受銅鎘污染農(nóng)田土穩(wěn)定化修復(fù)及評(píng)價(jià)研究.pdf

1、江西省有大量有色金屬及稀土礦,在開發(fā)利用過程中已產(chǎn)生大量重金屬污染物,由于歷史原因部分重金屬進(jìn)入周圍農(nóng)田,對(duì)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重脅迫。本文以江西某冶煉廠周邊受銅鎘污染農(nóng)田為研究對(duì)象,對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行重金屬污染現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià);并以調(diào)查結(jié)果為基礎(chǔ),展開使用A公司的M試劑(為代稱)展開室內(nèi)小試和田間穩(wěn)定化修復(fù)實(shí)驗(yàn),對(duì)穩(wěn)定化效果進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)研究。研究結(jié)果可望為農(nóng)田重金屬治理與治理效果的驗(yàn)收提供技術(shù)和理論支持。
　　本研究得到以下結(jié)論:

2、　　(1)被調(diào)查農(nóng)田的銅鎘均超食用農(nóng)產(chǎn)品地環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(HJ332-2006)。0-20cm層土樣銅鎘含量分別為198.01mg/kg和1.31mg/kg,分別超標(biāo)3倍和3.4倍;20-40cm層土樣銅鎘含量分別為48.97mg/kg和0.57mg/kg,銅含量未超標(biāo),而鎘含量超標(biāo)0.9倍。
　　(2)重金屬生物有效態(tài)對(duì)植物生長(zhǎng)影響最大,生物有效 Cu與總量具有顯著的線性相關(guān)性,而生物有效 Cd與總量不具有相關(guān)性,同一深度的生物有

3、效Cd含量較為穩(wěn)定,土壤中生物有效Cu和生物有效Cd的含量分別為99.22mg/kg和0.37mg/kg。采用潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法評(píng)價(jià)污染情況發(fā)現(xiàn)場(chǎng)地具有中等生態(tài)危害風(fēng)險(xiǎn),以鎘的污染程度較強(qiáng)。在pH為3.2浸出條件下,修復(fù)場(chǎng)地中Cu、Cd的浸出濃度較低,其表層Cu的浸出濃度為4.58mg/kg,而Cd低至0.04 mg/kg,表明受污染土壤不會(huì)對(duì)地下水和地表徑流產(chǎn)生污染。次生層土壤中銅鎘總量、形態(tài)、生物有效態(tài)和浸出含量均遠(yuǎn)低于表層土,污染

4、程度較低。
　　(3)從重金屬的存在形態(tài)來看,Cu形態(tài)含量依次為弱酸提取態(tài)>可還原態(tài)≈可氧化態(tài)>殘?jiān)鼞B(tài)>水溶態(tài),實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地 Cu主要以非殘?jiān)鼞B(tài)存在,表層土 Cu弱酸提取態(tài)最多約為80mg/kg,對(duì)植物及生態(tài)系統(tǒng)影響最大水溶態(tài)的表層含量約為3 mg/kg,僅占總量的1.5％左右;Cd形態(tài)含量依次為弱酸提取態(tài)>可還原態(tài)>可氧化態(tài)>殘?jiān)鼞B(tài)>水溶態(tài),表層Cd弱酸提取態(tài)最多約為0.78 mg/kg,殘?jiān)鼞B(tài)約為0.07 mg/kg,運(yùn)用RSP法

5、從金屬形態(tài)方面評(píng)價(jià)土壤污染程度,發(fā)現(xiàn)表層土中Cu、Cd均為重度。
　　(4)使用A公司的M試劑對(duì)受重金屬污染農(nóng)田進(jìn)行修復(fù)的機(jī)理非常復(fù)雜,其中涉及配合/解離、吸附/解析、氧化/還原等一系列的物理化學(xué)過程。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)中,M試劑投加對(duì)于土壤中銅鎘總量影響不大;但可使銅鎘形態(tài)由活潑態(tài)向穩(wěn)定態(tài)遷移,在最佳投加比例1‰下,弱酸提取態(tài) Cu降低20.7%,可還原態(tài) Cu升高19.0%,可氧化態(tài)Cu升高38.3%,殘?jiān)鼞B(tài)Cu降低14.3%,弱酸提取

6、態(tài)Cd降低25.3%,可還原態(tài)Cd降低78.8%,可氧化態(tài)Cd升高10%,殘?jiān)鼞B(tài)Cd升高4.5倍;在1‰-5‰投加比例時(shí),生物有效 Cu含量降幅達(dá)28%左右,生物有效Cd含量降幅達(dá)19%左右;在1‰投加比例時(shí),土壤中Cu的浸出濃度(2.08mg/kg)比未加穩(wěn)定劑的土壤下降56.1%,而土壤中Cd的浸出濃度(0.01mg/kg)比未加穩(wěn)定劑的土壤下降80%。
　　(5)田間實(shí)驗(yàn)中銅鎘形態(tài)、浸出含量及生物有效態(tài)的變化規(guī)律基本與室內(nèi)保