關(guān)鍵詞:重金屬;化學(xué)淋洗;醋酸;化學(xué)形態(tài);地下水
化學(xué)淋洗技術(shù)通過溶解、螯合、遷移重金屬,達(dá)到修復(fù)重金屬污染土壤的目的,是一種快速、高效且效果顯著的污染土壤修復(fù)方式。在實(shí)際應(yīng)用中,化學(xué)淋洗主要可以分為異位化學(xué)淋洗和原位化學(xué)淋洗兩種方式。原位化學(xué)淋洗操作較簡(jiǎn)單,較適合農(nóng)田使用,但是淋洗液具有二次污染的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)修復(fù)效率與異位化學(xué)淋洗相比偏低。另外,淋洗效果顯著的無機(jī)淋洗劑HCl、FeC13等在修復(fù)過程中會(huì)過度改變土壤環(huán)境,人工合成螯合劑乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二胺二琥珀酸(EDDS)等又需要較高的成本。所以尋找一種對(duì)環(huán)境友好、修復(fù)效果好、成本較低的淋洗劑是目前研究的主要方向。有的研究人員選擇將不同的淋洗劑結(jié)合使用,以改善淋洗劑的使用缺點(diǎn),例如蘇耀明等對(duì)復(fù)合鉛、鋅污染土壤使用EDTA與茶皂素結(jié)合的淋洗劑進(jìn)行淋洗,發(fā)現(xiàn)復(fù)合淋洗劑能提高對(duì)Pb的修復(fù)效果,同時(shí)減少了危害環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。有的研究人員則是利用天然原料來修復(fù)土壤重金屬,例如周建利等以天然植物汁液作為淋洗劑來修復(fù)重金屬,結(jié)果表明1:1酸藤果汁和濕松液對(duì)酸性土壤的活化作用高于5mmol·L-1的EDTA。
低分子量有機(jī)酸對(duì)土壤的危害小且易降解,是一種具有潛力且適合廣泛應(yīng)用的淋洗劑。李丹丹等將檸檬酸應(yīng)用到鉻渣污染土壤土柱淋洗實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,在濃度為0.5mol·L-1,淋洗量達(dá)到水土比為2.88時(shí),對(duì)土壤總Cr的去除率為29.3%,且土壤中主要污染物Cr(Ⅵ)的去除率達(dá)到50.8%。梁金利等在利用有機(jī)酸作為淋洗劑的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),草酸在濃度為1mol.L-1、水土比為1:1、淋洗時(shí)間為5h、淋洗次數(shù)為4次時(shí),淋洗效果最佳,對(duì)Cu、Zn、Ni、Cr的去除率分別達(dá)到99.6%、66.98%、88.7%、18.23%。Xiao等比較了低分子量有機(jī)酸(LMMOAs)和EDTA、次氮基三乙酸(NTA)、HCl對(duì)土壤重金屬的淋洗效果,在對(duì)Zn的去除率上,LMMOAs的效果更好,同時(shí)盆栽實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明LMMOAs,特別是檸檬酸對(duì)植物的生長(zhǎng)干擾較小,更適合用作土壤淋洗劑。Ke等也利用檸檬酸進(jìn)行間歇式淋洗和土柱淋洗實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明在濃度為0.1mol·L-1、pH為5的情況下檸檬酸能達(dá)到最好的淋洗效果,對(duì)Cd和Zn的去除率分別在80%和30%以上。但是,檸檬酸的價(jià)格相對(duì)較貴。于兵等在比較檸檬酸和乙酸(醋酸)不同濃度的淋洗效果時(shí)發(fā)現(xiàn)1mol·L-1的乙酸對(duì)Zn有最好的去除效果。因此,針對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)土壤的主要污染元素Cd,價(jià)格相對(duì)便宜的醋酸的淋洗效果值得更多關(guān)注。
