摘要：
农田重金属污染土壤的修复是我国当前面临的一个环境难题。采集河南嵩县马石沟镉污染农田土壤作为供试土壤,采用室内培养试验法,分别添加熟石灰、方解石、沸石、蒙脱石和生物炭5种钝化材料,采用Tessier修正顺序七步提取法对镉形态含量进行分析,研究不同钝化剂在1%、3%和5%添加量条件下对弱酸性土壤镉污染的钝化效果。结果显示,供试5种钝化材料在不同程度上提升了土壤pH值,对pH值提升效果由大到小依次为熟石灰、方解石、蒙脱石、生物炭和沸石,其中,熟石灰处理土壤pH值提升2.00~2.50个单位,方解石处理提升0.86~1.38个单位,蒙脱石处理提升0.83~1.19个单位,生物炭处理提升0.07~0.38个单位,沸石处理提升0.11~0.20个单位。5种钝化剂对土壤离子交换态Cd含量均有降低作用,但其效果差异明显,钝化效果由大到小依次为熟石灰、方解石、生物炭、蒙脱石和沸石。培养50 d后,1%、3%和5%添加量条件下,熟石灰处理交换态Cd含量降低率为76.65%~90.66%,方解石处理交换态Cd含量降低率为46.12%~53.77%,生物炭处理交换态Cd含量降低率为9.36%~33.03%,蒙脱石处理交换态Cd含量降低率为11.72%~19.14%,沸石处理交换态Cd含量降低率仅为0%~10.94%。5种钝化剂的添加在不同程度上改变了土壤中不同形态Cd含量比例,对弱结合态(碳酸盐结合态、腐殖酸结合态和铁锰氧化物结合态)Cd含量比例提升作用显著,对强结合态(强有机结合态、硅酸盐残余态)Cd含量比例也有一定提升作用。总体来看,熟石灰、方解石对交换态Cd含量的降低幅度较大,生物炭钝化效果居中,蒙脱石和沸石的钝化效果较差。在室内培养试验条件下,综合考虑钝化剂对土壤pH值和Cd钝化效率的影响,以3%方解石作为弱酸性Cd污染土壤的钝化剂为最好。方解石作为天然非金属矿物兼具钝化效果显著、材料廉价易得、环境友好等特性,可为弱酸性Cd污染土壤原位钝化修复提供理论依据。
