赤铁矿对羟基磷灰石稳定镉的影响

发布时间：2020-03-19 22:47

【摘要】：近年来,土壤重金属污染对农产品安全和人类健康造成巨大危害,引起人们广泛关注。应用羟基磷灰石(HAP)对重金属镉(Cd)污染土壤进行稳定修复时,由于红壤中存在的铁氧化物会对磷酸盐产生强烈的吸附作用,势必会对羟基磷灰石稳定Cd造成影响。因此,本文选取红壤中一种典型的铁氧化物——赤铁矿为研究对象,在HAP作用下改变赤铁矿用量进行批平衡实验和室内土壤培养实验,以考察赤铁矿对HAP稳定Cd的影响。结论如下:(1)批平衡实验中HAP缓慢溶解释放磷酸根和OH~-,使体系pH和磷酸盐浓度明显增加,增加赤铁矿后磷酸盐浓度降低,Ca~(2+)浓度明显增大,使Ca/P比值增大,表明赤铁矿对HAP的溶解具有促进作用。(2)增加赤铁矿可以增加体系pH,降低磷酸盐和Cd~(2+)浓度,即使是在较强酸性(pH=3.5)下,土壤中HAP+赤铁矿(1:5)处理的Cd~(2+)固定效率达到90%;而纯溶液中HAP+赤铁矿(1:2)处理的Cd~(2+)固定效率达到65%,且磷酸盐浓度低至0.1 mg·L~(-1),表明增加赤铁矿能提高体系对Cd~(2+)固定效率的同时,还能够减少磷酸盐的流失。(3)在HAP处理的土壤中增加赤铁矿可以提高土壤pH,有利于降低土壤中弱酸可溶态Cd含量。并且添加赤铁矿主要是游离氧化铁的形式对Cd形态分布产生影响,使Cd从毒性较高的可还原态转变为毒性较低的残渣态。(4)相关性分析指出,HAP可以将土壤Cd向低生物有效性形态转化,从而达到修复Cd污染土壤的目的。并根据土壤中过氧化氢酶与酸性磷酸酶活性与Cd形态存在的极显著相关性,来反映土壤Cd污染修复效果。(5)小麦种子发芽实验结果显示:增加赤铁矿,增加了种子发芽率和发芽系数,降低根伸长抑制率,同时降低了小麦芽中过氧化氢酶,过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性。增加赤铁矿显著降低小麦芽中Cd含量,但是在HAP处理的土壤中赤铁矿用量的变化对此结果的影响并不明显。图[22]表[9]参[210]
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X53

【参考文献】