污泥/凹凸棒石共热解生物炭对土壤重金属的钝化效果研究

利用不同配比的市政污泥和凹凸棒石黏土,共热解制备7种污泥生物炭,通过钝化实验研究了共热解污泥生物炭对重金属污染土壤理化性质和重金属化学形态、生物有效性的影响。结果表明:与对照处理相比,污泥生物炭的添加均使土壤pH值、电导率和离子交换量提高,使土壤中重金属DTPA和TCLP提取态含量降低,其中凹凸棒石黏土添加量为30%时制备的污泥生物炭对土壤重金属钝化效果最显著,钝化效率可达90%以上;添加15%凹凸棒石制备的污泥生物炭明显促进了土壤中Cd和Zn由酸溶态向残渣态转变。同时添加污泥生物炭使重金属Cd、Cu、Zn和Ni的潜在风险指数降低。

腐殖酸复配凹凸棒石对土壤Cd污染的钝化效果

将凹凸棒石与腐殖酸结合制备新型钝化材料,并测试其对土壤重金属Cd的钝化效果。结果表明,腐殖酸复配凹凸棒石产生了新的活性官能团,增强了其对重金属的吸附作用。腐殖酸和凹凸棒石质量比为1∶5时,能够将土壤pH值和电导率分别提高至7.31和366.00μS/cm。土壤中重金属Cd的酸溶态含量较对照组降低34.10%;重金属Cd的还原态和残渣态较对照组分别升高21.09%和63.13%。不同配比的腐殖酸与凹凸棒石材料均能降低土壤中Cd的环境风险因子和潜在风险指数,其中当腐殖酸与凹凸棒石的质量比为1∶5时,降低效果显著。综合表明,腐殖酸复配凹凸棒石能够作为有效的钝化材料来修复土壤中的重金属Cd污染。

凹凸棒石对土壤Cd污染的钝化修复

通过钝化试验和盆栽试验,研究凹凸棒石添加量对土壤的理化性质、土壤中Cd的生物有效态、化学形态和玉米植株不同部位Cd的富集的影响,进而评价土壤中Cd的钝化效果和环境风险。结果表明,土壤中添加5%凹凸棒石处理效果最佳,Cd的DTPA和TCLP提取态钝化效率分别为56.97%和45.10%,酸溶态、可还原态含量较CK钝化组分别降低42.47%和32.69%,可氧化态和残渣态含量分别增加27.27%和69.23%,有效降低了重金属Cd的生物有效性和迁移能力,从而降低土壤中Cd的环境风险和潜在环境风险。盆栽试验中,随着凹凸棒石添加量的增加,玉米植株地上部分和地下部分对Cd的富集量及转运系数逐渐降低,有效缓解了Cd胁迫对玉米植株的毒害作用。