1、第 29卷第 2期 農 業 環 境 科 學 學 報 收稿日期 :2010-01-11基金項目 :國家 “ 863” 項目 (2008AA10Z405, 2007AA061001-3 ; 國家自然科學基金 (40801115 ; 廣東省科技計劃項目 (2009B030802016, 2007A032303001作者簡介 :衛澤斌 (1980 , 男, 講師 。 E-mail:wezebin通訊作者 :吳啟堂 E-mail:wuqitang研 究 快 報聯合技術用于修復重金屬污染土壤是土壤修復 領域的研究熱點, 本研究主要是利用化學試劑淋洗污染土壤, 在深層土壤添加固定劑, 固定從耕作層淋下 來的

2、重金屬, 旨在形成一種原位修復重金屬污染土壤 的新方法 。本文通過盆栽試驗, 利用混合試劑 (MC 1-2對污 染土壤 (取自廣東省樂昌市某鉛鋅礦廢水污染的水稻 田, 每盆 5kg 土壤 進行緩慢淋洗, 收集淋出液并混 合, 記為污染淋出液 , 然后將淋出液 經過不同固定劑處理的深層土壤, 并收集水樣 。 40d 后, 用蒸餾水 對污染土壤繼續進行淋洗, 收集淋出液并混合, 記為污染淋出液 , 然后將淋出液 經過不同固定劑處理 的深層土壤, 并收集水樣 。不同固定劑處理的深層土壤,由 5kg 下層土壤 和不同的固定劑組成 。 下層土壤取自華南農業大學校園內 20cm 以下土壤,為酸性赤紅壤,

3、與樂昌污染稻 田底土具有類似性質, 土壤置于塑料盆中, 底部有孔可供水流出 。 固定劑設置 4個處理: 對照, 不加固定劑; CaO :加入 7.5g CaO ; FeCl 3:加入 1L pH=8的 0.5mg ·L -1的 FeCl 3; FeCl 3+CaO:加入 7.5g CaO和 1L pH=8的 0.5mg ·L -1的 FeCl 3,每個處理 3次重 復 。結果與分析 :利用混合試劑對土壤進行淋洗能有效去除土壤中的重金屬,一次淋洗可以去除土壤中20.46mg Zn 、 0.0422mg Cd 和 67.97mg Pb 。 混合試劑 淋洗土壤產生的淋出液 的 C

4、OD 、Zn 、 Cd 和 Pb 的濃 度分別為 2093、 10.02、 0.0147、 25.20mg ·L -1(表 1 , 經過不同固定劑處理的深層土壤后,COD 和重金屬 含量都明顯降低 (表 1 。 淋出液 經過堿性 FeCl 3處理的深層土壤后,淋出液污染物濃度為最低, COD 、 Zn 、 Cd 、 Pb 濃 度 分 別 是 無 固 定 劑 處 理 的 37.7%、15.5%、 44.6%、 69.0%, 其中 Zn 、 Cd 濃度低于地下水質 量 類標準;然而淋出液 經過 CaO 和 FeCl 3+CaO處理的深層土壤后,淋出液 COD 、Zn 、 Cd 、 Pb

5、濃度均 明顯高于無固定劑處理 。不同固定劑處理的深層土壤對表層淋出液 中的污染物的去除率,堿性 FeCl 3處理對 COD 、Zn 、 Cd 、 Pb 的 去 除 率 分 別 達 到 89.28%、 96.99%、 82.99%、 78.09%, 去除效果最好 。 CaO 和 FeCl 3+CaO處理的去 除率相當, 均明顯低于無固定劑處理的深層土壤 。第一次淋洗試驗 40d 后用蒸餾水淋洗污染土 壤, 可以看作是模擬降雨, 水的下滲會對下層土壤固 定的重金屬產生淋洗作用,檢驗其固定作用的穩定 性 。 結果表明 (表 2 , 經過不同的固定劑處理的深層土壤后, 淋出液 Zn 、 Cd 濃度均低

