柠檬酸对生物炭钝化污染土壤中重金属稳定性的影响

为了研究生物炭(BC)对重金属复合污染土壤的钝化效果以及环境条件变化后钝化产物的稳定性.在受Cd、Pb和Zn污染的土壤中添加不同比例的生物炭进行土培实验,两个月后,添加不同浓度的柠檬酸模拟植物根际环境条件,分析土壤环境条件变化后重金属钝化产物的稳定性.结果表明,与对照组相比,添加生物炭(5%和8%)显著提高了土壤的pH值、阳离子交换容量(CEC)、土壤有机质(SOM),而有效态重金属和重金属毒性浸出浓度均显著降低,且后者低于其国际标准.添加柠檬酸后,土壤pH值随柠檬酸浓度的增加呈现下降趋势;生物炭的添加比例一定时,有效态Cd(DTPA-Cd)和Cd的毒性浸出浓度(TCLP-Cd)随柠檬酸浓度的增加呈现先降低(2 mmol·kg~(-1))后升高(10、20 mmol·kg~(-1))的趋势,而有效铅(DTPA-Pb)和有效态锌(DTPA-Zn)随柠檬酸浓度的增加而上升.柠檬酸浓度一定时,有效态重金属和重金属毒性浸出浓度随生物炭的添加比例的增加而降低,当生物炭的添加比例大于5%时,TCLP-Cd和TCLP-Zn虽有所上升(与无柠檬酸相比),但均低于其国际标准.可见,生物炭可对重金属污染土壤进行有效修复,但随着环境条件的变化,被钝化的重金属会发生解吸和溶解释放,从而增强其生物有效性和环境风险,但当生物炭的添加比例较高时,会一定程度抑制重金属的解吸和溶解释放,Cd和Zn的环境风险仍处于可接受的安全水平.     

泸沽湖表层沉积物中重金属污染特征

分析泸沽湖表层沉积物的重金属Cu、Cr、Pb的含量及沉积物中N、C、H、S元素的含量和pH值,分别应用沉积物环境质量基准、地质积累指数、污染负荷指数分析评价沉积物的生态危害和重金属污染特征。结果显示,泸沽湖表层沉积物的pH平均值为7.51。重金属Cu的浓度范围为12.78~156.13 mg/kg,Cr的浓度范围为2.41~154.09 mg/kg,Pb的浓度范围2.38~27.54 mg/kg。表层沉积物重金属的平均浓度为CuCrPb。Cu、Cr、Pb之间没有显著相关性。泸沽湖表层沉积物的N、C、H、S元素的范围分别为0.17%~2.42%,2.09%~36.58%,0.77%~4.54%,0.13%~0.96%。Cr、Cu对总毒性单位的贡献值比较大,而Pb对总毒性单位的贡献值较小。地质累积指数分析表明泸沽湖沉积物尚未受到重金属Cu、Cr、Pb的污染。污染负荷指数法分析表明泸沽湖沉积物重金属污染尚处于基线范围之内。