磷肥对镉铅铜锌复合污染土壤的钝化修复

为探寻不同磷肥及施用量对复合重金属污染土壤的钝化效果,选取安徽铜陵某矿区周边重金属复合污染的水稻土进行室内培养试验,研究了在磷酸氢二铵(DAP)、磷酸二氢钾(MPP)、磷酸三钙(TCP)和钙镁磷肥(CMP)这4种磷肥和5种施磷量条件下,土壤重金属镉(Cd)、铅(Pb)、铜(Cu)、锌(Zn)钝化特征随时间的变化。结果表明,添加4种磷肥均使土壤pH出现不同程度的升高,升高幅度从大到小依次为DAP,CMP,TCP,MPP。4种磷肥均能一定程度上钝化土壤中的Cd,Pb,且随着时间和施磷量的增加,整体钝化效果增加。在12周,施磷量为8 g/kg时,DAP,MPP,TCP和CMP对Cd的钝化效率分别达到了42.77%,41.74%,30.37%,28.31%,对Pb的钝化效率分别达到了48.55%,60.57%,37.58%,35.03%,磷肥对Cd,Pb的钝化效果主要是弱酸提取态和可还原态向残渣态转化。水溶性磷肥在复合污染土壤中对Cu,Zn具有活化风险,而枸溶性磷肥在相同施磷水平上对复合污染土壤中Pb,Cd的钝化效果相比于水溶性磷肥较差。因此磷肥适用于Pb,Cd污染土壤修复,且稳定性较好,用于修复Cu,Zn污染土壤效果较差。

土壤铅镉的磷酸盐钝化及其在模拟酸雨下的淋溶特征

为探究磷酸盐在不同水分条件下对土壤铅(Pb)、镉(Cd)的钝化效果及其在酸雨淋溶下修复时可能造成的重金属淋失风险,选择安徽铜陵某矿区周边Cd、Pb污染水稻土为研究对象,对比磷酸氢二铵(DAP)和磷酸三钙(TCP)在不同用量及不同土壤含水率下对Cd、Pb的修复效果,并探讨模拟酸雨条件下含磷钝化剂施用后对Cd、Pb修复稳定性的影响。结果表明:施用两种磷肥均能降低土壤中有效态Cd、Pb含量,DAP使土壤有效态Cd含量降低了41.87%~65.62%,有效态Pb含量降低了38.83%~76.98%;TCP处理下有效态Cd、Pb含量分别降低了39.55%~56.17%、37.52%~66.46%。75%最大田间持水量下有效态Cd含量分别下降了21.22%(TCP)、23.45%(DAP),有效态Pb含量分别下降了14.22%(TCP)、9.28%(DAP)。磷肥对Cd、Pb的固定作用随着酸雨淋溶量增加而减弱,两种磷肥处理下,土壤5~55 cm深度范围内Pb的平均含量分别为47.23 mg·kg^(-1)(DAP)和53.21 mg·kg^(-1)(TCP),不同酸雨条件下磷肥处理土壤Pb含量变化率为3.12%~13.53%。研究表明,DAP与TCP在不同施用量下均能够有效钝化土壤中的Cd、Pb,对Pb的钝化效果要优于Cd,且钝化效果与施用量正相关,施用磷肥后15~45 cm土层溶液中Cd、Pb含量出现大幅度下降,45 cm以下土层溶液中Cd、Pb含量变化较小,随着酸雨淋溶量的增加,DAP存在重新活化深层土壤溶液中Cd、Pb的风险。两种磷肥在强酸雨条件下均能够有效限制Cd、Pb在不同深度土壤中的迁移,使Cd大部分固定在0~15 cm土层,而Pb在不同深度土壤中分布差异较小。

稻田镉污染原位钝化修复及磷积累与迁移特征

选择苏南某镉(Cd)污染稻田,研究钙镁磷肥和钙铝水滑石2种钝化修复材料对Cd污染土壤原位钝化修复的效果,并且探讨含磷钝化剂的使用对水土环境磷累积与迁移特征的影响.结果表明:施用2种钝化剂后均能有效降低土壤中有效态Cd的含量,且随着钝化时间的推移,有效态Cd含量均呈现稳定缓慢降低的趋势,在施加钝化剂16周后达到最低,不同处理的钝化效果依次为:1500kg/hm^(2)钙镁磷肥>6000kg/hm^(2)钙铝水滑石>750kg/hm^(2)钙镁磷肥,各处理有效态Cd比施加前分别降低了54.5%、50.3%以及46.9%.各处理在不同阶段的土壤pH值与有效态Cd含量呈显著负相关.施用钙镁磷肥作为钝化剂会加快土壤中磷的累积,且随着施用量的增加60~90cm深度渗漏水中总磷和溶解性磷酸盐含量有明显升高趋势.

磷肥钝化修复重金属污染土壤及其环境风险

磷肥广泛应用于农田重金属污染土壤钝化修复,但不同类型磷肥对多种重金属复合污染土壤的修复效果及其环境风险尚不明确。通过室内土壤培养和土柱淋溶模拟实验,研究枸溶性磷肥-钙镁磷肥(CMP)和水溶性磷肥-磷酸二氢钾(MPP)对重金属Pb、Cd、Cu、Zn复合污染土壤的钝化效果以及磷在土壤剖面中的淋溶损失特征。结果表明,CMP和MPP施用量(以P_(2)O_(5)计)为8 g·kg^(-1)时,Pb、Cd的钝化率分别为35.05%和71.72%、31.76%和40.99%,而Cu、Zn则出现一定程度的活化(最高达29.62%)。MPP对Pb的钝化效果显著优于CMP,但对Cd而言,2者差异不明显,且磷肥用量的成倍增加并不能显著提升钝化效果。土柱中土壤全磷、有效磷和淋溶液总磷的质量分数均随着深度(20~65 cm)递增而显著下降,且在某一深度上随着施磷量(1~8 g·kg^(-1))的增加而显著升高。MPP在高用量下造成的磷淋溶风险显著大于CMP。采用磷肥钝化修复复合重金属污染土壤应综合重金属类型、钝化效果以及潜在的磷流失风险,选择适当的磷肥种类和用量。本研究结果可为磷肥钝化修复重金属污染土壤提供参考。