土壤重金屬Cu、Cd和F復(fù)合污染評價及修復(fù)技術(shù)探討.pdf

1、土壤重金屬和氟污染是全球環(huán)境面臨的一個重要問題，我國土壤重金屬和氟污染問題日益嚴重，特別是在重金屬礦區(qū)周邊地區(qū)。本文選在我國銅冶煉重要基地的江西省貴溪市某工業(yè)園區(qū)，對該工業(yè)園區(qū)周邊農(nóng)田土壤Cu、Cd與F復(fù)合污染土壤進行評價；并選擇了污染最嚴重的土壤，于2008年5～10月，在中國科學院紅壤生態(tài)實驗站進行了室內(nèi)盆栽水稻實驗，研究了新型材料納米羥基磷灰石、木炭、竹炭、磷灰石、石灰和豬糞等6種改良劑和水洗物理處理對該復(fù)合污染土壤改良修復(fù)技術(shù)研

2、究。主要研究結(jié)果如下：
　　 1．貴溪市九牛崗義門陳家村小組和印石里村農(nóng)田土壤Cu、Cd含量分別是背景值的10.96～25.11和2.28～8.05倍，按國家國家土壤二級標準（Cu：50mg/kg，Cd：0.3mg/kg，Cu、Cd的超標率為100％、93％；其土壤pH值與對照相比也下降了0.17～1.08個單位，同時容重、P和有效P與清潔區(qū)比均有所增加；用尼梅羅綜合污染指數(shù)評價，該調(diào)查區(qū)農(nóng)田屬于重金屬重度污染。
　　

3、2．Cu、Cd與F復(fù)合污染土壤添加納米羥基磷灰石等6種改良劑，水稻分蘗期、抽穗期和成熟期的土壤pH值均有不同程度的增加，呈先增加后減少再增加的趨勢。不同處理土壤pH值的高低順序為：石灰>豬糞>磷石灰>竹碳>木炭>納米羥基磷石灰>水洗>CK。其中，分蘗期以石灰處理的增幅最大，平均增加了0.89個單位、豬糞增加了0.51個單位、磷石灰增加了0.44個單位、納米羥基磷石灰增加0.18個單位、木炭和竹碳分別增加0.30和0.35個單位。

4、　　 3．添加納米羥基磷灰石等6種改良劑后，均顯著降低了復(fù)合污染土壤中交換態(tài)Cu、Cd和水溶態(tài)F的含量。在水稻整個生育期土壤交換態(tài)Cu、Cd和水溶態(tài)F含量存在著動態(tài)變化，其變化趨勢因改良劑的不同而有所差異。改良劑的添加在降低土壤重金屬Cu、Cd交換態(tài)和F水溶態(tài)和交換態(tài)的含量的同時，也不同程度上增加碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化態(tài)、有機結(jié)合態(tài)和殘渣態(tài)比例，從而降低了土壤重金屬Cu、Cd和F的生態(tài)毒性。
　　 4．添加納米羥基磷灰石等改良

5、劑后，土壤中部分Cu、Cd、F由生物毒性大的形態(tài)向生物毒性小的形態(tài)轉(zhuǎn)化，對水稻分蘗期、抽穗期和成熟期的生長均有一定的改善效果。其不同處理水稻莖葉和根生物量大小順序為石灰>磷石灰>豬糞>水洗>木炭>竹碳>納米羥基磷石灰>CK。
　　 5．添加納米羥基磷灰石等改良劑后，水稻籽粒、莖葉和根中Cu、Cd和F的含量與對照相比下降了，下降幅度且均達到了顯著水平。其中在不同處理土壤中水稻籽粒、莖葉和根中的Cu、Cd和F含量大小順序分別為：CK

6、>竹碳>納米羥基磷石灰>水洗>木炭>磷灰石>豬糞>石灰、CK>水洗>木炭>竹碳>磷灰石>豬糞>納米羥基磷石灰>石灰和CK>竹碳>水洗>木炭>豬糞>磷灰石>納米羥基磷石灰>石灰。
　　 6．在水稻生長的整個生育期，水稻莖葉對土壤污染修復(fù)過程Cu、Cd和F的吸收是動態(tài)的。從到分蘗期到抽穗期，水稻莖葉中的Cu、Cd和F含量是隨著水稻生長而逐漸升高，到水稻成熟期隨著水稻生物量的增加其含量有不同程度減少。因此，對重金屬Cu、Cd和F污染土

7、壤的改良修復(fù)應(yīng)該貫穿于水稻的整個生育期。
　　 7．添加納米羥基磷灰石等改良劑后提高了土壤pH值，降低了土壤中交換態(tài)Cu、Cd和水溶態(tài)F的含量，從而降低了水稻中Cu、Cd和F的含量。相關(guān)分析結(jié)果表明，土壤pH值與土壤中交換態(tài)Cu、Cd及水溶態(tài)F含量呈顯著負相關(guān)；水稻各部位Cu含量間與土壤中交換態(tài)含量呈顯著相關(guān)；水稻糙米和莖葉中Cd的含量與土壤中交換態(tài)Cd含量呈顯著正相關(guān)，而與根不相關(guān)；水稻莖葉和根中F的含量與土壤中水溶態(tài)含量呈顯