不同钝化剂对土壤中镉形态分布的影响

张彩凤

摘要：原位化学钝化技术具有投入成本低、处理效果好、处理方便等优点，在重金属污染土壤修复中日益得到关注。在衡水市某钢铁集团分公司炼厂排水口周边农田采集土壤样品，使用不同钝化剂恒温培养后进行镉形态分析，以筛选出对重金属镉治理效果最好的钝化剂，并提出改善土壤现况的建议。

关键词：土壤修复；钝化剂；镉形态；影响

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2019）01-0045-03

现今我国近2 000万hm2耕地遭到不同程度的重金属污染。目前治理并修复重金属污染土壤的方法主要有：利用活化碳等活性物质活化重金属；利用改性海泡石等物质吸附重金属；利用动植物的转移作用，将重金属富集到动植物体内；利用钝化剂进行钝化，即向土壤中加入钝化剂，使土壤里的重金属与钝化剂发生反应，改变重金属在土壤中的存在形态，从而降低其危害。化学钝化修复具有投入成本相对较低、修复效果较好、钝化剂来源广、价格低以及适宜大面积污染地区修复等特点，因此得到广泛关注与研究。在衡水市某钢铁集团分公司炼厂排水口周边农田采取土壤样品 ，使用不同钝化剂恒温培养后对土样进行镉形态分析，筛选出其中对重金属镉治理效果最好的钝化剂，并提出改善土壤现况的建议。

1 材料与方法

1.1 土壤样品

供试土壤采自衡水市某钢铁集团分公司炼厂排水口周边农田，采集地表下20 cm左右的土壤。将土样在通风干燥的环境下风干后过32目筛，经预试验测得该土样中Cd的浓度为21.4 mg/kg。

1.2 钝化剂

麦饭石：购自山东蒙山麦饭石经销处；粉煤灰：购自某水泥生产厂；石灰石：购自某建材有限公司。

1.3 土壤的恒温培养试验

称取100 g过20目筛的供试土壤置于大培养皿中，分别按预定施用量（石灰石：2 g/kg、粉煤灰：80 g/kg、麦饭石：6 g/kg）添加几种钝化剂并混合均匀，同时设置不施加钝化剂的土样作为空白对照组。在25 ℃恒温培养箱中培养，每隔2 d取出称量，适当补充水分，使每份土样的含水量维持在田间持水量的20%左右，补好水后盖上盖子密封培养。培养30 d后取出，分别测定重金属镉的可提取态、可还原态、可氧化态和残渣态含量。

2 结果与分析

2.1 钝化培养后镉形态含量变化分析

分别加入麦饭石、石灰石及粉煤灰钝化30 d后，各组Cd形态含量变化见表1。

由表1可知：分别加入3种钝化剂后，各组都能较为明显地减少弱酸提取态Cd含量，并使残渣态Cd含量明显增加。与空白对照组相比，加入麦饭石的土壤中Cd的弱酸提取态、可还原态、可氧化态百分含量分别减少了35.83%，3.93%，3.67%，残渣态百分含量增加了43.43%；加入粉煤灰的土壤中Cd的弱酸提取态、可还原态、可氧化态百分含量分别减少了30.23%，2.11%，0.99%，残渣态百分含量增加了33.15%；加入石灰石的土壤中Cd的弱酸提取态、可还原态、可氧化态百分含量分别减少了27.12%，3.52%，0.25%，残渣态百分含量增加了30.89%。

2.2 各钝化剂钝化效果方差分析

钝化处理的机理可以总结为使重金属由生物毒性较大的可提取态向毒性较小的残渣态转化，钝化剂的钝化效果主要考虑Cd形态中可提取态的减少量及残渣态的增加量。对生物毒害性最高、环境危害性最强的可提取态含量减少量由大到小依次是麦饭石、粉煤灰、石灰石，且各钝化剂之间的钝化效果差异显著。而对残渣态含量增加量由大到小依次是麦饭石、粉煤灰、石灰石。

单变量检验分析结果见表2。

由表2可知，可提取态和残渣态含量的方差检验统计量F值分别为137.870和309.500，相应的Sig.值均小于显著性水平0.05，所以认为各钝化剂钝化效果存在显著差别。

用多重比较的字母标记法对上述结果进行分析，结果见表3。

由表3可知，无论是可提取态还是残渣态，各钝化剂都具有很强的差异性，分析得出3种钝化剂钝化能力大小顺序为麦饭石>粉煤灰>石灰石。

参考文献

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