【摘 要】
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矿物开采与利用为经济发展带来红利的同时导致了重金属污染问题。重金属污染种类繁多且具有生物毒性协同作用,当其进入土壤和水体后以离子形式存在,具有可迁移和难降解特性,通过食物链传递的方式最终威胁人体健康,因此,环境重金属污染修复与治理、避免重金属污染威胁人体健康是目前关注的焦点之一。其中,化学钝化修复法是目前常用的修复技术,主要通过吸附、沉淀、络合、离子交换、氧化还原等方式改变重金属的活性,达到有效降
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矿物开采与利用为经济发展带来红利的同时导致了重金属污染问题。重金属污染种类繁多且具有生物毒性协同作用,当其进入土壤和水体后以离子形式存在,具有可迁移和难降解特性,通过食物链传递的方式最终威胁人体健康,因此,环境重金属污染修复与治理、避免重金属污染威胁人体健康是目前关注的焦点之一。其中,化学钝化修复法是目前常用的修复技术,主要通过吸附、沉淀、络合、离子交换、氧化还原等方式改变重金属的活性,达到有效降低重金属的迁移能力和生物毒性的目的。改性膨润土作为黏土类矿物对土壤重金属具有良好的吸附性,能够保持土壤原有结构,对恢复土壤功能具有一定作用。本文在盐酸改性膨润土基础上制备EDTA钙基膨润土重金属钝化材料,通过FT-IR、XRD、SEM等技术手段分析钝化材料表面性质,在水环境条件下研究EDTA钙基膨润土对Cd、Pb、Cu、Zn的去除效果及吸附机理。以贵州省毕节市赫章县某铅锌矿区污染土壤作为试验对象,施加不同比例的EDTA钙基膨润土进行处理,研究其对土壤阳离子交换量、重金属有效态及各赋存形态的含量变化及土壤酶活性的影响,确定最佳施加比例,为土壤重金属修复提供科学依据。本文的主要研究结果如下:（1）EDTA改性使膨润土的比表面积增加,与盐酸改性膨润土的比表面积相当;EDTA改性膨润土的晶体结构未发生改变,晶体结构稳定。（2）EDTA钙基膨润土对Cd、Pb、Cu和Zn的吸附符合Langmuir等温模型和伪二级动力学方程,均表现为自发的吸热反应,溶液体系温度越高越有利于吸附发生。EDTA钙基膨润土对重金属吸附量的大小顺序为Pb＞Zn＞Cu＞Cd,吸附类型以化学吸附为主。（3）EDTA钙基膨润土对土壤重金属均表现出一定的固定作用。其中,当施加量为0.5%～5%时,Cd有效态含量显著下降,促进Cd的酸可提取态与还原态向残渣态转化,对Cd的固定作用效果更好。土壤阳离子交换量随EDTA钙基膨润土施加量的增加而减少,但减少幅度可忽视。土壤蔗糖酶和脲酶的活性随EDTA钙基膨润土施加量的增加表现为先降低后升高的趋势,而酸性磷酸酶随施加量增加而增加,当EDTA钙基膨润土的施加量超过5%时,过氧化氢酶的活性会显著降低。综上所述,EDTA钙基膨润土具有比表面积大、稳定晶体结构和性状优良的特性,对重金属具有良好的吸附性能,并可抑制土壤重金属的活性。EDTA钙基膨润土对土壤阳离子交换量和土壤酶活性的影响均在可接受范围内,可适用于修复重金属污染土壤,具有广阔的应用前景。
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