重金属高污染农田土壤EDTA淋洗条件初探-论文.pdf

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1、土壤(Soils)，2013，45(5)：928—932重金属高污染农田土壤EDTA淋洗条件初探①杨冰凡一，胡鹏杰，李柱一，陈励科一，吴龙华，骆永明，(1中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室(南京土壤研究所)，南京210008；2中国科学院大学，北京1000493中国科学院海岸带环境过程重点实验室(烟台海岸带研究所)，山东烟台264003)摘要：通过室内振荡淋洗试验研究了乙二胺四乙酸~(EDTA)浓度、淋洗时间、液固比、淋洗次数对甘肃省白银市某高污染农田土壤中重金属去除效果的影响，并测定了EDTA淋洗前后土壤中重金属形态的变化。结果表明

2、：淋洗剂浓度和液固比越高、淋洗时间越长、淋洗次数越多，对重金属的去除效果越好。在EDTA浓度为5mmol／L、液固比为2，5、连续振荡淋洗3次、每次1h时，对土壤中Cd、Cu、Pb、Zn4种重金属的总去除率分别为55．2％、21．9％、19．3％和20．9％，其中Cd淋洗效率最高。EDTA对土壤中交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态重金属的去除效果明显，但不能有效去除有机及硫化物态和残余态土壤重金属。关键词：农田土壤；重金属；EDTA；淋洗中图分类号：X53过量有毒重金属在土壤环境中难以降解，易存的影响，并研究EDTA对供试土壤重金属的

3、洗出机留于表层土壤和被农作物吸收，并通过食物链对人理；同时，根据淋洗前后土壤Cd、Cu、Zn、Pb形态体造成危害，因此，重金属污染土壤的治理已成为变化，综合评价其淋洗效果，为污染农田土壤的淋一个重要课题。甘肃省白银市是我国重要的有色金洗修复提供理论依据与技术指导。属工业基地之一，冶炼厂周边农田采用污水灌溉数1材料与方法十年，导致严重的土壤重金属污染。在各种具体的治理措施中，土壤淋洗被认为是1．1供试土壤一项高效的、能彻底治理土壤重金属污染的技术，土壤样品采自白银市东大沟污灌区农田，采集0～尤其对由于工业活动引起的重金属污染1引。土壤淋20

4、cm耕层土壤，风干，过2mm尼龙筛，备用。部分洗是利用化学试剂的解吸和溶解作用把重金属从土壤土样进一步研磨过60目及100目筛，用于测定土壤理固相转移到液相中，从而净化污染土壤的技术【4】。在化性质和重金属全量。供试土壤pH7．34，有机质诸多淋洗剂中，乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA．Na2，26．4g／kg，阳离子交换量(CEC)为9．48cmol／kg，全量简称EDTA)等人工合成的螯合剂能溶解难溶性的重cd、Cu、Pb、zn分别为24．2、444、552和854mg／kg。金属化合物，同时也可解吸被土壤吸附的重金属，1．2试验方法与重

5、金属形成稳定的复合物J，而且对土壤结构和1．2．1土壤理化性质土壤pH采用电位法测定，理化性质破坏不大，较容易再生和回用【6】，是一类有机质测定采用油浴加热重铬酸钾容量法；CEC测非常有效的淋洗剂。定采用乙酸铵交换法[1”。所有结果均为3次重复，目前，针对工业废弃地和矿区土壤的淋洗修复研结果取平均值。究已经取得一定成果l7们，而淋洗法对重金属高污1．2．2土壤重金属全量和形态分级土壤重金属染农田土壤进行修复的研究则鲜见报道。本文以甘全量：取过100目筛土壤样品0．2500g于消煮管肃白银郊区污灌土壤为研究对象，探索淋洗法修复中，加入浓硝酸

6、和盐酸混合酸后加热进行消解【1u；重金属高污染农田土壤的可行性，采用室内模拟试土壤重金属化学形态分级采用BCR法[】。所有样品验考察相关因素对EDTA淋洗去除污染重金属效率中重金属采用火焰原子吸收分光光度计(Varian①基金项目：国家高技术研究发展计EtJ(863)课题项目(2O12AA06A204)和国家自然科学基金项目(40930739)资助。通讯作者(pjhu@issas．aG．cn)作者简介：杨冰凡(1987一)，女，河北石家庄人，硕士研究生，主要从事土壤重金属污染修复研究。E—mail：bfyang@issas．aC．cn第5

7、期杨冰凡等：重金属高污染农田土壤EDTA淋洗条件初探929SpectrAA220FS)~J]定。EDTA对Cd的去除率分别为41．9％、42．7％、1．2．3振荡淋洗试验(1)EDTA浓度梯度试验。分48．6％、52．0％、57．8％、69．3％和77．1％。对Pb、别称5．00g(烘干基，下同)土样加入100ml的聚乙烯Cu、Zn的去除率变化趋势与Cd相似，但去除率均低离心管中，按液固~L(L／S=IO)分别加入1、2、5、l0、于Cd，其最大值分别为62．4％、59．0％和54．6％。2O、50、100mmol／LEDTA，于旋转振荡

8、器中50r／min可欣等【8]研究表明，当EDTA浓度大于100mmoFL振荡10h，3500r／min离心5min，用定量滤纸过滤，以后，重金属的去除率基本保持不变。而根据董汉上清液测定重金