炭改良劑對復合污染土壤Cu的鈍化效果.pdf

1、隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，重金屬通過金屬礦山的采礦、大氣干濕沉降、污水灌溉農(nóng)田、重金屬超標農(nóng)用制品的使用等途徑進入到土壤中，造成土壤重金屬嚴重污染。其中，銅冶煉廠排放了大量的Cu、Cd等重金屬進入到土壤環(huán)境中，造成土壤銅鎘復合污染，并使Cu在土壤中大量的積累。本文以清潔土壤為土培試驗和盆栽試驗的供試土壤，人為添加外源銅鎘，添加量分別為400mg/g、5mg/g，以此模擬銅冶煉廠周邊的已被污染的土壤。選用活性炭、低磷活性炭、HNO3改性活性炭、

2、NaOH改性活性炭、KMnO4改性活性炭、板藍根生物炭、板藍根藥渣生物炭等13種炭材料為改良劑，根據(jù)對Cu的吸附效果，篩選出吸附性能良好的改良劑。再根據(jù)活性炭和KMnO4改性活性炭對9種不同種類的污染土壤中的Cu的吸附率，選出土壤培養(yǎng)和盆栽試驗的供試土壤，以黑麥草為指示植物，進行室內(nèi)土壤培養(yǎng)實驗和盆栽實驗，分析幾種鈍化劑對Cu、Cd復合污染土壤的修復效果及作用機理。主要研究結果如下：
　　不同炭改良劑對污染土壤的鈍化效果表明：對于

3、銅單一及銅鎘復合污染的酸性土壤中，上述13種炭改良劑對Cu2+的吸附作用均有不同程度地提高，其中，0.05mol/LKMnO4改性活性炭對Cu2+的去除效果較好，在添加量為2％時對Cu2+的吸附率達到了80.56%。
　　采用活性炭和KMnO4改性活性炭對不同種類的污染土壤中Cu的鈍化結果表明：上述2種炭改良劑對赤紅壤（CHR0、CHR1）、黃壤（HUR0）、黃棕壤（HZR0）、廣州紅壤（HOR0）、江西紅壤（HHR0、GYR0、

4、NJR0）、暗棕壤（AZR0）等9種不同種類的污染土壤中Cu2+的吸附率有不同程度的提高，且改性活性炭對Cu2+的吸附效果高于活性炭的吸附效果。在銅單一污染土壤處理中，改性活性炭對土壤中Cu2+的吸附率分別為95.73%、83.00%、86.69%、77.81%、87.14%、70.55%、95.43%、98.82%、54.06%；在銅鎘復合污染土壤處理中，pH值在4.07~5.89范圍內(nèi)，對Cu2+的吸附效果較好，改性活性炭對江西紅壤

5、（NJR0）的吸附率達到了98.82%。
　　在土壤培養(yǎng)試驗中，在銅單一污染土壤中，施加活性炭和改性活性炭后，土壤過氧化氫酶活性與對照相比有顯著性提高，分別提高了45.45%、68.18%；脲酶活性分別提高了42.09%、32.97%。在銅鎘復合污染土壤中，活性炭和改性活性炭與對照相比對土壤過氧化氫酶活性分別提高了61.90%、71.4%。在銅單一污染土壤中，改性活性炭的改良效果優(yōu)于活性炭，酸可提取態(tài)、氧化結合態(tài)所占比例分別降低了

6、5.79%、5.46%，有機結合態(tài)、殘渣態(tài)分別提高了2.00%、9.25%；在銅鎘復合污染土壤處理中，添加改良劑后，酸可提取態(tài)所占比例相較于單一銅處理提高幅度較大，分別增加了21.46%、5.73%，且具有酸可提取態(tài)、氧化結合態(tài)向有機結合態(tài)和殘渣態(tài)轉(zhuǎn)化的趨勢。
　　盆栽試驗結果表明：活性炭、改性活性炭和麥飯石對黑麥草的生物量、葉綠素、根活力有所提高，能夠降低黑麥草體內(nèi)Cu的積累量，在銅單一污染土壤中，添加改性活性炭后，莖葉Cu、根

7、Cu含量與無改良處理相比分別降低了35.30%、27.05%；在復合污染土壤中，添加活性炭、改性活性炭、麥飯石后，莖葉Cu、根Cu含量與對照相比分別降低了23.65%、32.08%、27.71%；27.41%、20.90%、28.83%。添加改良劑后，還可提高土壤pH值、增加有機質(zhì)及土壤酶活性，降低Cu的酸可提取態(tài)含量，向潛在可利用態(tài)和不可利用態(tài)轉(zhuǎn)化。
　　炭改良劑對銅鎘復合污染土壤具有良好的鈍化效果，尤其是改性活性炭的使用，既不