基于微生物和化學(xué)修復(fù)的鉻渣堆場土壤質(zhì)量及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià).pdf

1、土壤重金屬污染日益嚴(yán)重，其地下水和人類健康危害極大，特別是土壤的鉻污染備受關(guān)注。近年來鉻污染土壤修復(fù)工作得到了世界各國廣泛重視，而各類修復(fù)技術(shù)也有了很大的進(jìn)展并已逐漸進(jìn)入現(xiàn)場應(yīng)用階段。然而，有關(guān)鉻污染土壤修復(fù)效果評價(jià)則缺乏研究和探討，反過來影響了鉻污染土壤修復(fù)理論和技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
　　 本研究以高效Cr(Ⅵ)還原菌循環(huán)淋洗修復(fù)的鉻渣污染土壤為研究對象，并與FeSO4淋洗修復(fù)鉻渣污染土壤相比較，從土壤肥力質(zhì)量、地下水安全和植物

2、生長安全三個(gè)方面，對修復(fù)后土壤的生態(tài)安全評價(jià)開展研究。主要結(jié)論如下：
　　 1)鉻渣污染土壤采用微生物法修復(fù)后，土壤有機(jī)質(zhì)含量變化不大，全氮和有效氮含量隨時(shí)間波動沒有明顯的規(guī)律，而土壤中全磷和速效磷含量明顯增加；而化學(xué)修復(fù)法使土壤有機(jī)質(zhì)和速效磷含量有一定程度的降低，對全氮、速效氮和全磷含量影響不大。與化學(xué)修復(fù)法相比，微生物修復(fù)法能提高土壤多酚氧化酶、脫氫酶、脲酶和堿性磷酸酶的活性。
　　 2)利用模糊數(shù)學(xué)和相關(guān)分析原理，

3、對修復(fù)前后的鉻渣污染土壤的化學(xué)肥力和生物學(xué)肥力質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)。鉻渣污染土壤水溶性Cr(Ⅵ)的含量為1276mg/kg，修復(fù)前化學(xué)肥力質(zhì)量指數(shù)是0.260，經(jīng)微生物修復(fù)后變?yōu)榛瘜W(xué)肥力質(zhì)量指數(shù)為0.264，化學(xué)修復(fù)后土壤肥力質(zhì)量指數(shù)為0.166，微生物修復(fù)對土壤化學(xué)肥力水平的高低影響較小，而化學(xué)法修復(fù)會一定程度地降低土壤化學(xué)肥力質(zhì)量。鉻渣污染土壤修復(fù)前的生物學(xué)肥力為0.082，化學(xué)修復(fù)后降低至0.062，下降了25％，微生物修復(fù)后上升為0.7

4、04，提高了9倍。微生物修復(fù)能大幅度提高土壤的生物學(xué)肥力。
　　 3)模擬酸雨淋溶作用下，修復(fù)土壤鉻釋放量隨酸雨淋溶量的增加而緩慢上升，第6年后趨于穩(wěn)定。微生物法修復(fù)后的土壤鉻的釋放過程比化學(xué)法修復(fù)后的土壤鉻的釋放過程要慢。微生物修復(fù)和化學(xué)修復(fù)后的土壤經(jīng)pH=3的酸雨淋溶后的第6年土壤總鉻的累積釋放量分別為29.8mg/kg和80.87mg/kg;而其六價(jià)鉻釋放數(shù)量很少，微生物修復(fù)和化學(xué)修復(fù)的重污染土壤初期濾液中Cr(Ⅵ)的含量

5、分別為0.69mg/L和1.35mg/L，酸雨淋溶三年后沒有檢測出Cr(Ⅵ)。土壤中釋放鉻的主要來自于碳酸鹽結(jié)合態(tài)和有機(jī)結(jié)合態(tài)鉻。微生物修復(fù)和化學(xué)修復(fù)的土壤經(jīng)酸雨淋溶后其碳酸鹽結(jié)合態(tài)減少的百分比分別高達(dá)65.7％和59.58％，其有機(jī)結(jié)合態(tài)減少的百分比分別為22.7％和10.89％。
　　 4)利用模糊綜合評價(jià)模型評價(jià)修復(fù)后土壤對地下水安全的影響。修復(fù)前土壤風(fēng)險(xiǎn)等級為Class11;微生物修復(fù)后土壤的風(fēng)險(xiǎn)等級為Class5；化學(xué)

6、法修復(fù)后土壤的風(fēng)險(xiǎn)等級為Class6，土壤經(jīng)過修復(fù)后，對地下水的風(fēng)險(xiǎn)得到有效降低。
　　 5)采用盆栽試驗(yàn)研究修復(fù)土壤中植物生長情況及體內(nèi)鉻含量。鉻渣重污染土壤修復(fù)前土壤中黑麥草和狗牙根地上部分干重分別為3.981g/盆和1.064g/盆，而體內(nèi)鉻含量分別達(dá)到135.34mg/kg和156.86mg/kg;在化學(xué)法修復(fù)土壤中分別達(dá)到4.951g/盆和4.358g/盆，而其體內(nèi)鉻含量分別為88.173mg/kg和85.25mg/k

7、g;在微生物修復(fù)土壤中生物量分別達(dá)到17.273g/盆和10.909g/盆，而其體內(nèi)鉻含量分別為81.28mg/kg和90.36mg/kg。鉻渣污染土壤經(jīng)過修復(fù)后黑麥草和狗牙根的生物量明顯增加，而植物體內(nèi)鉻含量明顯減少。微生物修復(fù)后的土壤中狗牙根長勢更好。修復(fù)后的土壤可以用于種植牧草或者一些水土保持作物，更利于生態(tài)恢復(fù)。
　　 6)利用模糊綜合評價(jià)模型對修復(fù)土壤中的植物生長風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評價(jià)，修復(fù)前土壤風(fēng)險(xiǎn)等級為Class11，嚴(yán)重影