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改良剂原位修复重金属污染土壤研究进展2

时间:2015-07-11 09:37:52 点击:

1.2 磷酸盐

羟基磷灰石、磷矿粉和水溶性、拘溶性磷肥均可降低重金属的生物有效性。施用高磷水平5000mg/kg羟基磷灰石处理与对照相比,植物茎叶和根组织中的Pb含量分别降低了52.2%和73.1%。施用磷酸二铵通过形成金属磷酸盐沉淀,降低了Cd、Pb和Zn在土壤中的迁移,其中以2300mg/kg的施用量效果最好。Panwar等研究了外源Cd和(NH4)2HPO4对豇豆和绿豆吸收Cd的影响,结果表明随着P施用量的增加,植株的Cd浓度相应减少,这主要是因为植株干物质积累和Cd在土壤中溶解性的降低。李瑞美等通过对钢厂附近污染田进行改良的田间定位试验,结果表明,采用钙镁磷肥、钙镁磷肥+泥炭、钙镁磷肥+猪粪等处理对提高作物产量有显著效果,同时可抑制水稻、花生对Cd、Pb的吸收。Chen等通过在Cd、Pb和Zn污染的酸性土壤上进行小区试验,发现施用石灰和钙镁磷肥消除了小白菜重金属毒害的生物学性状,显著地降低了小白菜体内Cd、Pb、Cu和Zn的含量。

虽然磷酸盐在降低大多数重金属的生物有效性方面具有显著的效果,但是过量施用磷酸盐一方面可能诱发水体的富营养化;另一方面,当土壤存在As与其它金属离子复合污染时,施用磷酸盐可增加As的水溶性,提高其生物活性。

1.3 天然、天然改性和人工合成矿物

海泡石对Cd具有较大的吸附作用,其最大吸附值达3160mg/g,红壤和耕型河潮土中施入海泡石,交换态Cd显著下降,残渣态Cd明显上升,使植株体内的Cd含量明显降低。说明海泡石对酸性和中性土壤的Cd污染均有一定的改良效果。钠化改性膨润土对Cd也有很好的吸附作用,与钙基膨润土和供试土壤相比,钠化膨润土的Cd离子饱和吸附量是钙基膨润土的2.85倍,是土壤的2.70倍。杨秀敏等通过等温吸附试验和盆栽试验,研究了凹凸棒石对Cd的吸附及对Cd污染土壤玉米生长的影响。试验表明,凹凸棒石对Cd有很好的吸附作用,在Cd污染土壤中添加少量的凹凸棒石可使玉米的Cd中毒程度降低,促进玉米生长。

天然或人工合成的沸石可钝化重金属和降低其生物有效性,为此有关学者进行了大量的研究。Gworek利用合成沸石和合成粗霞正长岩颗粒加到Cd污染土壤中,明显降低了莴苣、燕麦和黑麦草根和茎中的Cd浓度。当沸石施用量为土重的1%时,与对照相比,盆栽莴苣叶片中的Cd浓度降低了86%。在Pb污染的土壤上施用合成沸石也可使莴苣叶片Pb含量下降69%,燕麦子粒Pb含量下降50%。Haid0uti设计了天然沸石分别占土重1% 、2%和5%3个水平的试验,得出在5%水平,紫花苜蓿茎和根中的Hg浓度分别减少了86.O%和55.4%,黑麦草的Hg浓度降低了84.2%和58.2%。Zorpas驯等研究了沸石在污泥腐熟过程中吸附重金属的情况,结果发现随着混合物中天然沸石含量(0%~30%)的增加,腐熟后混合物中重金属的浓度明显降低,这是因为沸石吸附了污泥中交换态和碳酸盐结合态的重金属。添加0.5%和1.0%的沸石在90d内可显著降低污泥中可移动的Zn,同时也显著降低土壤中重金属向黑麦草的迁移。Gareia—sanchez发现,使用由粉煤灰合成的NaP1型沸石对二价的重金属离子显示出很好的保留特性,淋洗和离子交换实验都表明它能有效地减少Zn、Cd、Mn、Co的移动性(63%~100%)。

关于天然沸石在钝化重金属离子的作用方面,有关报道并不一致。有部分学者发现,在土壤中添加天然沸石对重金属钝化效果不明显,甚至没有影响。