炭基质钝化剂对土壤Cd、Cu的阻控效果与老化机制

作者:徐曼云; 韩超; 江鉴廷; 时红; 丁园
来源:南昌航空大学学报(自然科学版), 2023, 37(03): 88-94.
DOI:10.3969/j.issn.2096-8566.2023.03.009

摘要

炭基质钝化剂对污染土壤Cd、Cu的钝化/稳定化效果与机制研究一直是阻控材料研发的关键与难点。本文以Cd、Cu复合污染水稻土为供试土壤,以未改性生物炭(BC)、铁改性生物炭(FeBC)和铁改性活性炭(FeC)为钝化剂,通过高温模拟自然老化过程,研究上述钝化剂对土壤Cd、Cu的阻控效果和老化机制。结果表明,上述3种材料均能有效钝化土壤中的Cd和Cu,钝化剂施用后土壤中Cd的可交换及碳酸盐结合态(F1)含量分别降低3.0%、9.4%、8.8%;土壤中Cu的F1含量分别降低2.2%、4.4%、3.8%。施用3种钝化剂后,土壤胶体中Cd、Cu的非晶质氧化铁结合态(C-Feo)含量分别提高3.5%、4.9%、4.5%和14.5%、18.8%、18.1%,这是重金属生物有效性短期降低的主要原因和途径。高温老化试验结果显示,胶体Cd、Cu的C-Feo向晶质氧化铁结合态(C-Fec)、残渣态(C-Fr)转化,3种钝化剂对土壤Cd、Cu的阻控效果具有长效性。

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