典型重金属污染土壤修复中试效果研究及对农作物影响的评估.pdf
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1、收稿日期:;修回日期:;录用日期:基金项目:上海市普陀区加快发展研发服务产业专项(N o B )资助项目.E m a i l:y u j i n t a o c o m典型重金属污染土壤修复中试效果研究及对农作物影响的评估陆锟a,b,余锦涛,a,b,王湘徽c(a上海化工院环境工程有限公司,上海 )(b工信部工业(土壤污染修复)产品质量控制和技术评价实验室,上海 )(c上海康恒环境修复有限公司,上海 )摘要:针对某重金属污染土壤开展中试修复田间种植研究.通过种稳定化材料和种淋洗剂对重金属铅、镉和砷污染土壤进行大田修复试验,根据种植收获小麦样品的根、茎、颖壳,以及籽粒中铅、镉、砷含量,分析稳定化材
2、料和淋洗剂对污染土壤修复效果,结果显示,施加F i x a l l、改性凹凸棒石对降低铅、镉和砷污染土壤中小麦的铅、镉、砷含量有明显效果;相比对照,其中施加稳定剂F i x a l l后作物籽粒中的铅质量浓度降低了 m gk g,施加稳定剂改性凹凸棒石后作物籽粒中的镉降低了 m gk g,且对地上作物产量减少的影响低于.关键词:土壤;重金属;稳定化;土壤淋洗中图分类号:O 文献标志码:AS t u d i e so nP i l o tT e s tE f f e c t o fT y p i c a lH e a v yM e t a lP o l l u t i o nS o i lR e
3、 m e d i a t i o na n dE v a l u a t i o no nC r o p sL uK u na,b,Y uJ i n t a o,a,b,W a n gX i a n g h u ic(aS h a n g h a i I n s t i t u t eo fC h e m i c a l I n d u s t r yE n v i r o n m e n t a lE n g i n e e r i n gC o m p a n yL i m i t e d,S h a n g h a i ,C h i n a)(bQ u a l i t yC o n t
4、r o la n dT e c h n o l o g yA s s e s s m e n tL a bo fI n d u s t r i a l(S o i lR e m e d i a t i o n)P r o d u c t(M I I T),S h a n g h a i ,C h i n a)(cS h a n g h a iS U Se n v i r o n m e n t a l r e m e d i a t i o nC o m p a n yL i m i t e d,S h a n g h a i ,C h i n a)A b s t r a c t:T h ep
5、 i l o t s c a l er e m e d i a t i o no fh e a v ym e t a l c o n t a m i n a t e ds o i lw a sc a r r i e do u t i nC h i n a B yu s i n gf i v es t a b i l i z i n ga g e n t i aa n dt w o l e a c h i n ga g e n t i a,t h es o i l r e m e d i a t i o ne f f e c tw a ss t u d i e dt h r o u g he x
6、 a m i n i n gP b、C d、A sc o n c e n t r a t i o ni nr o o t,s t e m,g l u m es h e l l,g r a i no fw h e a t T h er e s u l t ss h o w e dt h a tF i x a l la n da t t a p u l g i t ew e r e e f f e c t i v e t o r e d u c e t h eh e a v ym e t a l o fw h e a t C o m p a r e d t o t h e c o n t r o
7、l g r o u p,m a s s f r a c t i o no fP bi nw h e a tg r a i nw a sr e d u c e db y m gk ga f t e ru s i n gF i x a l l,a n do fC di nw h e a tg r a i nw a sr e d u c e db y m gk ga f t e ru s i n ga t t a p u l g i t e B e s i d e s,t h ew e i g h t l o s so fw h e a t a b o v e g r o u n dw a s l
8、e s st h a n K e yw o r d s:s o i l;h e a v ym e t a l;s t a b i l i z a t i o n;s o i lw a s h i n g随着现代工业的发展、城市化进程的推进以及农用化肥和农药的无序过度使用,土壤污染问题日益严重 .土壤中的重金属污染范围广、持续时间长、隐蔽性强且无法被生物降解,通过食物链不断在体内富集而影响生态安全.针对污染土壤,常用的修复技术 主要为固化 稳定化、淋 洗、植物修复 C h e mW o r l d,(),化化学学世世界界C h e m i c a lW o r l dD O I:/j c n k
9、 i 应用与实践A P P L I C AT I ON化学世界应用与实践等 .固化稳定化主要是改变土壤中重金属的生物可利用性,淋洗修复为通过淋洗药剂将重金属从土壤中去除,二者的技术周期都较短,应用较为常见.植物修复是通过超富集或低累积植物的种植,来避免重金属进入食物链循环,但该方式的实施周期较长.祝方等通过绿色合成纳米零价铁铜对铬污染土壤进行淋洗研究,结果表明淋洗后可显著降低可还原态铬的含量.熊欢等 采用含磷基材固化/稳定化处理铅污染土壤,可显著降低铅的浸出特性.郭军康等 采用草酸和乙二胺四乙酸(E D T A)淋洗土壤中的砷和镉,其脱出率分别为 和.本文考察了固化稳定化和淋洗修复药剂的中试效
10、果,分析修复方案实施后小麦样品的根、茎、颖壳和籽粒中铅、镉和砷含量,探讨了稳定化材料和淋洗剂对农田土壤中重金属迁移及脱除的影响效果,评估了修复材料在重金属污染土壤工程化应用中的可靠性,为工程实施提供依据.图场地平面图实验部分 试剂与仪器改性氧化铁类重金属稳定剂(F i x A l l)、多硫化物类重金属稳定剂(S S P)、改性凹凸棒石、氯铝酸钙、改性水滑石类重金属稳定剂(MAG),上海康恒环境股份有限公司;柠檬酸,潍坊英轩实业股份有限公司;乙二胺四乙酸(E D T A),苏州博格瑞化工科技有限公司.S a r t o r i u sP B 型p H计,北京赛多利斯仪器系统有限公司;DHG A
11、型电热鼓风干燥箱,上海一恒科 学 仪 器 有 限 公 司;S o r v a l lS T 离 心 机、T h e r m oX 电感耦合等离子体质谱(I C P M S),塞默飞世尔科技(中国)有限公司;便携式X射线荧光光谱仪(P X R F)、重金属快速检测仪(O l y m p u sI n n o v XD e l t aP r o f e s s i o n a lP X R F),日本奥林巴斯株式会社.现场实验方案在中原地区某小麦主产区选择了有代表性的重金属铅、镉和砷污染农田土壤,施加稳定化材料和淋洗剂,进行了大田试验.土壤理化性质见表.大田试验分为淋洗实验和固化稳定化实验,其中固
12、化稳定化实验组(号区号区),淋洗实验组(号区号区).具体实施场地布局见表和图.表土壤理化性质p H有机质/(gk g)N/(m gk g)P/(m gk g)K/(m gk g)p HP b/(m gk g)C d/(m gk g)A s/(m gk g)表试验区域施工工艺区号中试面积固化稳定化号区mm号区mm号区mm号区mm号区mm淋洗号区mm号区mm C h e mW o r l d,(),C h e m i c a lW o r l dA P P L I C AT I ON 实验药剂本区域农田土壤修复药剂主要分为固化稳定化剂和淋洗药剂见表.场地修复后计划用于农田种植,结合场地内特征污染物
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