不同鈍化劑對土壤中鎘形態(tài)分布的影響

張彩鳳

摘要：原位化學(xué)鈍化技術(shù)具有投入成本低、處理效果好、處理方便等優(yōu)點，在重金屬污染土壤修復(fù)中日益得到關(guān)注。在衡水市某鋼鐵集團分公司煉廠排水口周邊農(nóng)田采集土壤樣品，使用不同鈍化劑恒溫培養(yǎng)后進(jìn)行鎘形態(tài)分析，以篩選出對重金屬鎘治理效果最好的鈍化劑，并提出改善土壤現(xiàn)況的建議。

關(guān)鍵詞：土壤修復(fù)；鈍化劑；鎘形態(tài)；影響

中圖分類號：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1161（2019）01-0045-03

現(xiàn)今我國近2 000萬hm2耕地遭到不同程度的重金屬污染。目前治理并修復(fù)重金屬污染土壤的方法主要有：利用活化碳等活性物質(zhì)活化重金屬；利用改性海泡石等物質(zhì)吸附重金屬；利用動植物的轉(zhuǎn)移作用，將重金屬富集到動植物體內(nèi)；利用鈍化劑進(jìn)行鈍化，即向土壤中加入鈍化劑，使土壤里的重金屬與鈍化劑發(fā)生反應(yīng)，改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)，從而降低其危害。化學(xué)鈍化修復(fù)具有投入成本相對較低、修復(fù)效果較好、鈍化劑來源廣、價格低以及適宜大面積污染地區(qū)修復(fù)等特點，因此得到廣泛關(guān)注與研究。在衡水市某鋼鐵集團分公司煉廠排水口周邊農(nóng)田采取土壤樣品 ，使用不同鈍化劑恒溫培養(yǎng)后對土樣進(jìn)行鎘形態(tài)分析，篩選出其中對重金屬鎘治理效果最好的鈍化劑，并提出改善土壤現(xiàn)況的建議。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品

供試土壤采自衡水市某鋼鐵集團分公司煉廠排水口周邊農(nóng)田，采集地表下20 cm左右的土壤。將土樣在通風(fēng)干燥的環(huán)境下風(fēng)干后過32目篩，經(jīng)預(yù)試驗測得該土樣中Cd的濃度為21.4 mg/kg。

1.2 鈍化劑

麥飯石：購自山東蒙山麥飯石經(jīng)銷處；粉煤灰：購自某水泥生產(chǎn)廠；石灰石：購自某建材有限公司。

1.3 土壤的恒溫培養(yǎng)試驗

稱取100 g過20目篩的供試土壤置于大培養(yǎng)皿中，分別按預(yù)定施用量（石灰石：2 g/kg、粉煤灰：80 g/kg、麥飯石：6 g/kg）添加幾種鈍化劑并混合均勻，同時設(shè)置不施加鈍化劑的土樣作為空白對照組。在25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，每隔2 d取出稱量，適當(dāng)補充水分，使每份土樣的含水量維持在田間持水量的20%左右，補好水后蓋上蓋子密封培養(yǎng)。培養(yǎng)30 d后取出，分別測定重金屬鎘的可提取態(tài)、可還原態(tài)、可氧化態(tài)和殘渣態(tài)含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 鈍化培養(yǎng)后鎘形態(tài)含量變化分析

分別加入麥飯石、石灰石及粉煤灰鈍化30 d后，各組Cd形態(tài)含量變化見表1。

由表1可知：分別加入3種鈍化劑后，各組都能較為明顯地減少弱酸提取態(tài)Cd含量，并使殘渣態(tài)Cd含量明顯增加。與空白對照組相比，加入麥飯石的土壤中Cd的弱酸提取態(tài)、可還原態(tài)、可氧化態(tài)百分含量分別減少了35.83%，3.93%，3.67%，殘渣態(tài)百分含量增加了43.43%；加入粉煤灰的土壤中Cd的弱酸提取態(tài)、可還原態(tài)、可氧化態(tài)百分含量分別減少了30.23%，2.11%，0.99%，殘渣態(tài)百分含量增加了33.15%；加入石灰石的土壤中Cd的弱酸提取態(tài)、可還原態(tài)、可氧化態(tài)百分含量分別減少了27.12%，3.52%，0.25%，殘渣態(tài)百分含量增加了30.89%。

2.2 各鈍化劑鈍化效果方差分析

鈍化處理的機理可以總結(jié)為使重金屬由生物毒性較大的可提取態(tài)向毒性較小的殘渣態(tài)轉(zhuǎn)化，鈍化劑的鈍化效果主要考慮Cd形態(tài)中可提取態(tài)的減少量及殘渣態(tài)的增加量。對生物毒害性最高、環(huán)境危害性最強的可提取態(tài)含量減少量由大到小依次是麥飯石、粉煤灰、石灰石，且各鈍化劑之間的鈍化效果差異顯著。而對殘渣態(tài)含量增加量由大到小依次是麥飯石、粉煤灰、石灰石。

單變量檢驗分析結(jié)果見表2。

由表2可知，可提取態(tài)和殘渣態(tài)含量的方差檢驗統(tǒng)計量F值分別為137.870和309.500，相應(yīng)的Sig.值均小于顯著性水平0.05，所以認(rèn)為各鈍化劑鈍化效果存在顯著差別。

用多重比較的字母標(biāo)記法對上述結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果見表3。

由表3可知，無論是可提取態(tài)還是殘渣態(tài)，各鈍化劑都具有很強的差異性，分析得出3種鈍化劑鈍化能力大小順序為麥飯石>粉煤灰>石灰石。

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