受銅鎘污染農田土穩(wěn)定化修復及評價研究.pdf

1、江西省有大量有色金屬及稀土礦,在開發(fā)利用過程中已產生大量重金屬污染物,由于歷史原因部分重金屬進入周圍農田,對農田生態(tài)環(huán)境造成嚴重脅迫。本文以江西某冶煉廠周邊受銅鎘污染農田為研究對象,對場地進行重金屬污染現(xiàn)狀調查與評價;并以調查結果為基礎,展開使用A公司的M試劑(為代稱)展開室內小試和田間穩(wěn)定化修復實驗,對穩(wěn)定化效果進行分析與評價研究。研究結果可望為農田重金屬治理與治理效果的驗收提供技術和理論支持。
　　本研究得到以下結論:

2、　　(1)被調查農田的銅鎘均超食用農產品地環(huán)境質量標準(HJ332-2006)。0-20cm層土樣銅鎘含量分別為198.01mg/kg和1.31mg/kg,分別超標3倍和3.4倍;20-40cm層土樣銅鎘含量分別為48.97mg/kg和0.57mg/kg,銅含量未超標,而鎘含量超標0.9倍。
　　(2)重金屬生物有效態(tài)對植物生長影響最大,生物有效 Cu與總量具有顯著的線性相關性,而生物有效 Cd與總量不具有相關性,同一深度的生物有

3、效Cd含量較為穩(wěn)定,土壤中生物有效Cu和生物有效Cd的含量分別為99.22mg/kg和0.37mg/kg。采用潛在生態(tài)風險指數(shù)法評價污染情況發(fā)現(xiàn)場地具有中等生態(tài)危害風險,以鎘的污染程度較強。在pH為3.2浸出條件下,修復場地中Cu、Cd的浸出濃度較低,其表層Cu的浸出濃度為4.58mg/kg,而Cd低至0.04 mg/kg,表明受污染土壤不會對地下水和地表徑流產生污染。次生層土壤中銅鎘總量、形態(tài)、生物有效態(tài)和浸出含量均遠低于表層土,污染

4、程度較低。
　　(3)從重金屬的存在形態(tài)來看,Cu形態(tài)含量依次為弱酸提取態(tài)>可還原態(tài)≈可氧化態(tài)>殘渣態(tài)>水溶態(tài),實驗場地 Cu主要以非殘渣態(tài)存在,表層土 Cu弱酸提取態(tài)最多約為80mg/kg,對植物及生態(tài)系統(tǒng)影響最大水溶態(tài)的表層含量約為3 mg/kg,僅占總量的1.5％左右;Cd形態(tài)含量依次為弱酸提取態(tài)>可還原態(tài)>可氧化態(tài)>殘渣態(tài)>水溶態(tài),表層Cd弱酸提取態(tài)最多約為0.78 mg/kg,殘渣態(tài)約為0.07 mg/kg,運用RSP法

5、從金屬形態(tài)方面評價土壤污染程度,發(fā)現(xiàn)表層土中Cu、Cd均為重度。
　　(4)使用A公司的M試劑對受重金屬污染農田進行修復的機理非常復雜,其中涉及配合/解離、吸附/解析、氧化/還原等一系列的物理化學過程。室內實驗中,M試劑投加對于土壤中銅鎘總量影響不大;但可使銅鎘形態(tài)由活潑態(tài)向穩(wěn)定態(tài)遷移,在最佳投加比例1‰下,弱酸提取態(tài) Cu降低20.7%,可還原態(tài) Cu升高19.0%,可氧化態(tài)Cu升高38.3%,殘渣態(tài)Cu降低14.3%,弱酸提取

6、態(tài)Cd降低25.3%,可還原態(tài)Cd降低78.8%,可氧化態(tài)Cd升高10%,殘渣態(tài)Cd升高4.5倍;在1‰-5‰投加比例時,生物有效 Cu含量降幅達28%左右,生物有效Cd含量降幅達19%左右;在1‰投加比例時,土壤中Cu的浸出濃度(2.08mg/kg)比未加穩(wěn)定劑的土壤下降56.1%,而土壤中Cd的浸出濃度(0.01mg/kg)比未加穩(wěn)定劑的土壤下降80%。
　　(5)田間實驗中銅鎘形態(tài)、浸出含量及生物有效態(tài)的變化規(guī)律基本與室內保