凹凸棒石–稻秸复合材料的制备及其对污染土壤中镉钝化效果的研究

摘要

为提高凹凸棒石(ATP)在土壤重金属修复中的性能,以ATP和水稻秸秆(稻秸)为原料,通过厌氧发酵法制备了ATP占稻秸质量分别为25%(F-25)、50%(F-50)、75%(F-75)、100%(F-100)和125%(F-125)的ATP–稻秸复合材料,研究了复合材料对污染土壤镉(Cd)的钝化效果。通过扫描电镜(SEM)和傅立叶红外光谱(FTIR)对复合材料进行了表征,探讨了复合材料对土壤Cd的钝化机制。结果表明,复合材料减少了土壤可交换态、碳酸盐结合态及铁锰氧化物结合态Cd的含量,而增加了残渣态Cd的含量,其中,F-25分别使土壤可交换态、碳酸盐结合态及铁锰氧化物结合态的Cd含量减少了14.11%、5.95%和10.66%,而残渣态增加了29.15%。3%添加量的复合材料F-25或5%添加量的复合材料F-50对土壤Cd的钝化效果较好,钝化率分别为59.88%和62.50%。复合材料对土壤Cd的钝化率随着钝化时间的延长急剧增加,但15 d后,钝化率增加缓慢。综合考虑复合材料配比、修复材料添加量及钝化时间对土壤Cd钝化效果的影响并兼顾成本,在污染土壤Cd修复时,应优先考虑复合材料F-25并推荐3%的添加量。