相對(duì)于EDTA等有機(jī)螯合劑,小分子有機(jī)酸淋洗對(duì)地下水的污染風(fēng)險(xiǎn)一般較低,但是相關(guān)的研究報(bào)告相對(duì)較少。為此,本研究評(píng)估了醋酸作為淋洗劑應(yīng)用到土壤重金屬原位化學(xué)淋洗的修復(fù)效果以及對(duì)地下水的影響。具體采用土柱淋洗試驗(yàn),并模擬土壤剖面層次,探究醋酸淋洗下土壤底層對(duì)重金屬的滯留作用,篩選出適合的醋酸濃度和土壤類型,為醋酸淋洗去除土壤中重金屬提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1供試材料
試驗(yàn)共使用5種不同的土壤,土柱上層4種土壤均為重金屬高于國(guó)家土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-2018)污染篩選值的污染農(nóng)田土壤,包括:采自廣東韶關(guān)翁源的兩種酸性土(A和B);采自廣東汕頭的弱酸性土;采自廣東韶關(guān)樂昌的堿性土。土柱底層土為無污染赤紅壤,采自廣州華南農(nóng)業(yè)大學(xué)樹木同。土壤基本理化性質(zhì)見表1。
醋酸由99%的冰醋酸配制而成,冰醋酸購(gòu)于富宇精細(xì)化工有限公司,分別配制出濃度為0.8、1.0、1.5mol·L-1的醋酸溶液。
1.2淋洗試驗(yàn)方法
試驗(yàn)在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)塑料大棚內(nèi)通風(fēng)條件下開展,使用土柱淋洗的方式進(jìn)行。供試土壤風(fēng)干后,混合均勻并過5mm篩網(wǎng)。試驗(yàn)使用PVC土柱(直徑10cm、高度60cm),土柱底部使用尼龍網(wǎng)包緊,在土柱下方放置大漏斗和量杯以收集淋出液。土柱分3部分進(jìn)行填充:最底部填人5cm高度的石英砂,接著填入20cm高的無污染紅壤作為土柱下層,再分別填人20cm高的4種供試污染土壤;土層之間使用尼龍網(wǎng)分隔開。每層土壤分多次填充、壓實(shí),以符合設(shè)定的1.3kg·L-1的土壤容重。
每種土壤試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理濃度,分別為:0(對(duì)照CK)、0.8、1.0、1.5mol·L-1醋酸溶液。土柱使用自來水浸泡過夜飽和后開始淋洗。淋洗分3次進(jìn)行,第一次淋洗使用不同濃度的醋酸溶液,第二、三次淋洗使用自來水,以便盡量淋洗出活化的重金屬。每次的淋洗劑總使用量為2L,分4次加入,每次加入500mL,待前一次加入的溶液基本滲漏完再加入后一次的溶液。土柱底部放置量杯接取淋出液,每次淋洗記錄其淋出液體積,并取100mL進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定。當(dāng)一次淋洗完成12h后再進(jìn)行下一次淋洗。
淋洗結(jié)束后將土柱拆開,使土柱上下層土壤分離,放置使其自然風(fēng)干。風(fēng)干后測(cè)定其pH、總氮、總磷、總鉀、有機(jī)質(zhì)、Cd、Pb、Cu、Zn的含量。
1.3樣品測(cè)定
土壤樣品的理化性質(zhì)測(cè)定參照《土壤農(nóng)化分析》進(jìn)行。土壤中金屬元素全量使用HF-HCl-HN03法消解的微波消解法消解、原子吸收分光光度計(jì)Hitachi 2-2100(火焰),2-2700(石墨爐)測(cè)定(GB15618-1995),并利用中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GSS-5來鑒定操作的準(zhǔn)確性。對(duì)淋洗后的土柱上層土壤樣品進(jìn)行重金屬元素的形態(tài)分析,采用改進(jìn)的BCR法進(jìn)行分級(jí)提取,使用火焰原子吸收分光光度法測(cè)定Cu、Zn,電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS,Agilent-7700x)測(cè)定Cd、Pb,該方法測(cè)定的Cd、Pb、Cu和Zn與總量對(duì)比的回收率分別為92%~105%、80%~92%、87%~103%和86%~100%。
