土壤重金屬污染主要有鉛,鋅,銅,汞,砷等,同種金屬由于其在土壤中的形態(tài)不同,其遷移轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)和污染性質(zhì)也有不同。而赤泥作為工業(yè)產(chǎn)品的廢品,具有成本低,工藝簡單,以廢治廢的特點(diǎn),其對(duì)土壤中重金屬離子,有毒非金屬離子等具有修復(fù)作用。赤泥修復(fù)作用機(jī)理主要是赤泥對(duì)土壤中的Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+有較好的固著性能,使其從可交換狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殒I和氧化物狀態(tài),從而使土壤中重金屬離子的活動(dòng)性和反應(yīng)性降低,有利于微生物活動(dòng)和植物生長。
1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)取研磨過的污染土樣和對(duì)照土樣各100g,分別加入土樣3%、5%(w:w)的赤泥。試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理,分別為未污染土壤,未污染土壤加入赤泥修復(fù),污染土壤,污染土壤加入赤泥修復(fù)。實(shí)驗(yàn)為期6個(gè)月。
2 結(jié)果與分析分別在0、2、4和6個(gè)月后取出部分土樣,然后風(fēng)干土壤,過2mm篩。用原子吸收分光光度法測(cè)定重金屬含量。
2.1 赤泥對(duì)長喙田菁生長的影響6個(gè)月后,用赤泥修復(fù)后的土樣,對(duì)于長喙田菁的地上部分的干重平均是2.29克/盆,地下部分的干重平均是1.30克/盆。對(duì)比沒有添加赤泥的土壤,田菁生長的地上和地下部分均有明顯的增重,至53%和61%對(duì)比來說,尤其是對(duì)于添加5%的赤泥后,產(chǎn)量提高的最為明顯,約提高產(chǎn)量61%。
2.2 赤泥對(duì)長喙田菁吸收重金屬能力的影響同時(shí)可以看到6個(gè)月長喙田菁收獲后對(duì)鉛和鋅的吸收。赤泥的添加應(yīng)用大大減少了長喙田菁地上部分所含鉛鋅和其他重金屬的濃度,特別是以添加5%赤泥土樣處理效果最好,鉛和鋅減少達(dá)到41.51mg/L-3,79.771mg/L-3,且赤泥水平越高,重金屬含量下降越多,這與施用赤泥后,土壤pH明顯提高,DTPA提取土壤活性鉛鋅的明顯下降趨勢(shì)是一致的。但長喙田菁地下部分(根)中鉛鋅和其他重金屬的含量卻因施用赤泥而有所提高(302.76mg/L-3,233.78mg/L-3)。一是可能由于赤泥的施用,改善了根系的生長情況,從而增強(qiáng)了其吸收重金屬的能力;另一可能是赤泥施用量的提高,根系對(duì)鉛鋅等重金屬的固定能力增加,而減少向地上部分的運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.3 添加赤泥對(duì)土壤生物有效態(tài)鉛和鋅含量的影響DTPA提取態(tài)重金屬通常被用來評(píng)估土壤重金屬被植物吸收的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),因此DTPA提取態(tài)重金屬被定義為生物有效態(tài)重金屬。添加赤泥均可以顯著地降低土壤中生物有效態(tài)鉛的含量,與對(duì)照相比,培養(yǎng)2、4和6個(gè)月后,添加赤泥處理中生物有效態(tài)鉛分別下降到23.97、21.036和19.87mg/kg,下降的百分比分別為25.11%、31.13%和33.17%;添加赤泥也可以顯著降低土壤中生物有效態(tài)Zn的含量。與未添加相比,培養(yǎng)2、4和6個(gè)月后,單獨(dú)添加赤泥處理中生物有效態(tài)Zn含量下降的百分比分別為59.17%、63.19%和72.12%。
3 討論由于赤泥呈堿性,施用赤泥提高了土壤pH,改變了土壤酸堿狀況。與試驗(yàn)開始前相比,施用赤泥能有效降低土壤交換態(tài)鉛、鋅含量,提高土壤碳酸鹽結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)鉛、鋅的含量,且施用量越高效果越為顯著。這可能是因?yàn)?施用赤泥后土壤pH有顯著升高,一方面使土壤膠體表面負(fù)電荷增加,對(duì)重金屬離子的吸附能力增強(qiáng);另一方面可以使土壤中的鐵錳等離子形成羥基化合物,提供更多的重金屬吸附位點(diǎn)。但施用赤泥提高土壤pH與對(duì)土壤中鉛、鋅的吸附作用各自對(duì)土壤中鉛、鋅形態(tài)變化的貢獻(xiàn)還有待進(jìn)一步的研究。
同時(shí)本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),施用赤泥可以有效降低土壤中鉛、鋅的作物有效性,減少田菁對(duì)鉛、鋅的吸收,改善田菁的生長狀況并提高田菁的生物量。而且從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,隨著赤泥施用量的提高,其降低作物體內(nèi)鉛、鋅含量的效果也更加明顯。
4 結(jié)論赤泥堿性較強(qiáng),通常在pH10以上,添加了赤泥的土壤樣品,其pH值顯著上升,使碳酸鹽在土壤中積累,從而導(dǎo)致了碳酸鹽態(tài)重金屬含量上升,間接降低了土壤中交換態(tài)的Pb和Zn的含量。赤泥對(duì)吸附土壤重金屬離子起著重要的作用,同時(shí)具有很好的絡(luò)合性能,對(duì)重金屬離子可起到顯著的絡(luò)合吸附作用。經(jīng)過赤泥處理的污染土壤中有效態(tài)重金屬有明顯下降,因此,對(duì)于污灌地土壤重金屬污染問題,可考慮應(yīng)用有色金屬行業(yè)的副產(chǎn)品或廢渣赤泥進(jìn)行有效修復(fù)。而5%土壤的赤泥加入量為合適的土壤改良劑量。
來源：論文網(wǎng)
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