钝化剂对土壤重金属的作用机理

钝化剂对土壤重金属的作用机理土壤的重金属污染较为普遍，是目前我国面临的较为严重的问题，污染主要来自于农药、大气沉降、污水等，治理工艺分为工程治理措施和物理化学修复两大类。工程治理措施主要包括：客土、换土、去表土和深耕翻土等措施；物理化学修复主要包括：固化/稳定化、电动修复、络合淋洗、蒸汽浸提、氧化还原、农业修复、生物修复等主要内容重金属在土壤中的存在形态钝化剂的种类钝化剂的作用机理重金属的存在状态水溶态可交换态：指吸附在土、腐殖质及其他成分上的金属，对环境变化敏感，易于迁移转化，能被植物吸收。碳酸盐结合态：指土壤中的重金属元素在碳酸盐矿物上形成的共沉淀结合态，对环境条件特别是pH值最敏感：当pH↓，易重新释放出来而进入环境；当pH↑，有利于碳酸盐的形成。铁锰氧化物结合态：一般是以矿物的外囊物和细分散颗粒存在，活性的铁锰氧化物比表面积大，吸附或共沉淀阴离子而成。有机结合态:使土壤中各种有机物与土壤中的金属螯合而成的。残渣态：一般存在硅酸盐、原生和次生矿物等土壤的晶格中，是自然地质风化的结果，在自然条件下不易释放，能长期稳定在沉积物中，不易为植物吸收。钝化剂的类型在目前可以分为有机型、无机型以及有机-无机复合型三类。在目前的研究中有机型钝化剂有禽畜粪便，有机堆肥，城市污泥，泥炭等，无机钝化剂也主要由凹凸棒土、硅藻土、腐殖酸、磷酸盐类[2]、粉煤灰、粘土矿物等，而有机-无机复合肥则包括了泥炭、活性土、海泡石、污水污泥等。钝化剂作用机理有机钝化剂（禽畜粪便、泥炭）在土壤重金属污染的修复中起络合、截留、固定重金属污染物的作用，而部分有机修复剂对生物还有一定的解毒作用。有机堆肥有助于恢复土壤微生态环境系统，降低土壤中有毒重金属的生物可给性，从而减少对作物的毒害。无机改良剂（石灰、磷酸盐等）施用石灰等碱性物质后，一方面土壤pH值提高土壤表面负电荷增加，从而土壤对重金属的亲和性增加；另一方面pH值升高，也有利于MOH+的存在而提高cd等重金属离子的吸附量，同时促使土壤中Cd、Cu、Hg、zn等重金属形成氢氧化物或结合态沉淀或共沉淀。粘土矿物不仅能将一些重金属阳离子吸附在其表面,降低有毒金属元素的有效性,而且能将部分重金属离子牢牢地固定于其晶格内。有机—无机复合钝化剂主要是充分利用有机和无机两种钝化剂的有点，配合施用达到治理污染，减少资源浪费和降低环境风险。例如：VanHerwijnen等也认为由于粘土矿物性质比较稳定,堆肥配合粘土矿物能保证钝化效果的持久性.利用有机质配合铁铝物质等其他钝化修复剂原位钝化重金属污染物,一方面有机质可缓冲化学钝化修复剂所带来的可能的pH变化,另一方面,有机质也可与这些钝化修复剂结合形成复合物,在一定程度上起到防止有机质迅速降解的作用,因而有望弥补因有机质分解所带来的风险,达到协同和互补的效果.谢谢！