1.4數(shù)據(jù)的處理與分析
采用Excel 2019和SPSS進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)采用單因素方差分析(ANOVA)。
2結(jié)果與分析
2.1醋酸淋洗對(duì)土壤重金屬的影響
2.1.1土壤Cd含量
不同濃度醋酸處理對(duì)土柱上下層土壤Cd含量的影響如表2所示。與對(duì)照相比,土柱上層的4種污染土壤在經(jīng)過醋酸淋洗之后Cd含量都顯著降低。酸性土A和堿性土的Cd含量在3種濃度醋酸處理之間無顯著性差異;而酸性土B和弱酸性土隨著醋酸濃度的升高,不同處理之間產(chǎn)生了顯著差異,1.5mol·L-1醋酸淋洗土壤的Cd含量顯著低于0.8mol·L-1醋酸淋洗。結(jié)果表明,土壤Cd含量0.51mg·kg-1的酸性土A在1.5mol·L-1醋酸淋洗后Cd含量低于土壤標(biāo)準(zhǔn)篩選值(0.3mg·kg-1),酸性土B在1.5mol·L-1醋酸淋洗后Cd含量也接近該篩選值。另外,4種土壤在1.0mol·L-1醋酸淋洗與1.5mol·L-1醋酸處理之間均無顯著性差異。
土柱下層土壤在經(jīng)過醋酸淋洗之后Cd含量都顯著增加,但是3種濃度醋酸處理之間無顯著性差異(除弱酸性土)。弱酸性和堿性污染土壤土柱的下層土壤Cd含量上升較多,這可能是由于弱酸性和堿性污染土壤本身Cd含量較高造成的。比較上下層Cd含量變化可知,表層淋洗下來的0.4~1.4mg Cd有0.14~0.26mg被20cm厚的酸性底土截留。
不同醋酸濃度處理對(duì)污染土壤中Cd的去除率如表3所示。與無醋酸對(duì)照相比,醋酸淋洗能夠顯著提高污染土壤Cd的去除率,而且隨著醋酸濃度的上升,去除率也上升。4種污染土壤在醋酸濃度為1.5mol·L-1時(shí),與濃度為1.0mol·L-1的處理之間Cd的去除率無顯著性差異。
2.1.2土壤Pb、Cu、Zn含量
試驗(yàn)后不同醋酸濃度處理對(duì)土柱上層土壤中Pb、Cu、Zn含量的影響及其去除率如表4所示。與Cd相比,醋酸對(duì)于Pb、Cu、Zn的去除效果沒有那么明顯。就Pb而言,在酸性土A中,不同濃度處理對(duì)上層土壤Pb的含量影響沒有顯著差異;在酸性土B中,只有當(dāng)醋酸濃度達(dá)到1.5mol·L-1時(shí),Pb的含量才會(huì)顯著降低,輕微污染的酸性土B的Pb含量降低至土壤標(biāo)準(zhǔn)篩選值(80mg·kg-1)以下,去除率為10%左右;弱酸性土在濃度為0.8mol·L-1的醋酸淋洗后,Pb含量顯著降低,但3種濃度醋酸的去除效果無顯著差異;醋酸淋洗對(duì)堿性土Pb含量的影響較明顯,當(dāng)醋酸濃度達(dá)到1mol.L-1時(shí),Pb含量顯著降低,但去除率也只有6.72%。就Zn而言,與對(duì)照相比,3種濃度的醋酸淋洗對(duì)酸性土A和弱酸性土的Zn含量沒有造成顯著影響;堿性土在醋酸濃度達(dá)到1mol·L-1以上時(shí),Zn含量顯著降低,去除率為17%左右;酸性土B的Zn含量在3種濃度處理下均顯著下降,當(dāng)醋酸濃度達(dá)到1.5moI·L-1時(shí),Zn去除率為10.95%。醋酸淋洗對(duì)土壤Cu含量影響最小,與對(duì)照相比,4種污染土壤中的Cu含量都沒有顯著降低。
醋酸淋洗會(huì)使一部分的重金屬遷移,導(dǎo)致下層土壤Pb、Cu、Zn的含量小幅度上升,但一般沒有顯著影響(表5),顯著上升的有:弱酸性土的Cu和Zn;酸性土A的Pb和Cu,在醋酸濃度超過1.0mol·L-1時(shí)表現(xiàn)出顯著差異。
2.1.3土壤重金屬形態(tài)
