導語：納米羥基磷灰石在污染土壤治理的應用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：為進一步解決當前重金屬對土壤嚴重污染不可逆轉且高積累性的問題，以黃棕土壤為例，在對其基礎理化性質分析的基礎上，通過實驗方式研究了微米級羥基磷灰石、納米級羥基磷灰石以及骨粉對土壤中重金屬有效態(tài)含量的減少、對土壤中重金屬殘渣態(tài)含量的增加兩個層面反應不同含磷材料對土壤中重金屬的治理效果，對指導今后土壤重金屬治理提供扎實的理論基礎。

關鍵詞：羥基磷灰石、骨粉、摩爾比、重金屬治理、殘渣態(tài)

重金屬污染為當前全球范圍內被格外關注的問題之一，尤其是復合重金屬的污染問題尤其需要被關注。重金屬對土壤的污染越發(fā)嚴重，其主要表現(xiàn)為高積累性和不可逆轉性。因此，針對土壤重金屬的污染單純地通過控制污染源無法實現(xiàn)對土壤重金屬的徹底根除[1]。目前，含磷材料已經用于對土壤中重金屬的治理；為進一步提升對土壤中重金屬的根治，考慮到納米材料具有高比表面積和反應活性、吸附特定等優(yōu)勢，本文開展納米材料與傳統(tǒng)羥基磷灰石聯(lián)合應用于對土壤中重金屬治理研究。

1黃棕土壤重金屬治理研究

一般情況下，重金屬作為過渡元素其特點主要表現(xiàn)為多價態(tài)、強活性的特性；由于不同區(qū)域的土壤在水分、溫度、pH等方面的指標存在較大的差異，導致重金屬在土壤中存在的形態(tài)多樣化。其中，土壤中的水溶性重金屬可作為植物的吸收物質，可對農業(yè)生產具有一定的指導意義；土壤中的殘渣態(tài)重金屬的活性和毒性較小[2]?？偟膩碇v，可將土壤中的重金屬形態(tài)分為水溶性、交換性、碳酸鹽結合性、鐵錳氧化物結合性以及有機物結合性6種形態(tài)。本文所研究的黃棕土壤中Pb、Cd、Cu和Zn的含量超標，本節(jié)將通過實驗的方式對分別采用骨粉、微米級羥基磷灰石和納米級羥基磷灰石3種試劑對土壤中重金屬的治療效果進行分析[3]?；凇锻寥擂r業(yè)化學分析方法》對所研究土壤的理化性質進行分析，并采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀對其中各元素的含量進行測定，測定結果如表1所示。如表1所示，黃棕土壤中鉛、鋅、鎘和銅重金屬已經遠大于標準值；實地調研可知，由于土壤重金屬的污染已經對當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)造成破壞。除表1的測試結果外，該土壤的pH值為7.16，其中的陽離子交換量為0.212mol/kg。

2實驗設計及方法

將樣本根據(jù)實驗要求進行分類，分別對不同種類、不同質量材料對土壤中重金屬的治理效果進行對比。以納米羥基磷灰石為例，除了對照組外，按照磷與鉛摩爾比為0.5、1、2.0和4.0在樣本添加對應的含磷材料，并混合均勻[4]。對上述處理的實驗材料中加入矢量的去離子水，并將其在25℃的環(huán)境下培養(yǎng)60d。為分析得出不同含磷材料對土壤中重金屬的治理效果，根據(jù)土壤中的pH值和緩沖量制備特定的提取液緩沖液。結合本節(jié)所研究土壤的特點制備提取液的流程如下：將5.7mL的冰醋酸置于1L的蒸餾水中，將其pH值控制在2.88±0.05之間；本實驗所采用的緩沖液采用濃度分別為1mol/L的硝酸和氫氧化鈉進行混合，并按照與樣本質量為20∶1的量加入緩沖液[5]。

3實驗結果分析

在上述實驗設計和方法研究的基礎上，對不同含磷材料對土壤中重金屬的有效態(tài)含量和重金屬的形態(tài)變化進行對比。具體分析如下：

3.1不同含磷材料對應土壤中重金屬的有效含量對比

通過對多組數(shù)據(jù)進行分析，得出不同含磷材料對應土壤中重金屬的有效含量對比，以對土壤中Cu的有效含量為例，實驗結果如表2所示如表2所示，對于同一種含磷材料而言，隨著摩爾比的增加，對土壤中重金屬銅的減少量不斷增加，區(qū)別在于減少幅度存在一定的差異。而當含磷材料的摩爾比為0.5時，對應采用骨粉材料對土壤中銅的治理效果最好；當含磷材料的摩爾比為1時，3種含磷材料對土壤中銅的治理效果相當；當含磷材料的摩爾比大于1時，對應采用納米級羥基磷灰石對土壤中銅的治理效果最好。以對土壤中Cd的有效含量為例，實驗結果如表3所示。如表3所示，對于同一種含磷材料而言，隨著含磷材料用量的增加，土壤中鎘的有效含量不斷減少；從整體上講，納米級羥基磷灰石對土壤中鎘的治理效果越好，其次為骨粉和微米級羥基磷灰石。綜合分析可知，含磷材料可以有效降低土壤中的銅、鋅、鎘以及鉛等重金屬；而且，隨著含磷材料用量的增加，土壤中重金屬的有效含量不斷減少。納米級含磷材料對土壤中重金屬的治理效果越好；而且，納米級含磷材料對施加量更加敏感[6]。對于不同重金屬的治理效果而言，含磷材料對鉛的治理效果最強，其次為銅、鎘和鋅。

3.2不同含磷材料對應土壤中重金屬形態(tài)的對比

在25℃的環(huán)境下培養(yǎng)60d后，對土壤中重金屬的殘渣態(tài)的含量進行對比。以土壤中鉛和銅的殘渣態(tài)為例，實驗結果如表4、表5所示。如表4、表5所示，對于同一種含磷材料而言，隨著用量的增加，對應土壤中鉛和銅的殘渣態(tài)不斷增加；對于同一用量的含磷材料而言，納米級羥基磷灰石對應土壤中鉛的殘渣態(tài)最多，即說明對重金屬的治理效果越好。綜上所述，納米級羥基磷灰石相比于微米級羥基磷灰石和骨粉對應土壤中重金屬的治理效果越好；而且，當摩爾比為4時對應土壤中重金屬的治理、修復效果越好，其中對鉛的治理效果越好，其次為銅和鎘，最后為鋅[7]。

4結語

近年來，隨著化工工業(yè)的發(fā)生，在前期缺乏對環(huán)境的保護，導致土壤遭到重金屬的嚴重污染。實踐表明，單純的抑制污染源無法實現(xiàn)對重金屬污染的根治。本文重點探討了土壤中重金屬的治理效果。其中，納米級羥基磷灰石相比于微米級羥基磷灰石和骨粉對應土壤中重金屬的治理效果越好；而且，當摩爾比為4時對應土壤中重金屬的治理、修復效果越好，其中對鉛的治理效果越好，其次為銅和鎘，最后為鋅。

參考文獻

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[7]呂宏虹，張慧，劉穎，等.MnOx/生物炭復合材料對土壤重金屬的固化效果及其機理研究[J].環(huán)境化學，2021（9）：774-790.

作者：馬濤 單位：太原學院