生物炭+速生植物对工业场地周边土壤镉污染原位修复

摘要

黄河流域许多地区由于规划不科学、环保措施不足、监管不严等原因,工业场地往往与农田直接镶嵌,极易造成周边土壤重金属污染.为高效快速低成本修复工业场地周边大范围农田土壤镉污染,选择河南省新乡市凤泉区大块镇工业聚集区周边受污染农田开展大田修复实验,利用2种速生植物3连茬种植(即小白菜-黑麦菜-小白菜)联合2种生物炭(即杨树皮生物炭(PBC)和硫脲改性杨树皮生物炭(TPBC))原位修复土壤镉污染,测定连茬种植下土壤镉的浸出特性及其化学赋存形态,评估2茬小白菜食用健康风险,并揭示生物炭+速生植物联合修复土壤镉污染的潜力.结果 表明:①添加2％杨树皮生物炭(PBC)和2％硫脲改性杨树皮生物炭(TPBC)在60 d后土壤镉浸出量低于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)规定的Ⅲ级标准,添加1％TPBC在90 d后土壤镉浸出量低于Ⅲ级标准.②连茬第3季修复实验后,与CK比,施用1％和2％TPBC的土壤残渣态镉分别增加了71.73％和75.75％;弱酸溶态镉分别下降了130.86％和160.62％.添加1％和2％PBC的土壤残渣态镉分别增加了45.82％和50.07％.弱酸溶态镉分别下降了56.34％和109.27％.联合修复可使弱酸溶态镉和可还原态镉向可氧化态镉和残渣态镉转化,有效降低镉的生物可利用性.③联合修复可在90 d内将小白菜的食用健康风险降至人体可接受的阈值.由此认为,生物炭+速生植物联合可减少土壤镉浸出量,有效降低镉的生物可利用性,减少镉在小白菜中的转运."生物炭+速生植物"修复技术克服了原位修复土壤镉污染低效耗时难题,为大范围高效快速低成本原位修复工业场地土壤污染提供了技术支撑.