不同濃度醋酸處理對(duì)酸性土A重金屬形態(tài)的影響如圖1所示。與對(duì)照相比,Cd的可交換態(tài)含量在醋酸淋洗后減少了51%~55%;可還原態(tài)含量也降低,特別是在醋酸濃度達(dá)到1.0mol·L-1以上時(shí),下降明顯;而可氧化態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)含量變化不明顯;這導(dǎo)致殘?jiān)鼞B(tài)和可氧化態(tài)的占比上升。酸性土A中Pb和Cu的各形態(tài)的含量和占比均沒有發(fā)生明顯的變化;Zn的可交換態(tài)有小幅度的下降,其他形態(tài)變化不明顯。
不同濃度醋酸處理對(duì)酸性土B不同形態(tài)重金屬含量的影響如圖2所示??山粨Q態(tài)Cd含量隨著醋酸濃度的上升而逐步下降,與對(duì)照相比,0.8、1.0、1.5mol·1-1 3種濃度的處理分別使可交換態(tài)Cd的含量下降25%、39%、44%;可還原態(tài)Cd的含量也有小幅度的下降,可氧化態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)Cd的含量基本不變。淋洗后可交換態(tài)Cd在總量中的占比下降10個(gè)百分點(diǎn)左右,可氧化態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)的占比上升,可還原態(tài)占比變化不大。醋酸濃度達(dá)到1.0mol·L-1以上時(shí),酸性土B中可交換態(tài)Pb、Zn含量減少,其余形態(tài)的變化不明顯。所有的醋酸處理對(duì)4種形態(tài)Cu的含量和占比都沒有明顯的影響。不同濃度醋酸處理對(duì)弱酸性土中重金屬形態(tài)的影響與酸性土B相似(圖3)。
不同濃度醋酸處理對(duì)堿性土中重金屬形態(tài)的影響如圖4所示。與對(duì)照相比,隨著醋酸濃度的上升,堿性土中Cd的可交換態(tài)和可還原態(tài)含量逐步下降,最高醋酸濃度時(shí)分別下降了40%和37%;可氧化態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)的Cd含量也有小幅度的下降。從占比來看,可交換態(tài)的Cd占比下降,殘?jiān)鼞B(tài)占比上升,其余兩種形態(tài)的占比變化不大。與其他3種土壤不同,堿性土中可還原態(tài)的Pb占比較高,所以淋洗之后可還原態(tài)的含量有所下降,其他形態(tài)含量變化不明顯。醋酸淋洗對(duì)堿性土中Cu的4種形態(tài)的含量與占比沒有明顯的影響;與其他3種土壤不同,堿性土中Cu的可交換態(tài)和可還原態(tài)占比和含量非常低,導(dǎo)致堿性土Cu的淋出很少。堿性土中的Zn以殘?jiān)鼞B(tài)和可交換態(tài)居多,醋酸淋洗減少了可交換態(tài)的含量,其占比因此減少,而殘?jiān)鼞B(tài)的占比上升。
2.2醋酸淋洗對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)和養(yǎng)分的影響
2.2.1土壤pH
不同濃度醋酸淋洗對(duì)4種污染土壤pH的影響如表6所示。酸性土A和弱酸性土在經(jīng)過醋酸淋洗后,土壤pH都顯著低于對(duì)照,但是3個(gè)不同醋酸濃度處理之間無顯著性差異;而酸性土B和堿性土在經(jīng)過濃度為0.8mol·L-1的醋酸淋洗后pH下降不顯著,經(jīng)過濃度為1.0mol·L-1和1.5mol·L-1醋酸淋洗后pH顯著低于對(duì)照。這可能是因?yàn)椴煌N類的土壤具有不同的酸堿緩沖性,緩沖能力強(qiáng)的土壤pH下降的幅度較小。另外,兩種酸性土和弱酸性土在1.0mol·L-1醋酸淋洗后的pH值均接近4.5,對(duì)土壤Cd去除率也達(dá)到40%以上(表3)。
2.2.2土壤有機(jī)質(zhì)和主要養(yǎng)分
