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本文选择典型的不可生物降解螯合剂EDTA与可生物降解的螯合剂GLDA为研究对象,通过螯合强化苗期、拔节期玉米提取修复Pb、Cd污染土壤实验,研究螯合剂类型、浓度及活化时间对玉米提取修复效果的影响;进一步通过模拟降雨实验,探究螯合态重金属随地下径流与地表径流的输出特征。通过EDTA、GLDA螯合态重金属的土壤吸附与原状土淋滤穿透实验,确定下包气带土壤的吸附(或迟滞)与弥散参数,基于对流-弥散原理(Convection-Dispersion Equation,CDE),利用美国盐土实验室开发的Hydrus-1D水分与溶质运移模拟软件建构螯合态重金属下包气带迁移数学模型,并进行螯合态重金属的下包气带迁移与地下水污染风险预测。得到以下主要研究成果:(1)螯合强化玉米提取修复实验研究表明:其一,1.5mmol/kg低浓度EDTA、GLDA对于苗期、拔节期玉米生长均起到促进作用;其二,实验中螯合强化的最佳时间在第7天;其三,随着螯合剂浓度的增大玉米对重金属提取量增大;其四,6.0mmol/kg EDTA强化拔节期玉米提取修复Cd更具优势,6.0mmol/kg GLDA强化拔节期玉米提取修复Pb更具优势。(2)螯合强化玉米提取修复的重金属随降雨(次暴雨)地表径流输出特征与水质评价研究表明:其一,对于Cd,两种螯合剂地表径流输出重金属总量差异不大,对于Pb,则GLDA显著高于EDTA。其二,EDTA螯合强化苗期玉米条件下,Cd、Pb平均输出浓度同比地表水环境质量标准中V类水质分别超标2.9-4.3倍、22.0-46.1倍,对于拔节期,分别超标2.5-3.7倍、19.7-49.0倍;其三,GLDA螯合强化苗期玉米下,Cd、Pb平均输出浓度同比地表水环境质量标准中V类水质分别超标3.4-5.2倍、56.5-106.3倍,对于拔节期,分别超标3.3-3.9倍、45.3-69.5倍。(3)螯合强化玉米提取修复的重金属随降雨(次暴雨)地下径流淋滤特征及水质评价研究表明:其一,Cd、Pb地下径流淋滤总量随螯合剂浓度增加而增加,且螯合剂相同浓度时,活化7天的输出量要高于3天。添加EDTA的重金属径流输出总量均显著高于GLDA。其二,EDTA螯合强化苗期玉米下,Cd、Pb平均淋滤浓度同比地下水环境质量标准中V类水质分别超标29.3-41.1倍、3.1×10~4-5.3×10~4倍,对于拔节期,分别超标42.9-80.8倍、4.5×10~4-12.6×10~4倍;其三,GLDA螯合强化苗期玉米下,Cd、Pb平均淋滤浓度同比地下水环境质量标准中V类水质分别超标6.4-11.3倍、0.2×10~4-0.6×10~4倍,对于拔节期玉米,分别超标12.4-24.0倍、1.6×10~4-2.7×10~4倍。(4)选取提取效果最好与地下径流污染更大的拔节期为例,以地下水质量标准(GB/T 14848-2017)中V类水为评价标准,对螯合态重金属随降雨径流对地下水的污染风险进行预测与评价。结果表明:6.0mmol/kg GLDA强化修复不存在螯合态重金属下渗污染地下水的风险;6.0mmol/kg EDTA螯合强化的情况存在地下水污染的风险。当地下水位3m时,螯合态Cd、Pb污染时间出现第11-35天,重金属峰值浓度分别超标3.82和103.80倍;地下水位5m时,螯合态Cd、Pb污染时间出现在第20-55天,重金属峰值浓度分别超标2.98和80.82倍。