磷肥对铅锌矿污染土壤中铅毒的修复作用

王 喆，辛 龙

（甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院，甘肃 酒泉 735000）

铅超标能够导致包括人类在内的生物，其生殖功能会降低，机体的免疫力降低，进而会导致出现多种异常情况。环境中的铅污染来源于含铅矿企业排放出来三废，其中最为主要的是尾砂。利用连续提取法能够准确测定土壤中的生物学特性，目前该方法已经被广泛应用，主要是以Tessier法为主的连续提取方法，这种方法对于评价土壤铅污染具有更全面的影响，而且利用这种评价方法也更为详细，对目前土壤中铅污染存在三种治理方法即：生物治理、物理治理和化学治理。这三种方法各具备有不同的优点和缺点。近年来，通过利用铅污染原理以及千羽凌的相互作用机制，用于将污染土壤的环境调控，并且釆取含磷物质进行土壤中铅污染的修复成为国际上研究该领域的焦点[1]。国内王新等将钙、镁、磷肥能够运用重金属治理土壤污染，并且取得一定的成果，但在研究过程中，由于研究中运用的是人工加重金属的方法实施的是土壤污染，而不是自然环境污染生成的土壤，且在研究中未能涉及到磷与铅形成机理的相关理论研究。本次实验的目的是，我们利用连续提取的方法，是属于一种分析方法，能够用于研究三种磷肥，分别是磷酸钙，磷矿粉以及钙镁磷肥对于存在铅污染的土壤形态以及机理进行分析[2]。

1 材料与方法

（1）实验室模拟培养本次实验采用了某家铅锌矿区周边，根据研究我们发现，此矿的开采时间已经有50多年历史，现在已经废弃，由于不科学的开釆造成了山腰处堆积了大量的尾矿砂，经过长时间的风耗日晒，其释放的铝已经污染了大片土壤，本次实验按照常规取样方法，采取土壤深度为20厘米左右的样品，经过风干后，再利用之后需要利用尼龙筛100土壤作为载体，在本实验中我们利用不同的磷肥包括过磷酸钙，钙镁磷肥以及溶解性低的磷矿粉，三种磷肥均为80目尼龙筛，低于磷肥中的一些重金属，我们可以采用硝酸微波消化的方式进行定量分析，并且利用原子吸收进行准确的含量测定，而土壤和磷肥中的其他性质可以采用常规方法进行检测。

本次实验按照全磷和摩尔比配比，设置两个磷用量检测水平，配比是7.0和14.0。共做七次实验处理，每个处理分别设有两次重复，将两千克经过风干的土样，装进50毫升的聚碳酸酯离心管内，按照CK。矿磷粉。7.0矿磷粉。14.0矿磷粉。14.0过磷酸钙。7.0过磷酸钙。7.0钙镁磷肥。14.0钙镁磷肥。处理方法添加肥料，并且要均匀的混合一起，再加上适量的离子水，使土壤保持一定的含水量，最低限度须保持田间的持水量，然后在(25士1)度下进行培养反应一个月。

（2）测定方法。经过一个月时间的培养，将土壤中铅元素按照Tessier连续并且分级的提取方法获取铅元素的各种形态，即，分别是交换态，水溶态，有机结合态，残渣态等多种形态，我们能够对铅元素所形成的不同形态进行处理，均采用取上步残渣，土水配比严格按照规定执行，最后取上清液侍测。

2 结果

（1）污染土壤铅分布。根据研究结果该矿区周边土壤存在严重的铅毒性污染。

土壤中铅形态构成和大小比例按照顺序我们需要交对生物有效性最低的是残渣态，可以将其放置于首位，而对生物毒性最高的交换态和水溶态，主要由于在土壤中所含比例较小。但含量每千克高达330毫克。

（2）经过磷肥处理后土壤中铅的形态和分布情况，根据实验我们发现采用磷肥处理后的土壤中铅形态变化，三种磷肥对于该土壤中不同种类的非残渣形态及铅的含量有明显的降低趋势，同时，处理后土壤中残渣态铅的比例有上升趋势，不同种类的磷肥处理土壤中大幅度的降低了铅污染后土壤中所含的非残渣态铅量，通过结果发现施加相同，磷含量的磷肥对不同品种的磷肥期土壤中，非残渣形态铅的降低程度有一定的差异。

3 讨论

本次实验中，某市铅锌矿区周边的被铅污染后的土壤中铅元素的形态主要是以残渣态为主的，可能是由于多年来山体铅堆积导致的，堆放在山腰的尾矿砂经过风化以及化学作用，能够将铅元素释放并固定到土壤中，包括次生硅酸盐和稳定性的矿物质中，因此对本次实验的铅锌矿区土壤中主要以残渣态为主，但其中交换态以及水溶态含量较高，具有明显的生物毒性，当添加磷肥经过处理之后，铅形态在土壤中的组成变化表明，本次实验中运用的三种磷肥即，磷矿粉、钙镁磷肥、过磷酸钙，均可以将土壤中铅含量的各种形态和有机结合态中铅元素转化为更加稳定的形态。本次实验中表明，当在土壤中加入含磷量相同的磷肥时，对于非残渣形态铅元素含量来说，磷酸钙和钙镁磷肥都会降低铅在土壤中的含量，而且这种下降趋势十分明显。除此之外，使用过磷酸钙磷肥可以在土壤溶解之后，利用磷肥能够显著降低土壤的酸碱度，促进土壤中的碳酸盐有机物能够与铅元素结合，并快速将其溶解释放，使其与土壤中的铅发生反应。同时，由于磷矿粉是一种难溶性的中性难溶的磷肥，无法为其提供水溶性磷，因此可于土壤中的铅元素形成沉淀物质，但是磷矿粉具有相当大的比表面，可以将固定土壤溶液和胶体上面含有的水溶态和交换态中铅元素大量的吸附，进而使将铅生物有效性效果明显降低。能够利用磷肥降低土壤中的铅毒性，相比其他磷肥来说磷矿粉对于修复经过铅污染的土壤时具有较好的经济性，同时这种肥料属于长效磷肥，和其它两种磷肥相比较能够随时间延长，增加磷矿粉磷的释放和溶解，进一步会使非残渣态铅元素的固定。

4 小结

在本次研究中，我们针对不同的零肥，包括钙镁磷肥，磷矿粉以及磷酸钙，对土壤铅的生物毒性进行分析，并且通过实验发现，这三种磷肥能够降低铅毒性，在土壤中使用相同含量的磷肥，除磷矿粉之外磷酸钙和钙镁磷肥对于土壤肥残渣态中中铅元素的去除作用是基本相同的，磷矿粉对土壤中非残渣态中铅的去除作用较低，但是，可以将非残渣态中铅含量有明显的降低。当磷肥摩尔比例为7的磷肥用量时，完全能够满足降低土壤中铅元素的生物最高毒性。同时，使用磷矿粉是最经济实用的。