水铁矿-人工合成类腐植酸复合材料的土壤重金属钝化效果及机制

摘要：

水铁矿-天然腐植酸复合材料(FH-NHA)已广泛应用于土壤重金属污染修复,但来源不同的天然腐植酸活性位点存在较大差异,导致钝化效果不可控,限制其实际应用.本文以优化的非生物腐殖化工艺合成了结构性质可控的人工合成类腐植酸(SHLA),并进一步制备了水铁矿-人工合成类腐植酸复合材料(FH-SHLA).基于土壤模拟实验,结合土壤二乙三胺五乙酸(DTPA)提取态和改进的BCR提取态重金属含量的变化,解析了FH-SHLA施用后的重金属钝化效果和对土壤理化性质的影响,结合扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱和X射线光电子能谱等手段揭示了其重金属钝化机制.结果表明:FH-SHLA会显著改变土壤理化性质,土壤pH、阳离子交换容量、电导率和有机碳含量等均有不同程度的提高;施加FH-SHLA培养30d后,土壤中DTPA提取态Pb、Cd和Zn含量分别降低了65.98%、29.68%和60.89%,降低效果均优于FH和FH-NHA;FH-SHLA显著促进了土壤Pb、Cd和Zn由有效态(酸溶态+可还原态)向稳定态(可氧化态+残渣态)转变,钝化效果优于FH和FH-NHA;结合强度系数和钝化效率明显提高,迁移系数和生态风险指数明显降低,FH-SHLA有效降低了重金属污染土壤生态风险.FH-SHLA的土壤重金属钝化机制包括表面络合、沉淀作用和阳离子-π作用.水铁矿-人工合成类腐植酸复合材料在重金属污染土壤修复领域具有很好的应用潜力.

关键词：人工合成类腐植酸、水铁矿、重金属、钝化、机制

所属期刊栏目：42

分类号：X53(土壤污染及其防治)

在线出版日期：2023-09-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1710-1720