硅肥和磷矿粉复配对垃圾填埋场重金属污染土壤的修复

以四川省盐亭县云溪镇垃圾填埋场的紫色土为研究对象,将不同质量分数的硅肥(Si1:0.5%,Si2:1.0%)和磷矿粉(P1:0.2%,P2:0.4%,P3:1.0%)复配添加到土壤中培养90 d,研究钝化培养前后重金属Cd、Cu、Pb、Zn有效态含量的变化,并利用风险评价系数(risk assessment code,RAC)评价土壤修复效果。结果显示,高硅处理(Si2:1.0%)相比于低硅处理(Si1:0.5%)能显著降低重金属有效性,其中,Si2P3处理对Cd、Cu、Pb、Zn的钝化率最高,分别为30.79%、27.27%、27.13%、36.88%;Si2P1和Si2P2处理之间没有显著差异,而Si2P1处理可以显著降低重金属浸出毒性量和RAC。研究表明,复配钝化剂主要通过提高土壤pH和EC值,增强O-Si-O、Si-O-Si、H_(2)PO_(4)^(-)、PO4^(3-)等官能团的络合沉淀作用促使重金属由高活性的弱酸提取态、可还原态向低活性的可氧化态、残渣态转化。综合来看,Si2P1处理钝化剂施用量更低,更适合用于垃圾填埋场重金属污染土壤的修复。

生物炭和海泡石复配对镉和锌复合污染土壤的钝化修复

为修复四川某垃圾填埋场周边镉(Cd)和锌(Zn)复合污染土壤,选用生物炭和海泡石2种钝化材料,研究不同复配比例(质量比分别为1∶1、1∶2、2∶1)、施加量(1%、3%)和钝化时间(45、90 d)对污染土壤中Cd和Zn的钝化效果,分析复配钝化剂施加前后对污染土壤中Cd和Zn有效性和形态分布的影响,并通过其稳定性指数(IR值)和移动性指数(MF值)探究土壤Cd和Zn稳定性和移动性的变化。结果显示,土壤中Cd和Zn的钝化效果随钝化培养时间和施加量的增加而显著升高,其中在钝化培养90 d,3%施加量下,生物炭与海泡石复配比例为2∶1时,对土壤中Cd和Zn的钝化效果最好,其钝化率分别为31.1%和23.1%。施加复配钝化剂培养后,土壤中Cd和Zn的弱酸提取态和可还原态占比降低,而可氧化态和残渣态占比上升。与对照相比,复配钝化剂的施加使土壤中Cd和Zn的稳定性增强,移动性减弱;其中在3%施加量下,生物炭与海泡石复配比例为2∶1时土壤中Cd的MF值降低17.5%、IR值升高9.0%,土壤中Zn的MF值降低6.1%、IR值升高18.7%。结果表明,添加3%的生物炭和海泡石混合物(质量比2∶1)对复合污染土壤中Cd和Zn的修复效果最佳。

矿物对土壤中重金属有效性的影响

为探究不同矿物对村镇简易垃圾填埋场污染土壤中重金属有效性的影响,以四川省绵阳市盐亭县云溪镇垃圾填埋场污染土壤为研究对象,分别按1%、3%、5%质量分数单独添加海泡石(H)、膨润土(P)、沸石(F)钝化培养60 d,通过重金属的二乙烯三胺五乙酸浸提法(DTPA)、毒性浸出试验(TCLP)和欧盟四步顺序提取法(BCR),测定培养前后土壤中重金属不同形态的含量,研究3种矿物对土壤中Cd、Cu、Pb、Zn的钝化效果。结果表明,海泡石、膨润土、沸石处理均能够降低土壤中4种重金属的DTPA有效态含量,并可有效减少重金属的TCLP浸出量。海泡石处理对重金属Cd的钝化效率为25.82%~30.50%,其中H-3%处理的效果最好,可使土壤pH值升高0.89,Cd的TCLP浸出量减少22.88%。膨润土和沸石处理,土壤中4种重金属的钝化效率均低于海泡石处理。3种矿物处理对土壤碱性磷酸酶活性的影响较小,但使脲酶活性增加了14.49%~26.15%。土壤pH值和Cu、Pb、Zn的TCLP浸出量呈显著或极显著负相关。添加3种矿物后,供试土壤中重金属的迁移指数(MF)降低,其中H-3%处理使Cd的MF下降了25.05%,减少了土壤中重金属的移动性。综合来看,3%海泡石处理的钝化效果最好,能够明显降低污染土壤中Cd等重金属的有效性和移动性。