用TCLP和形態(tài)法評(píng)估含磷物質(zhì)修復(fù)鉛鋅礦污染土壤的效果及其影響因素
摘要：在溫室模擬條件下，以P/Pb摩爾比分別為0、0.6、1.2、1.8、3.0、4.0等6個(gè)P水平，進(jìn)行了含磷物質(zhì)修復(fù)鉛鋅礦污染土壤的試驗(yàn)。采用毒性淋溶提取法（TCLP）、水溶態(tài)和交換態(tài)提取法評(píng)估了過(guò)磷酸鈣（SSP）和磷酸二氫鉀（MPP）對(duì)鉛鋅礦污染土壤中Pb、Zn的修復(fù)效果。結(jié)果表明，SSP和MPP都顯著（p<0.05）降低土壤交換態(tài)和TCLP態(tài)Pb含量，降低TCLP態(tài)含量的幅度大小順序是：MPP（66%～93%）>SSP（26%～69%）。MPP處理的P水平在0.6、SSP處理的P水平在1.2～1.8區(qū)間時(shí)，足以把土壤中TCLPPb的含量降低到國(guó)際限制標(biāo)準(zhǔn)（5mg·L-1）以下。MPP對(duì)土壤中Zn的TCLP態(tài)含量無(wú)顯著影響，而SSP在顯著降低了交換態(tài)含量的同時(shí)，微量增加了TCLP態(tài)含量，但都遠(yuǎn)低于國(guó)際限制標(biāo)準(zhǔn)（25mg·L-1）。各種形態(tài)Zn（TCLP、水溶性、交換態(tài)）的含量均與土壤pH顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明即使添加了含P物質(zhì)處理，土壤中Zn的活性主要還是受土壤pH控制。上述結(jié)果進(jìn)一步說(shuō)明了含P物質(zhì)具有顯著降低鉛鋅礦污染土壤的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的作用。
關(guān)鍵詞：毒性淋溶提取法（TCLP），磷，鉛，鋅，土壤修復(fù)
研究表明，礦山尾礦和礦渣導(dǎo)致了采礦區(qū)土壤的重金屬鉛（Pb）、鋅（Zn）積累，并通過(guò)塵土和食物鏈危害人體。重金屬在土壤中的活性一直以來(lái)是人們研究的重點(diǎn)，通常將可以被植物根系直接吸收利用的那部分重金屬稱為活化態(tài)。土壤水溶性和交換態(tài)重金屬是生物可吸收的主要形態(tài)，其含量可以間接反映出土壤中重金屬的生物有效性。對(duì)于重金屬污染的評(píng)價(jià)方法有很多，其中毒性淋溶提取法（toxicitycharacteristicleachingprocedure，TCLP）是美國(guó)環(huán)保局制定的法定重金屬污染評(píng)價(jià)方法，具有簡(jiǎn)便、快速的特點(diǎn)，并且有與之相匹配的國(guó)際評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
多數(shù)礦區(qū)退化土壤缺乏有機(jī)質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)元素，因此多是通過(guò)添加有機(jī)廢棄物和無(wú)機(jī)添加劑來(lái)實(shí)現(xiàn)污染土壤修復(fù)。采用含磷（P）物質(zhì)修復(fù)鉛污染土壤是國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較多的原位化學(xué)修復(fù)方法之一。該法經(jīng)濟(jì)、有效，并且容易實(shí)施。Zn和Pb具有相似的土壤化學(xué)行為，都可以與P相互作用，生成溶解度很低的磷化合物。雖然曾經(jīng)有關(guān)于含P物質(zhì)對(duì)重金屬污染土壤中Pb及其陪伴離子（其它重金屬）毒性影響的報(bào)道，但結(jié)論各不相同，存在爭(zhēng)議，且所采用的評(píng)價(jià)指標(biāo)沒(méi)有量化的標(biāo)準(zhǔn)可依據(jù)。因此，采用TCLP國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)來(lái)探討含P物質(zhì)修復(fù)中國(guó)鉛鋅礦重金屬?gòu)?fù)合污染土壤的效果及其可行性是很有必要的。
本研究的目的是：探討不同品種和用量水平的含P物質(zhì)對(duì)土壤生物有效性Pb、Zn的影響；把鉛鋅礦污染土壤中重金屬毒性降低到國(guó)際限制標(biāo)準(zhǔn)以下所需要的P用量水平。研究結(jié)果可以指導(dǎo)鉛鋅礦污染土壤中重金屬污染修復(fù)工程的設(shè)計(jì)和實(shí)施。
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