论文部分内容阅读
土壤是人类赖以生存的物质基础和宝贵财富的源泉。但是，随着工农业和城市化进程的快速发展，污灌、金属冶炼、采矿、农药化肥的不合理施用等造成了土壤的重金属污染。农田土壤及金属尾矿库重金属污染已成为全球关注的环境问题。土壤重金属污染调查、重金属生物有效性研究以及改良措施的研究是污染场地植物稳定化修复的重要内容。本研究对浙江富阳某一废弃的冶炼厂周边的农田进行了调查采样，分析了代表总吸附态的0.43mol／LHNO3提取态和可交换态的0.1mol／L NaNO3提取态土壤重金属含量的空间分布特征；以江西德兴铜尾砂及无锡污泥堆肥为例，观测尾砂+污泥体系（未调节pH和调节pn）对大麦根伸长的毒性响应，并通过淋溶试验研究了铜尾砂中施入污泥后孔隙水和渗滤液重金属和盐分的变化。这些研究成果对因冶炼活动引起的农田土壤重金属污染的植物稳定化修复，以及尾矿库重建的基质改良剂选择具有理论价值和现实指导意义。本研究主要结果如下：（1）冶炼活动使浙江富阳某地农田土壤受到Cu、Zn、Pb、Cd等重金属的复合污染。土壤0.43mol／L HNO3提取态Cu、Zn、Pb、Cd的平均含量就已远远超过了国家土壤环境质量标准二级标准。硝酸提取态重金属空间分布均体现出受冶炼厂影响显著，离冶炼厂近的区域重金属含量较高，然后向外围递减，并且Cu、Zn、Pb、Cd的硝酸提取态有比较一致的空间分布规律。0.1mol／L NaNO3提取态Cu、Zn、Pb、Cd含量与土壤pH空间分布规律比较一致。但硝酸钠提取态Cu、Zn、Pb、Cd含量与其硝酸提取态的空间对应关系较差。（2）江西德兴尾砂为强酸性，无锡污泥的EC为8.64ms／cm且重金属含量较高。污泥可以增加尾砂的田间持水量。施加熟石灰可以调节酸性尾砂+污泥体系的pH。尾矿+污泥体系的大麦根伸长随着污泥添加量的增加呈现先增后减的趋势。当污泥添加量＜10％时，pH升高和0.01mol／L CaCl2提取态Cu含量的迅速降低是尾砂+污泥体系大麦根伸长增加的主导因素；当污泥添加量为10-20％时，EC的显著升高是尾砂+污泥体系大麦根伸长受到抑制的毒性因素。通过添加熟石灰调节尾砂+污泥体系的pH值到6～7后，尾矿+污泥体系的大麦根伸长随着污泥添加量的增加呈现递减趋势，较高的盐分是影响尾砂+污泥体系大麦根伸长的毒性因素。（3）尾砂和尾砂+污泥处理的孔隙水和渗滤液中的DOC均随降水量的增加而下降，降水促进了DOC的淋溶。2种处理的渗滤液pH均在降水量达到300mm后趋于稳定，但尾砂+污泥处理的pH更接近7.0。污泥的添加增高了渗滤液的EC，但225mm的降水量可使EC显著下降。尾砂+污泥处理渗滤液中的重金属Cu、Zn浓度均高于尾砂处理，尾砂+污泥处理渗滤液中的Cu浓度在降水量75mm时超过了地下水质量标准Ⅲ类水标准，但随着降水量的增加Cu浓度迅速降低，或减小污泥的施入量均可排除重金属通过淋溶可能对人体健康产生的风险。污泥作为尾矿的基质改良剂用于尾矿库的复垦具有可行性。