磷礦粉及其活化產(chǎn)物對土壤鉛的鈍化與機理.pdf

1、土壤中的鉛不能被生物分解或化學(xué)降解，只能通過滲漏進入地下水，或直接被植物吸收進入食物鏈，最終對生態(tài)環(huán)境及人類和動物的健康造成嚴(yán)重的危害。本文研究了在黃褐土、磚紅壤和潮土中施加磷礦粉后鉛形態(tài)變化，探討了磷礦粉施加量、培養(yǎng)時間、不同磷礦粉種類以及活化磷礦粉對土壤中鉛形態(tài)的影響，采用X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)、傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)以及掃描電鏡和能譜分析(SEM/EDS)等手段分析了草酸活化磷礦粉與未活化磷礦粉

2、在不同pH條件下對鉛的鈍化機理。主要結(jié)果如下：
　　 1)黃褐土和磚紅壤中施加鐘祥磷礦粉(ZPR)培養(yǎng)2d后，均能有效的減少土壤中交換態(tài)鉛含量，增加殘渣態(tài)鉛含量，且磷礦粉施加量越高，效果越顯著。隨著磷礦粉施加量由0 mg P/kg，50 mg P/kg，500 mg P/kg，2000 mg P/kg增加，黃褐土和磚紅壤中交換態(tài)鉛含量與對照相比降低22.5%-54.4%和61.7%-72.8%；外源鉛含量為200 mg/kg時，

3、兩土壤中交換態(tài)和殘渣態(tài)鉛變化規(guī)律與無外源鉛污染時相似，隨磷礦粉施加量增加，黃褐土和磚紅壤中交換態(tài)鉛比對照減少23.9%-86.0%和20.9%-90.2%，以在ZPR用量最大時(2000 mg P/kg)鈍化效果最好。污染潮土中施加鐘祥磷礦粉2d后，交換態(tài)鉛含量有增加趨勢，但增幅很小，交換態(tài)鉛含量百分比變化范圍為0.7%-1.3%，殘渣態(tài)鉛含量增加。
　　 2)外源鉛污染的黃褐土和磚紅壤設(shè)置為輕度污染(Y2、L2)與重度污染土壤

4、(Y4、L4)，向其中施加2000 mg P/kg的ZPR后，其交換態(tài)鉛含量隨時間增加先表現(xiàn)很小的增幅，而后趨于穩(wěn)定，而殘渣態(tài)鉛含量隨時間增加先減少后增加；潮土中殘渣態(tài)鉛含量隨時間增加而增加，增幅為1.3%-14.5%。
　　 3)黃褐土中施加不同用量的磷礦粉后，?？盗椎V粉(BPR)鈍化交換態(tài)鉛效果最好，開陽磷礦粉(KPR)最差；而磚紅壤中對交換態(tài)鉛的鈍化效果為，低磷礦粉用量時(50 mg P/kg)，ZPR鈍化效果最好，BPR

5、最差；中(500 mg P/kg)、高(2000 mg P/kg)磷礦粉用量時，BPR效果最好，KPR最差。兩土壤施加不同用量的四種磷礦粉后，均能顯著的減少土壤中交換態(tài)鉛含量，增加殘渣態(tài)鉛含量。但供試磷礦粉對土壤中鉛的鈍化效果不同，BPR效果最優(yōu)，ZPR和南漳磷礦粉(NPR)效果相當(dāng)，KPR次之。說明磷礦粉的全磷和有效磷含量并非是鈍化土壤中鉛的決定因素，很可能由于BPR具有較大的比表面積，在對鉛的鈍化過程中磷酸鹽誘導(dǎo)的吸附起主要作用。<

6、br>　　 4)黃褐土中施加不同用量的活化磷礦粉(APRs)后，交換態(tài)鉛含量，在低APRs用量時，活化?？盗椎V粉(ABPR)效果最好，活化開陽磷礦粉(AKPR)最差；中APRs用量時，活化南漳磷礦粉(ANPR)效果最好，AKPR最差；高施加量時，檢測不到交換態(tài)鉛。磚紅壤中無論低、中、高APRs用量，ABPR的鈍化效果均優(yōu)于其它三種APRs。兩土壤中施加四種不同用量的APRs后，部分處理殘渣態(tài)鉛含量減少。四種APRs均能顯著降低兩土壤中

7、交換態(tài)鉛含量，效果優(yōu)于PRs。說明磷礦粉被草酸活化后，釋放的有效磷增多，能夠與鉛接觸的機會增多。
　　 5)供試未活化磷礦粉(PRs)和草酸活化后的磷礦粉(APRs)分別與不同pH的200 mg Pb/L的鉛溶液反應(yīng)，在pH3.0-5.0范圍內(nèi)均有效吸附溶液中的鉛，溶液的pH≥3時，對鉛的吸附率均在90%以上。隨著溶液pH的降低，溶液中溶解的磷濃度升高，但不同pH對Pb的吸附影響很小。通過XRD分析表明，供試樣品均可檢測到氟磷灰

8、石和方解石衍射峰。草酸活化后，均可檢測到草酸鈣或水合草酸鈣。PRs與鉛溶液反應(yīng)后形成白鉛礦，APRs與鉛反應(yīng)后生成磷氯鉛礦。XPS表面分析通過對Pb4f的終結(jié)合能(135.05-135.55 eV)對比顯示，APRs對鉛的去除要比PRs的更有效。SEM/EDS分析表明供試PRs樣品包含大的塊狀結(jié)晶體并含大量的Ca，P，O，F(xiàn)和C，驗證了氟磷灰石的存在；PRs經(jīng)草酸活化后，變?yōu)闊o定形；PRs與鉛溶液反應(yīng)后，形成塊狀物質(zhì)并含有Pb；在APR