醋酸淋洗后不同種類土壤有機(jī)質(zhì)和主要養(yǎng)分含量如表7所示。由表7可以看到隨著淋洗所用的醋酸濃度的上升,4種污染土壤中的總氮含量都有一定程度的下降,其中酸性土B在醋酸濃度達(dá)到1.5mol·L-1時(shí),總氮含量表現(xiàn)出顯著性降低,其余的3種土壤的總氮含量變化無顯著性差異。醋酸淋洗對(duì)土壤中的總磷、總鉀的影響較小,與對(duì)照相比沒有顯著性降低。醋酸淋洗對(duì)不同土壤中的有機(jī)質(zhì)含量有不同的影響,與對(duì)照相比,有機(jī)質(zhì)含量較低的酸性土A在醋酸濃度達(dá)到1.5mol·L-1時(shí),有機(jī)質(zhì)含量顯著上升;與之相反,酸性土B的有機(jī)質(zhì)含量則顯著降低,可能與其有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較高有關(guān)。
統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)結(jié)果顯示,經(jīng)過醋酸淋洗后土柱下層土壤有機(jī)質(zhì)和主要養(yǎng)分都沒有表現(xiàn)出顯著性變化(表8),可能是因?yàn)樯蠈恿芟聪聛淼挠袡C(jī)質(zhì)和養(yǎng)分較少,而且經(jīng)過上層土壤的反應(yīng)后醋酸對(duì)下層土壤的作用較弱。
2.3不同處理對(duì)淋出液的影響
2.3.1淋出液pH
不同處理對(duì)淋出液pH的影響如圖5所示。與對(duì)照相比,醋酸淋洗得到的淋出液的pH顯著下降,濃度越高的醋酸淋洗得到的淋出液pH下降越多。第二次淋出液pH與第一次淋出液相近,第三次淋洗各處理的淋洗液pH都呈上升趨勢(shì)。酸性土A的淋出液pH最低,全部處理都穩(wěn)定在4以下;酸性土B的淋出液pH除了0.8 mol·L-1處理在4以上,其余處理也在4以下;弱酸性土淋出液pH在4~4.5之間;堿性土在經(jīng)過0.8moI·L-1淋洗液處理后的淋出液pH從第一次的4.23回升到第三次的5以上,其余淋出液pH在4~5之間。
2.3.2淋出液重金屬
不同處理對(duì)酸性土A淋出液重金屬濃度的影響如圖6所示。利用醋酸淋洗土壤得到的淋出液中重金屬濃度顯著高于空白對(duì)照,同時(shí)隨著醋酸濃度的上升,淋出液中重金屬的濃度也上升。在3次淋洗中,4種重金屬的濃度變化都呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。酸性土A淋出液的Cd、Pb濃度在3次淋出液中均高于Ⅳ類地下水標(biāo)準(zhǔn)Cu、Zn濃度只有第二次的淋出液高于Ⅳ類地下水標(biāo)準(zhǔn)(Cu≤1.5mg·L-1,2n≤5mg·L-1.GB/T 14848-2017)。
酸性土B淋出液的重金屬濃度變化同樣呈現(xiàn)先升高后降低的規(guī)律(圖7),Cd和Pb的濃度隨著醋酸濃度的上升而提高,而Cu和Zn的濃度隨著醋酸濃度的上升變化規(guī)律不明顯。酸性土B的3次淋出液中Cd、Pb的重金屬濃度均高于Ⅳ類地下水標(biāo)準(zhǔn),但淋出液中Cu、Zn的濃度均低于Ⅳ類地下水標(biāo)準(zhǔn)。
弱酸性土淋出液的重金屬濃度變化同樣具有先升高后降低的規(guī)律(圖8),淋出液重金屬濃度在第二次淋洗中最高,Cd、Pb、Cu的濃度隨著醋酸濃度的上升而提高,Zn的濃度沒有隨著醋酸濃度的上升有明顯變化。3次淋洗中所有處理的弱酸性土淋出液Cd、Pb的重金屬濃度均高于Ⅳ類地下水標(biāo)準(zhǔn);Cu、Zn的濃度除了在1.5mol·L-1處理第二次淋出液中高于Ⅳ類地下水標(biāo)準(zhǔn)外,其余處理3次淋出液濃度均低于該標(biāo)準(zhǔn)。
堿性土淋出液中的Cd、Pb、Zn濃度變化具有先升高后降低的規(guī)律,淋出液重金屬濃度在第二次淋洗中最高(圖9);堿性土淋出液中Cu濃度的變化規(guī)律與其他3種土壤不同,第一次淋洗Cu濃度最高,后兩次逐步降低。3次淋洗中所有處理的淋出液Cd、Pb的濃度均高于Ⅳ類地下水標(biāo)準(zhǔn);而淋出液Zn的濃度除了在0.8mol·L-1處理第三次淋洗的淋出液中低于Ⅳ類地下水標(biāo)準(zhǔn)外,其余處理的淋出液均高于該標(biāo)準(zhǔn);相反,在3次淋洗中,所有處理的Cu濃度都低于Ⅳ類地下水標(biāo)準(zhǔn)。
3討論
