不同鈍化劑對土壤中鎘形態分布的影響

張彩鳳

摘要：原位化學鈍化技術具有投入成本低、處理效果好、處理方便等優點，在重金屬污染土壤修復中日益得到關注。在衡水市某鋼鐵集團分公司煉廠排水口周邊農田采集土壤樣品，使用不同鈍化劑恒溫培養后進行鎘形態分析，以篩選出對重金屬鎘治理效果最好的鈍化劑，并提出改善土壤現況的建議。

關鍵詞：土壤修復；鈍化劑；鎘形態；影響

中圖分類號：X53 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2019）01-0045-03

現今我國近2 000萬hm2耕地遭到不同程度的重金屬污染。目前治理并修復重金屬污染土壤的方法主要有：利用活化碳等活性物質活化重金屬；利用改性海泡石等物質吸附重金屬；利用動植物的轉移作用，將重金屬富集到動植物體內；利用鈍化劑進行鈍化，即向土壤中加入鈍化劑，使土壤里的重金屬與鈍化劑發生反應，改變重金屬在土壤中的存在形態，從而降低其危害。化學鈍化修復具有投入成本相對較低、修復效果較好、鈍化劑來源廣、價格低以及適宜大面積污染地區修復等特點，因此得到廣泛關注與研究。在衡水市某鋼鐵集團分公司煉廠排水口周邊農田采取土壤樣品 ，使用不同鈍化劑恒溫培養后對土樣進行鎘形態分析，篩選出其中對重金屬鎘治理效果最好的鈍化劑，并提出改善土壤現況的建議。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品

供試土壤采自衡水市某鋼鐵集團分公司煉廠排水口周邊農田，采集地表下20 cm左右的土壤。將土樣在通風干燥的環境下風干后過32目篩，經預試驗測得該土樣中Cd的濃度為21.4 mg/kg。

1.2 鈍化劑

麥飯石：購自山東蒙山麥飯石經銷處；粉煤灰：購自某水泥生產廠；石灰石：購自某建材有限公司。

1.3 土壤的恒溫培養試驗

稱取100 g過20目篩的供試土壤置于大培養皿中，分別按預定施用量（石灰石：2 g/kg、粉煤灰：80 g/kg、麥飯石：6 g/kg）添加幾種鈍化劑并混合均勻，同時設置不施加鈍化劑的土樣作為空白對照組。在25 ℃恒溫培養箱中培養，每隔2 d取出稱量，適當補充水分，使每份土樣的含水量維持在田間持水量的20%左右，補好水后蓋上蓋子密封培養。培養30 d后取出，分別測定重金屬鎘的可提取態、可還原態、可氧化態和殘渣態含量。

2 結果與分析

2.1 鈍化培養后鎘形態含量變化分析

分別加入麥飯石、石灰石及粉煤灰鈍化30 d后，各組Cd形態含量變化見表1。

由表1可知：分別加入3種鈍化劑后，各組都能較為明顯地減少弱酸提取態Cd含量，并使殘渣態Cd含量明顯增加。與空白對照組相比，加入麥飯石的土壤中Cd的弱酸提取態、可還原態、可氧化態百分含量分別減少了35.83%，3.93%，3.67%，殘渣態百分含量增加了43.43%；加入粉煤灰的土壤中Cd的弱酸提取態、可還原態、可氧化態百分含量分別減少了30.23%，2.11%，0.99%，殘渣態百分含量增加了33.15%；加入石灰石的土壤中Cd的弱酸提取態、可還原態、可氧化態百分含量分別減少了27.12%，3.52%，0.25%，殘渣態百分含量增加了30.89%。

2.2 各鈍化劑鈍化效果方差分析

鈍化處理的機理可以總結為使重金屬由生物毒性較大的可提取態向毒性較小的殘渣態轉化，鈍化劑的鈍化效果主要考慮Cd形態中可提取態的減少量及殘渣態的增加量。對生物毒害性最高、環境危害性最強的可提取態含量減少量由大到小依次是麥飯石、粉煤灰、石灰石，且各鈍化劑之間的鈍化效果差異顯著。而對殘渣態含量增加量由大到小依次是麥飯石、粉煤灰、石灰石。

單變量檢驗分析結果見表2。

由表2可知，可提取態和殘渣態含量的方差檢驗統計量F值分別為137.870和309.500，相應的Sig.值均小于顯著性水平0.05，所以認為各鈍化劑鈍化效果存在顯著差別。

用多重比較的字母標記法對上述結果進行分析，結果見表3。

由表3可知，無論是可提取態還是殘渣態，各鈍化劑都具有很強的差異性，分析得出3種鈍化劑鈍化能力大小順序為麥飯石>粉煤灰>石灰石。

參考文獻

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