鈍化效果。
(2)影響鈍化劑鈍化能力的因素主要有土壤環(huán)境pH,Eh 以及有機(jī)質(zhì)含量,同時鈍化效果與鈍化劑的官能團(tuán)數(shù)量、種類以及比表面積也息息相關(guān)。