6、于固定前, 均低于地下水質量 類標準 。 但是對于淋出液中的 Pb ,經過 CK 、 CaO 和 FeCl 3+CaO固定劑處理土壤后的濃度高 于固定前, 超過了地下水質量 類標準, 即前期被固 定的 Pb 又解吸了下來;只有經過堿性 FeCl 3處理土 壤后的淋出液 Pb 濃度低于固定前,也低于地下水質量 類標準 (0.05mg ·kg -1 。 說明堿性 FeCl 3與底層土 壤混合能有效固定土壤淋洗產生的淋出液中的重金化學淋洗和深層土壤固定聯合技術修復重金屬污染土壤Remediation of Heavy Metals Contaminated Soils by Combine

7、d Technology of ChemicalWashing and Fixation in Deep Soil Layer衛澤斌 1, 2, 郭曉方 1, 2, 吳啟堂 1,2(1. 華南農業大學農業部生態農業重點開放實驗室, 廣州 510642; 2. 華南農業大學資源環境學院, 廣州 510642 關鍵詞 :化學淋洗; 深層固定; 重金屬; 土壤修復4072010年 2月衛澤斌等:化學淋洗和深層土壤固定聯合技術修復重金屬污染土壤 表 1不同固定劑處理的深層土壤對表層土壤第一次淋出液的固定效果注:表中帶不同小寫字母的平均值間在 P <0.05水平有顯著差異 ; 去除率 (% =(固

8、定前重金屬濃度 -固定后重金屬濃度 /固定前重金屬濃度 ×100%。項目COD Zn Cd Pb 表層淋出液 /mg ·L -1209310.020.014725.20深層固定后 /mg ·L -1CK (無固定劑 578±99c 1.946±0.435b 0.0056±0.0008b 8.000±1.673b CaO 1457±50a 4.516±0.095a 0.0098±0.0002a 18.41±0.7314a FeCl 3(堿性 218±26d 0.3012

9、7;0.1232c 0.0025±0.0003c 5.522±0.570b FeCl 3(堿性 +CaO1672±49b 4.515±0.200a0.0101±0.0006a18.21±0.25a深層固定去除率 /%CK (無固定劑 71.6180.5862.1368.26CaO 28.5354.9233.5626.96FeCl 3(堿性 89.2896.9982.9978.09FeCl 3(堿性+CaO18.0054.9431.2927.75屬, 且不易被后期過水 (如降雨 淋洗出來 。結論 :用混合試劑對耕作層污染土壤進行淋洗,

10、能夠清除土壤中的重金屬, 從而降低耕作層土壤重金 屬; 淋出的重金屬可以被堿性 FeCl 3處理的深層土壤 固定,固定的重金屬很少被后期的降水等再淋洗出 來, 能很好地控制對地下水環境風險, 從而實現重金 屬污染土壤的修復和安全利用 。 因此, 化學淋洗和深 層固定聯合技術可能是一種新的 、 有效的重金屬污染 土壤高效低成本修復途徑 。參考文獻:1Wu Qi-tang, Wei Ze-bin, Ouyang Y. Phytoextraction of metal-contami -nated soil by hyperaccumulator sedum alfredii H:effects o

11、f chelator and co-plantingJ.W ater, Air and Soil Pollution , 2007,180:131-139. 2Guo Zu-mei, Wei Ze-bin, Wu Qi-tang, et al. Chelator-enhanced phy -toextraction coupling with soil washing to remediate multiple -metals -contaminated soils J .Practice Periodical of Hazardous , Toxic, and Radioactive Waste Management , 2008, 12(3 :210-215. 表 2不同固定劑處理的深層土壤對表層土壤蒸餾水淋出液 的固定效果注:表中帶不同小寫字母的平均值間在 P <0.05水平有顯著差異 。項目Zn Cd Pb 表層淋出液 /mg·L -10.47310.00250.0356深層固定后 /mg·L -1CK (無固定劑 0.2681±0.0457ab 0.0019±0.0002ab 0.2375±0.0551ab CaO 0.2850±0.0337