磷改性生物炭对云南某铅锌矿周边农田铅锌污染土壤修复效果的影响

摘要

以烟杆炭(Y)和竹炭(Z)及磷改性烟杆炭(PY)和磷改性竹炭(PZ)作为修复材料,通过室内培养试验研究不同生物炭施用量(质量分数分别为1%、3%和5%)对矿区附近农田重金属复合污染土壤pH,有效磷,水溶态Pb、Zn及其赋存形态转化的影响,并通过毒性淋溶提取法(TCLP法)对4种钝化材料的钝化效果及环境风险进行评价。结果表明,(1)施用生物炭可明显提高土壤pH和有效磷含量,与CK相比,土壤pH增加了0.01—0.30个单位,土壤有效磷含量增加了6.4%—72.9%。(2)土壤水溶态Pb和Zn含量随生物炭施用量的增加而降低,与CK相比,培养结束后生物炭和磷改性生物炭处理土壤水溶态Pb和Zn分别降低了17.5%—92.6%和15.2%—76.8%,其中PY5处理效果最显著。(3)与CK相比,随着生物炭施用的增加,土壤弱酸态和可还原态Pb、Zn含量显著降低,而可氧化态和残渣态Pb、Zn所占比例则明显增加。(4)培养结束后,PY_(5)(添加量为5%的PY处理)土壤TCLP提取态Pb、Zn浓度降至最低,分别为14.53、21.88 mg·L^(−1)。(5)相关分析表明,土壤pH、有效磷含量与重金属形态显著相关。综上所述,生物炭及磷改性生物炭促进土壤重金属形态向残渣态转化,降低了土壤重金属的有效性,磷改性生物炭钝化效果优于未改性生物炭。