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不同,其遷移轉化的特點和污染性質也有不同。而赤泥作為工業產品的廢品,具有成本低,工藝簡單,以廢治廢的特點,其對土壤中重金屬離子,有毒非金屬離子等具有修復作用。赤泥修復作用機理主要是赤泥對土壤中的Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+有較好的固著性能,使其從可交換狀態轉變為鍵和氧化物狀態,從而使土壤中重金屬離子的活動性和反應性降低,有利于微生物活動和植物生長。
1 試驗設計取研磨過的污染土樣和對照土樣各100g,分別加入土樣3%、5%(w:w)的赤泥。試驗設4個處理,分別為未污染土壤,未污染土壤加入赤泥修復,污染土壤,污染土壤加入赤泥修復。實驗為期6個月。
2 結果與分析分別在0、2、4和6個月后取出部分土樣,然后風干土壤,過2mm篩。用原子吸收分光光度法測定重金屬含量。
2.1 赤泥對長喙田菁生長的影響6個月后,用赤泥修復后的土樣,對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%對比來說,尤其是對于添加5%的赤泥后,產量提高的最為明顯,約提高產量61%。
2.2 赤泥對長喙田菁吸收重金屬能力的影響同時可以看到6個月長喙田菁收獲后對鉛和鋅的吸收。赤泥的添加應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,根系對鉛鋅等重金屬的固定能力增加,而減少向地上部分的運轉。
2.3 添加赤泥對土壤生物有效態鉛和鋅含量的影響DTPA提取態重金屬通常被用來評估土壤重金屬被植物吸收的風險評價,因此DTPA提取態重金屬被定義為生物有效態重金屬。添加赤泥均可以顯著地降低土壤中生物有效態鉛的含量,與對照相比,培養2、4和6個月后,添加赤泥處理中生物有效態鉛分別下降到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Zn的含量。與未添加相比,培養2、4和6個月后,單獨添加赤泥處理中生物有效態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。與試驗開始前相比,施用赤泥能有效降低土壤交換態鉛、鋅含量,提高土壤碳酸鹽結合態和殘渣態鉛、鋅的含量,且施用量越高效果越為顯著。這可能是因為,施用赤泥后土壤pH有顯著升高,一方面使土壤膠體表面負電荷增加,對重金屬離子的吸附能力增強;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。但施用赤泥提高土壤pH與對土壤中鉛、鋅的吸附作用各自對土壤中鉛、鋅形態變化的貢獻還有待進一步的研究。
同時本試驗發現,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。而且從試驗結果可以看出,隨著赤泥施用量的提高,其降低作物體內鉛、鋅含量的效果也更加明顯。
4 結論赤泥堿性較強,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,從而導致了碳酸鹽態重金屬含量上升,間接降低了土壤中交換態的Pb和Zn的含量。赤泥對吸附土壤重金屬離子起著重要的作用,同時具有很好的絡合性能,對重金屬離子可起到顯著的絡合吸附作用。經過赤泥處理的污染土壤中有效態重金屬有明顯下降,因此,對于污灌地土壤重金屬污染問題,可考慮應用有色金屬行業的副產品或廢渣赤泥進行有效修復。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
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