镉铅污染农田土壤化学淋洗修复剂筛选

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化学淋洗修复的关键问题是寻找有效去除目标重金属且对土壤性质影响小的淋洗剂。本研究以株洲某冶炼厂周边镉铅污染土壤为研究对象,选用乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)、二乙三胺五乙酸(DTPA)、柠檬酸和氯化铁(FeCl3)等4种淋洗剂分别开展淋洗剂浓度、pH值、液固比和淋洗时间等四因素四水平(L16(44))的正交试验,并在此基础上进行单因素优化试验。结果表明,优化淋洗条件为液固比10:1、淋洗时间30 min,淋洗剂EDTA-2Na、DTPA、柠檬酸和FeCl3浓度分别为10 g/L、5 g/L、30 g/L和2 g/L;淋洗剂EDTA-2Na、DTPA、柠檬酸、FeCl3pH值分别为5.0、5.0、4.0、2.0。优化条件下,EDTA-2Na、DTPA两者对镉铅去除效果较好,镉铅去除率分别为59.4%、63.2%和51.9%、51.4%;柠檬酸对镉铅的去除率分别为40.1%、20.4%;FeCl3对镉的淋洗效果明显,去除率高达70.1%,但铅去除率仅为14.4%。淋洗后土壤重金属BCR形态分析表明,EDTA-2Na、DTPA和FeCl3主要淋洗出土壤中酸可提取态和可还原态镉,其含量总和较淋洗前降低了67.9%-75.3%,而柠檬酸主要淋洗出酸可提取态镉,较淋洗前降低了69.6%。EDTA-2Na和DTPA主要去除了53.5%-78.5%的酸可提取态和可还原态铅,柠檬酸淋洗出的可还原态铅量占总铅去除量的81.6%。土壤肥力分析表明,淋洗后各处理下有机质含量与淋洗前比较减少不显著(P>0.05),速效钾含量较淋洗前显著减少21.8-56.4%(P<0.05);柠檬酸和FeCl3处理下土壤pH较淋洗前分别下降2.6和4.3个单位(P<0.05),但速效磷含量分别相应增加30.1%和60.5%(P<0.05);EDTA-2Na、柠檬酸处理下阳离子交换量(CEC)较淋洗前分别显著增加9.1%、11.8%,EDTA-2Na处理下速效氮含量也显著增加25.8%(P<0.05)。综上所述,EDTA-2Na和DTPA可用于镉、铅复合污染土壤或者单一铅污染土壤淋洗修复,FeCl3可用于单一镉污染土壤淋洗修复。
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