用TCLP和形态法评估含磷物质修复铅锌矿污染土壤的效果及其影响因素

更新时间：2014-02-26 10:42 来源：环境科学作者: 阅读：3159

摘要：在温室模拟条件下，以P/Pb摩尔比分别为0、0.6、1.2、1.8、3.0、4.0等6个P水平，进行了含磷物质修复铅锌矿污染土壤的试验。采用毒性淋溶提取法（TCLP）、水溶态和交换态提取法评估了过磷酸钙（SSP）和磷酸二氢钾（MPP）对铅锌矿污染土壤中Pb、Zn的修复效果。结果表明，SSP和MPP都显著（p<0.05）降低土壤交换态和TCLP态Pb含量，降低TCLP态含量的幅度大小顺序是：MPP（66%～93%）>SSP（26%～69%）。MPP处理的P水平在0.6、SSP处理的P水平在1.2～1.8区间时，足以把土壤中TCLPPb的含量降低到国际限制标准（5mg·L-1）以下。MPP对土壤中Zn的TCLP态含量无显著影响，而SSP在显著降低了交换态含量的同时，微量增加了TCLP态含量，但都远低于国际限制标准（25mg·L-1）。各种形态Zn（TCLP、水溶性、交换态）的含量均与土壤pH显著负相关，说明即使添加了含P物质处理，土壤中Zn的活性主要还是受土壤pH控制。上述结果进一步说明了含P物质具有显著降低铅锌矿污染土壤的环境风险的作用。

关键词：毒性淋溶提取法（TCLP），磷，铅，锌，土壤修复

研究表明，矿山尾矿和矿渣导致了采矿区土壤的重金属铅（Pb）、锌（Zn）积累，并通过尘土和食物链危害人体。重金属在土壤中的活性一直以来是人们研究的重点，通常将可以被植物根系直接吸收利用的那部分重金属称为活化态。土壤水溶性和交换态重金属是生物可吸收的主要形态，其含量可以间接反映出土壤中重金属的生物有效性。对于重金属污染的评价方法有很多，其中毒性淋溶提取法（toxicitycharacteristicleachingprocedure，TCLP）是美国环保局制定的法定重金属污染评价方法，具有简便、快速的特点，并且有与之相匹配的国际评价标准。

多数矿区退化土壤缺乏有机质和营养元素，因此多是通过添加有机废弃物和无机添加剂来实现污染土壤修复。采用含磷（P）物质修复铅污染土壤是国内外应用较多的原位化学修复方法之一。该法经济、有效，并且容易实施。Zn和Pb具有相似的土壤化学行为，都可以与P相互作用，生成溶解度很低的磷化合物。虽然曾经有关于含P物质对重金属污染土壤中Pb及其陪伴离子（其它重金属）毒性影响的报道，但结论各不相同，存在争议，且所采用的评价指标没有量化的标准可依据。因此，采用TCLP国际化标准指标来探讨含P物质修复中国铅锌矿重金属复合污染土壤的效果及其可行性是很有必要的。

本研究的目的是：探讨不同品种和用量水平的含P物质对土壤生物有效性Pb、Zn的影响；把铅锌矿污染土壤中重金属毒性降低到国际限制标准以下所需要的P用量水平。研究结果可以指导铅锌矿污染土壤中重金属污染修复工程的设计和实施。

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