3.1醋酸對(duì)重金屬的淋洗效果及pH的影響
本研究利用不同濃度的醋酸溶液對(duì)4種污染土壤進(jìn)行了土柱淋洗,試驗(yàn)結(jié)果表明,醋酸淋洗可以降低土壤pH(表6),對(duì)4種重金屬中的Cd的去除效果最佳,這與H+在去除污染土壤Cd的過程中起特殊作用相吻合。也有研究表明,當(dāng)3
Cd去除率=0.285+0.264x醋酸濃度-0.032x土壤pH (R2=0.771.Plt;0.001)
可以看出土壤Cd去除率與醋酸濃度呈正相關(guān)關(guān)系,與土壤pH呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。該方程可以用于預(yù)估其他類似的Cd污染土壤修復(fù)的醋酸需要量。土壤中Pb、Cu、Zn的去除效果不如Cd,而且將這3種重金屬的去除率與土壤pH、醋酸濃度進(jìn)行多元回歸擬合,得到的方程P值均大于0.05,證明這3種重金屬受到土壤pH、醋酸濃度的影響并不顯著,所以去除效果不佳。本研究中醋酸對(duì)土壤Cd的淋洗效果與前人研究得到的檸檬酸的表現(xiàn)相似,因此,可以用較便宜的醋酸代替檸檬酸修復(fù)Cd污染土壤。
3.2醋酸淋洗對(duì)地下水的影響
原位化學(xué)淋洗操作簡(jiǎn)單、成本較低,但是過往的研究表明這種淋洗方式可能會(huì)污染地下水。醋酸淋洗對(duì)地下水質(zhì)的影響方面,本研究中淋出液的Cd和Pb濃度都高于地下水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn),這可能與所采用的底土pH低、底土層?。ㄖ挥?0cm)有關(guān)。在重金屬縱向遷移的研究方面,有前人的研究表明,在檸檬酸復(fù)合FeCl3的淋洗模式下,Cd會(huì)在40-60cm更深的土層累積,所以醋酸淋洗在實(shí)際應(yīng)用下是否會(huì)污染地下水,也需要在田間試驗(yàn)正常厚度的底土層條件下進(jìn)一步探究。另外,也可以采取提高底土pH的深層固定技術(shù)以降低重金屬污染地下水的風(fēng)險(xiǎn)。
3.3醋酸淋洗對(duì)土壤的影響
前人的研究表明無機(jī)淋洗劑容易對(duì)土壤結(jié)構(gòu)造成損害,造成養(yǎng)分的流失和微生物的死亡,而選用有機(jī)酸作為淋洗劑對(duì)土壤的影響相對(duì)較小。本研究結(jié)果表明,醋酸淋洗后表層土壤pH也有所下降(表6),需要像氯化鐵淋洗后的土壤一樣施加石灰、有機(jī)肥等改良劑。醋酸淋洗會(huì)使總氮含量降低,其中酸性土B在醋酸濃度為1.5mol·L-1時(shí)總氮含量顯著下降;而有機(jī)質(zhì)含量較低的酸性土A在醋酸濃度為1.5mol·L-1時(shí)有機(jī)質(zhì)含量顯著上升,這與姚蘋等利用有機(jī)酸混合淋洗降低對(duì)土壤影響效果的研究結(jié)果類似??傮w來說,醋酸淋洗對(duì)土壤中主要養(yǎng)分元素的含量總體影響不大。結(jié)合Cd的去除效果和對(duì)土壤質(zhì)量的影響來看,合適的淋洗濃度為1mol·L-1,該濃度的去除效果與1.5mol·L-1的處理之間沒有顯著差異,而且少用50%的醋酸,減少了修復(fù)成本,同時(shí)不會(huì)造成養(yǎng)分的過多流失。
4結(jié)論
(1)醋酸濃度在1.0mol·L-1以上時(shí)淋洗對(duì)Cd的去除率較高,酸性或弱酸性土壤的去除率為40%~60%,Cd含量低于0.6mg·kg-1的輕微污染土壤可望達(dá)標(biāo);但對(duì)Pb、Cu、Zn的去除效果較差,去除率低于20%。
(2)篩選出1.0mol·L-1的醋酸濃度為較佳的淋洗濃度。醋酸淋洗主要去除土壤中可交換態(tài)和可還原態(tài)的Cd,明顯降低這兩種形態(tài)的比例。
(3)醋酸淋洗污染土壤的淋出液中Cd、Pb的濃度高于Ⅳ類地下水標(biāo)準(zhǔn),存在污染地下水的風(fēng)險(xiǎn),需要協(xié)同采取深層固定等處理技術(shù)以及開展田間驗(yàn)證試驗(yàn)。