几种硫化物对紫色土汞的稳定化效果及优化稳定条件

以西南地区广泛分布的紫色土-灰棕紫泥为对象,探讨了硫化物种类(S、Na_2S、FeS、Na_2S_2O_3和DTCR(二硫代氨基甲酸盐))、用量对不同水平汞污染土壤的稳定化效果。结果表明5种硫化物对土壤汞均具有显著的稳定化效果。固定S:Hg摩尔比为1:1条件下,在1.5～250 mg·kg~(-1)汞污染土壤中,几种硫化物稳定效率相对大小顺序:DTCRNa_2SNa_2S_2O_3SFeS。Na_2S和DTCR在高浓度汞污染土壤中均表现较高的稳定化效果,在不同汞污染浓度下均能在3d内使土壤浸出汞浓度满足美国固体废弃物毒性浸出程序(TCLP)浸出标准要求(0.2 mg·L~(-1)),Na_2S_2O_3稳定效果相对较差,对250 mg·kg~(-1)的汞污染土壤,稳定化处理时间需要15d才能达到浸出标准要求,当汞污染浓度≥150 mg·kg~(-1)时,S和FeS不能满足浸出标准要求。固定汞污染浓度为150 mg·kg~(-1)稳定化效果取决于硫化物的用量,其中,仍然以DTCR效果最好,S:Hg=1稳定化处理3 d时即可达汞浸出标准。Na_2S和Na_2S_2O_3则均需要在较高的浓度下才能实现汞的稳定化,但是过高的用量会导致土壤中HgS再次溶解,两者的最佳施用量为S:Hg=5。元素S和FeS则需要以S:Hg5稳定化处理7 d以上才能达到浸出标准要求。土壤中汞的浸出活性与其赋存形态有关,交换态(Exc-Hg)和碳酸盐结合态汞(Carb-Hg)与土壤浸出汞浓度呈显著正相关,高效稳定剂显著促进了汞向有机质结合态(OM-Hg)和残渣态(Res-Hg)转化。硫化物稳定化处理9个月内土壤中浸出汞浓度始终维持在极低水平,满足持续稳定化要求。     

几种含磷材料对紫色土铅稳定条件优化及磷淋失环境风险评价

以西南地区广泛分布的紫色土-灰棕紫泥为对象,探讨了磷酸二氢钾(MPP)、过磷酸钙(SSP)、钙镁磷肥(CMP)和磷矿粉(PR)4种含磷材料,在不同剂量下对不同程度Pb污染土壤的稳定化效果,并对其长期稳定性和P淋失的环境风险进行了研究。结果表明4种含磷材料对土壤Pb均具有显著稳定化效果。在P:Pb(摩尔比)为1时,稳定效率相对大小顺序:MPPSSPěCMPPR。当Pb污染浓度600 mg·kg~(-1)时,4种稳定剂均能实现土壤Pb的稳定化。当Pb浓度ě1 200 mg·kg~(-1)时,MPP依然保持高效的稳定化能力,但是PR对土壤稳定化不能满足浸出标准。固定Pb污染浓度为1 200 mg·kg~(-1),含磷材料稳定化Pb的效果受其剂量的影响。MPP在P:Pb为1时稳定化处理3 d即可达到浸出标准,SSP和CMP在P:Pb为1.5和2时稳定化处理30 d可达到浸出标准,PR在P:Pb为4时稳定化处理60 d基本达到浸出标准,增加稳定剂剂量能够显著提高对紫色土Pb的稳定速率。施用系列含磷材料稳定剂后,除SSP外均使土壤pH升高,且随着稳定时间的延长,土壤中可交换态(Exc-Pb)逐渐降低,残渣态(Res-Pb)所占比例逐渐升高。满足Pb浸出标准的处理在稳定化9个月内土壤中Pb浸出浓度始终维持在极低水平,并且土壤有效P也一直保持在土壤P淋失临界值以内,说明合理剂量和类型的含磷材料能满足持续稳定化和环境风险控制要求。