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新研究:腐植酸協同機械活化磷礦粉實現污染土壤鎘砷同步穩定

時間:2025-03-13   作者:   來源:

新研究:腐植酸協同機械活化磷礦粉實現污染土壤鎘砷同步穩定

近期,中南大學環境科學與工程學院李楚璇等人在Journal of Hazardous Materials(危險材料雜志)雜志上發表了一篇題為《Simultaneous stabilization of cadmium and arsenic in soil by humic acid and mechanically activated phosphate rock》(腐植酸協同機械活化磷礦粉實現土壤鎘砷同步穩定)(點擊文末“閱讀原文”)的文章。該研究揭示了腐植酸和機械球磨法活化磷礦粉(BMP-HA)對鎘(Cd)砷(As)復合污染土壤的同步穩定作用機制,為“腐植酸+磷”在土壤修復領域的應用開辟了新路徑。
1、腐植酸(HA)和機械球磨(BMP)聯合作用促進了磷礦粉(PR)的溶解。BMP增加了PR的比表面積,增強了對鎘的吸附和表面絡合。HA的添加促進了PR的溶解。BMP-HA釋放(PO4)3-和Ca2+顯著高于PR和BMP。
2、緩慢釋放的磷酸根在穩定Cd的同時不會活化As。HA加速了土壤中PR的溶解,釋放了(PO4)3-和(CO3)2-固定Cd。由于(PO4)3-的緩慢釋放,不會與土壤中的As發生競爭反應。同時,Ca2+釋放與土壤中水溶態和表面吸附態As結合,降低了As的遷移性和生物有效性。
3、BMP-HA降低了土壤中Cd和As的有效態含量。BMP-HA顯著降低了土壤中Cd和As的浸出濃度,在14天左右達到穩定狀態。30天后,土壤中Cd和As的浸出濃度分別從0.12毫克/升和0.11毫克/升降至0.0086毫克/升和0.019毫克/升,均低于地下水四類標準。土壤中DTPA提取態Cd和NaHCO3提取態As分別降低了51.7%和25.9%。HA和BMP提高了PR對Cd和As的穩定效率。
4、BMP-HA促進了土壤中Cd和As轉化為穩定形態。添加5%的BMP-HA后,土壤中Cd的弱酸提取態占比從16.30%降至1.22%,表明其向更穩定的形態轉化;BMP-HA使表層吸附態As從2.86%降低至0.11%,鐵鋁結合態砷由19.65%升高至20.46%,鈣結合態砷從25.87%提升至31.41%。


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