基于微生物和化學修復的鉻渣堆場土壤質量及生態(tài)風險評價.pdf

1、土壤重金屬污染日益嚴重，其地下水和人類健康危害極大，特別是土壤的鉻污染備受關注。近年來鉻污染土壤修復工作得到了世界各國廣泛重視，而各類修復技術也有了很大的進展并已逐漸進入現場應用階段。然而，有關鉻污染土壤修復效果評價則缺乏研究和探討，反過來影響了鉻污染土壤修復理論和技術的進一步發(fā)展。
　　 本研究以高效Cr(Ⅵ)還原菌循環(huán)淋洗修復的鉻渣污染土壤為研究對象，并與FeSO4淋洗修復鉻渣污染土壤相比較，從土壤肥力質量、地下水安全和植物

2、生長安全三個方面，對修復后土壤的生態(tài)安全評價開展研究。主要結論如下：
　　 1)鉻渣污染土壤采用微生物法修復后，土壤有機質含量變化不大，全氮和有效氮含量隨時間波動沒有明顯的規(guī)律，而土壤中全磷和速效磷含量明顯增加；而化學修復法使土壤有機質和速效磷含量有一定程度的降低，對全氮、速效氮和全磷含量影響不大。與化學修復法相比，微生物修復法能提高土壤多酚氧化酶、脫氫酶、脲酶和堿性磷酸酶的活性。
　　 2)利用模糊數學和相關分析原理，

3、對修復前后的鉻渣污染土壤的化學肥力和生物學肥力質量進行評價。鉻渣污染土壤水溶性Cr(Ⅵ)的含量為1276mg/kg，修復前化學肥力質量指數是0.260，經微生物修復后變?yōu)榛瘜W肥力質量指數為0.264，化學修復后土壤肥力質量指數為0.166，微生物修復對土壤化學肥力水平的高低影響較小，而化學法修復會一定程度地降低土壤化學肥力質量。鉻渣污染土壤修復前的生物學肥力為0.082，化學修復后降低至0.062，下降了25％，微生物修復后上升為0.7

4、04，提高了9倍。微生物修復能大幅度提高土壤的生物學肥力。
　　 3)模擬酸雨淋溶作用下，修復土壤鉻釋放量隨酸雨淋溶量的增加而緩慢上升，第6年后趨于穩(wěn)定。微生物法修復后的土壤鉻的釋放過程比化學法修復后的土壤鉻的釋放過程要慢。微生物修復和化學修復后的土壤經pH=3的酸雨淋溶后的第6年土壤總鉻的累積釋放量分別為29.8mg/kg和80.87mg/kg;而其六價鉻釋放數量很少，微生物修復和化學修復的重污染土壤初期濾液中Cr(Ⅵ)的含量

5、分別為0.69mg/L和1.35mg/L，酸雨淋溶三年后沒有檢測出Cr(Ⅵ)。土壤中釋放鉻的主要來自于碳酸鹽結合態(tài)和有機結合態(tài)鉻。微生物修復和化學修復的土壤經酸雨淋溶后其碳酸鹽結合態(tài)減少的百分比分別高達65.7％和59.58％，其有機結合態(tài)減少的百分比分別為22.7％和10.89％。
　　 4)利用模糊綜合評價模型評價修復后土壤對地下水安全的影響。修復前土壤風險等級為Class11;微生物修復后土壤的風險等級為Class5；化學

6、法修復后土壤的風險等級為Class6，土壤經過修復后，對地下水的風險得到有效降低。
　　 5)采用盆栽試驗研究修復土壤中植物生長情況及體內鉻含量。鉻渣重污染土壤修復前土壤中黑麥草和狗牙根地上部分干重分別為3.981g/盆和1.064g/盆，而體內鉻含量分別達到135.34mg/kg和156.86mg/kg;在化學法修復土壤中分別達到4.951g/盆和4.358g/盆，而其體內鉻含量分別為88.173mg/kg和85.25mg/k

7、g;在微生物修復土壤中生物量分別達到17.273g/盆和10.909g/盆，而其體內鉻含量分別為81.28mg/kg和90.36mg/kg。鉻渣污染土壤經過修復后黑麥草和狗牙根的生物量明顯增加，而植物體內鉻含量明顯減少。微生物修復后的土壤中狗牙根長勢更好。修復后的土壤可以用于種植牧草或者一些水土保持作物，更利于生態(tài)恢復。
　　 6)利用模糊綜合評價模型對修復土壤中的植物生長風險進行評價，修復前土壤風險等級為Class11，嚴重影