有機酸和含磷物質對土壤鉛的固定效果及其機理.pdf

1、鉛是土壤環(huán)境中常見的重金屬污染物之一，其修復已成為全球最受關注的環(huán)境問題之一。本研究以紅壤和黃棕壤為載體，研究了草酸和含磷物質對土壤吸附解吸鉛的影響，通過去離子水提取、CaCl2提取、毒性淋溶提?。═CLP提取法）和BCR連續(xù)提取法探討了草酸、含磷物質的用量、培養(yǎng)時間及含磷物質的種類對土壤中鉛的生物有效性及形態(tài)轉化的影響。同時測定了幾種低分子有機酸對含磷物質(PR、APR、MPR、HAP、FePO4)固定溶液中Pb2+的影響，通過XRD

2、、SEM/EDS等技術探討其相互作用機理。本研究主要內容包括：
　?、诺葴匚皆囼灲Y果表明草酸和含磷物質均能促進兩種土壤對Pb的固定，其中草酸活化磷礦粉(APR)系列效果最明顯，且含磷物質和草酸配合施用效果優(yōu)于含磷物質單獨施用。草酸和含磷物質處理后土壤對Pb的吸附作用除了離子交換作用以外，還可與土壤溶液中的OH-、CO32-和PO43-等發(fā)生沉淀反應、有機酸根離子發(fā)生絡合反應及鐵鋁氧化物的專性吸附。兩土壤各處理等溫吸附鉛后，在0.

3、298，0.295和0.288 nm處有明顯的衍射峰，意味著磷氯鉛礦[Pb5(PO4)3C1]生成。
　?、剖覂饶M培養(yǎng)試驗結果表明，隨著培養(yǎng)時間的延長和P∶Pb摩爾比的增加，兩種土壤去離子水、CaC12和TCLP提取態(tài)Pb均顯著降低。培養(yǎng)到第120天時，APR，HAP和HAP+OA處理紅壤水溶態(tài)鉛低于檢測下限，且TCLP-Pb低于5 mg L-1的國際標準。對于黃棕壤而言，草酸均顯著增加了水溶態(tài)鉛和有效態(tài)鉛，但培養(yǎng)第49天后，較

4、CK分別降低了84.2％和58.1％。培養(yǎng)480天后，TCLP-Pb的濃度在0-1.55 mgL-1之間，遠低于國際標準5 mg L-1。BCR分析結果表明:土壤中Pb的形態(tài)以酸提取態(tài)和可還原態(tài)鉛為主。草酸活化磷礦粉在修復鉛污染土壤是最有效的，其次是草酸和難溶性含磷物質配合施用，均顯著降低了鉛的生物有效性。
　　⑶盆栽試驗結果表明所有含磷物質均降低了小白菜地上和地下部的Pb含量;小白菜地上和地下部分Pb含量與土壤可交換態(tài)Pb含量均

5、成極顯著相關。高P∶Pb摩爾比的KH2PO4處理可顯著增加土壤速效磷，具有一定的環(huán)境風險，對于缺磷的外源鉛污染土壤，可以施用較低P∶Pb摩爾比的KH2PO4或較高P∶Pb摩爾比難溶性磷(APR)。四種含磷物質都顯著降低土壤水溶態(tài)、CaCl2、TCLP提取態(tài)鉛含量，其中水溶態(tài)鉛降低效果依次為:APR＞PR＞HAP＞KH2PO4＞CK，而CaCl2和TCLP提取鉛效果均為:APR＞KH2PO4＞HAP＞PR＞CK。加入的Pb在土壤中主要以酸

6、提取態(tài)和可還原態(tài)存在，相對百分比分別達到28％-38％和52％-58％。APR處理將非殘渣態(tài)鉛轉化為殘渣態(tài)鉛的效果最顯著。
　?、葞追N含磷物質對Pb2+的固定順序為:HAP＞MPR＞APR＞FePO4＞PR。有機酸促進PR和FePO4固定Pb2+的影響機理可能有:一是有機酸促進PR溶解釋放更多的磷酸根，直接與Pb2+反應生成磷酸鉛沉淀;二是有機酸以PR為載體，在PR表面形成重金屬-有機酸-吸附劑三元絡合物。檸檬酸和乙酸抑制APR、