钝化剂对土壤重金属的作用机理.ppt

钝化剂对土壤重金属的作用机理 土壤的重金属污染较为普遍 是目前我国面临的较为严重的问题 污染主要来自于农药 大气沉降 污水等 治理工艺分为工程治理措施和物理化学修复两大类 工程治理措施主要包括 客土 换土 去表土和深耕翻土等措施 物理化学修复主要包括 固化 稳定化 电动修复 络合淋洗 蒸汽浸提 氧化还原 农业修复 生物修复等 主要内容 重金属在土壤中的存在形态钝化剂的种类钝化剂的作用机理 重金属的存在状态 水溶态可交换态 指吸附在土 腐殖质及其他成分上的金属 对环境变化敏感 易于迁移转化 能被植物吸收 碳酸盐结合态 指土壤中的重金属元素在碳酸盐矿物上形成的共沉淀结合态 对环境条件特别是pH值最敏感 当pH 易重新释放出来而进入环境 当pH 有利于碳酸盐的形成 铁锰氧化物结合态 一般是以矿物的外囊物和细分散颗粒存在 活性的铁锰氧化物比表面积大 吸附或共沉淀阴离子而成 有机结合态 使土壤中各种有机物与土壤中的金属螯合而成的 残渣态 一般存在硅酸盐 原生和次生矿物等土壤的晶格中 是自然地质风化的结果 在自然条件下不易释放 能长期稳定在沉积物中 不易为植物吸收 钝化剂的类型 在目前可以分为有机型 无机型以及有机 无机复合型三类 在目前的研究中有机型钝化剂有禽畜粪便 有机堆肥 城市污泥 泥炭等 无机钝化剂也主要由凹凸棒土 硅藻土 腐殖酸 磷酸盐类 2 粉煤灰 粘土矿物等 而有机 无机复合肥则包括了泥炭 活性土 海泡石 污水污泥等 钝化剂作用机理 有机钝化剂 禽畜粪便 泥炭 在土壤重金属污染的修复中起络合 截留 固定重金属污染物的作用 而部分有机修复剂对生物还有一定的解毒作用 有机堆肥有助于恢复土壤微生态环境系统 降低土壤中有毒重金属的生物可给性 从而减少对作物的毒害 无机改良剂 石灰 磷酸盐等 施用石灰等碱性物质后 一方面土壤pH值提高土壤表面负电荷增加 从而土壤对重金属的亲和性增加 另一方面pH值升高 也有利于MOH 的存在而提高cd等重金属离子的吸附量 同时促使土壤中Cd Cu Hg zn等重金属形成氢氧化物或结合态沉淀或共沉淀 粘土矿物不仅能将一些重金属阳离子吸附在其表面 降低有毒金属元素的有效性 而且能将部分重金属离子牢牢地固定于其晶格内 有机 无机复合钝化剂 主要是充分利用有机和无机两种钝化剂的有点 配合施用达到治理污染 减少资源浪费和降低环境风险 例如 VanHerwijnen等也认为由于粘土矿物性质比较稳定 堆肥配合粘土矿物能保证钝化效果的持久性 利用有机质配合铁铝物质等其他钝化修复剂原位钝化重金属污染物 一方面有机质可缓冲化学钝化修复剂所带来的可能的pH变化 另一方面 有机质也可与这些钝化修复剂结合形成复合物 在一定程度上起到防止有机质迅速降解的作用 因而有望弥补因有机质分解所带来的风险 达到协同和互补的效果 谢谢