蜂窝煤灰渣对铅污染土壤的修复作用研究

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铅是土壤中最常见的污染元素。土壤铅污染对食品质量、植物生长、人畜健康均有不利影响。因此,铅污染土壤的修复具有重要意义。与镉、砷等污染物相比,铅不易被植物吸收。因此,通过各种措施降低铅污染土壤中铅的有效性是铅污染土壤修复的主要方法。本研究的目的是探讨蜂窝煤灰渣对铅污染土壤中铅的稳定作用。研究探讨了蜂窝煤灰渣的基本性质、灰渣对污染土壤中铅的稳定效果、不同处理措施对灰渣性质的影响及处理后灰渣对污染土壤中铅的稳定效果。主要结果如下:(1)采自5个不同地区蜂窝煤灰渣样品的pH和电导率(EC)、<0.05mm颗粒含量、Pb和Zn含量的变化范围分别为6.62-13.04、0.564-3.407mS·cm-1、11.39%-34.42%、20.61-99.57和23.68-92.50mg·kg-1,平均值分别为11.41、1.279mS·cm-1、22.46%、55.08和48.41mg·kg-1。(2)铅污染贫磷(Olsen-P=2.50mg·kg-1)土壤中,在0和500mg·kg-1两个Pb用量下,加入灰渣后土壤DTPA-Pb含量平均降低10.72mg·kg-1,土壤Olsen-P含量平均增加2.71mg·kg-1。加入灰渣能提高土壤pH,各处理土壤pH上升约0.1个单位。(3)对于未加铅处理、加铅未加磷处理,加入灰渣后土壤Ca2-P含量分别增加0.42和0.95mg·kg-1。对于加铅且加磷处理,加入灰渣后土壤Ca2-P含量降低26.25mg·kg-1。对于未加铅处理、加铅未加磷处理和加铅且加磷处理,加入灰渣后土壤Ca8-P含量分别增加4.67、0.25和4.90mg·kg-1。(4)对于加铅未加磷处理,加入原灰渣、水洗灰渣和酸洗灰渣后土壤DTPA-Pb含量分别降低67.2、195.1和116.8mg·kg-1,对于加铅且加磷处理,加入这3种灰渣后土壤DTPA-Pb含量分别降低102.0、91.84和86.84mg·kg-1。加入不同处理灰渣均可增加碳酸盐结合态Pb的比例,也能降低氧化锰结合态Pb的比例。蜂窝煤灰渣经过水洗和酸洗后施入土壤,其导致土壤pH和EC升高的能力降低,同时仍能提高土壤Olsen-P含量。(5)对于铅污染的磷有效性较高的F土和磷有效性较低的S土,加入酸洗灰渣可增加F土和S土Olsen-P含量。施用酸洗灰渣能够降低F土和S土DTPA-Pb含量。加铅土壤中,加入酸洗灰渣后F土和S土DTPA-Pb平均含量分别降低101.8和49.85mg·kg-1。以上结果表明,蜂窝煤灰渣是一种碱性、富含电解质且质地较粗的固体废物,在铅污染土壤中施用蜂窝煤灰渣具有明显的降低土壤铅有效性的作用,同时,灰渣经过水洗和酸洗后其稳定土壤铅的能力得到保持或提高,而其增加土壤pH和电导的能力降低。
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