改良剂对渗沥液中重金属Cd2+污染土壤的修复效果和机理研究——以牛粪有机肥和改性树叶为修复改良剂

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随着城镇化进程的快速推进和土壤修复产业的兴起,对生活垃圾填埋场渗沥液污染的土壤进行治理和修复已成为固废处理和土壤修复领域研究的热点,其中渗沥液污染土壤中重金属污染的修复也备受关注。采用改良剂对土壤重金属的化学修复已经取得了一定的研究成果,但其对于渗沥液污染土壤中重金属的修复作用的研究尚较少见。  本文采用牛粪有机肥和改性树叶作为化学修复改良剂,研究不同配比的牛粪有机肥和改性树叶单独及联合添加对渗沥液污染土壤中重金属镉的处理效果和土壤改良效果;并研究其对土壤相关指标的影响差异,初步探索其对渗沥液污染土壤中镉的修复机理,以期为有机肥改良剂在渗沥液污染土壤中重金属修复中的应用提供技术与理论支撑。  主要研究结果及结论如下:  (1)牛粪有机肥修复效果:牛粪有机肥令弱酸提取态Cd2+的含量降低了39%-47%,小幅提高了可还原态Cd2+的含量,大幅提高了可氧化态Cd2+的含量,对残渣态Cd2+无明显影响,从总体上降低了Cd2+的活性和迁移性;牛粪有机肥提高了土壤有机质含量,并促进了土壤微生物的活性,令有机质和COD均有所降解。  (2)改性树叶修复效果:改性树叶令弱酸提取态Cd2+的含量降低了31%-51%,小幅提高了可还原态Cd2+的含量,大幅提高了可氧化态Cd2+的含量,对残渣态Cd2+无明显影响,从总体上降低了Cd2+的活性和迁移性;改性树叶明显提高了土壤pH和有机质含量,并有所促进土壤微生物的活性,令有机质和COD均有小幅降解。  (3)牛粪有机肥和改性树叶联合添加修复效果:牛粪有机肥和改性树叶联合添加对渗沥液污染土壤的pH、有机质、COD和Cd2+形态均影响更大,共同作用处理效果更佳,令弱酸提取态Cd2+的含量降低了47%-61%。牛粪有机肥和改性树叶配比方案为牛粪有机肥+16%氢氧化钠-异丙醇改性树叶,最佳配比为每200g土壤添加48g牛粪有机肥+16g16%氢氧化钠-异丙醇改性树叶。  (4)修复机理研究:牛粪有机肥能改善土壤对酸碱性的缓冲能力,降低碱性环境对微生物代谢的抑制作用,促进Cd2+的氧化还原;改性树叶能提高土壤pH,促进Cd2+向沉淀形态转化;牛粪有机肥和改性树叶提高了土壤活性有机质,促进 Cd2+有机络合;树叶和牛粪有机肥颗粒提高了土壤粘粒吸附面积,促进Cd2+被吸附固定。
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