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重金属污染土壤的修复是亟待解决的环境问题。本试验从钝化处理后重金属的长期稳定性这一问题出发,选用四种较为常见的重金属钝化剂石灰、粉煤灰、硫化钠和硫,以不同地区遭受重金属污染土壤:陕西潼关(SX)、湖北宜昌(HB)和浙江金华(ZJ)为研究对象,进行长期钝化培养,探讨四种添加剂在钝化培养条件下对不同类型土壤中重金属有效态含量的影响;并通过小白菜盆栽试验,结合生物评价法对修复效果进行评价,最终针对不同土壤类型和其污染状况,推荐不同种类钝化剂用量。该研究为我国土壤重金属污染实际修复工程中钝化剂选择和添加量提供参考。主要研究结果如下:(1)石灰处理能够显著增大土壤的pH值和EC值。培养结束时,SX、HB和ZJ土壤pH值分别提高了1.32~4.4、1.35~4.52和1.30~5.66个单位;10%石灰添加量下SX、HB和ZJ土壤EC值分别为初始值的16、43和31倍。石灰处理对SX、HB和ZJ土壤中重金属Cu、Zn和Pb稳定化效果较好,且随时间的延长效果增强,最大用量10%时稳定化效率最大。石灰对HB和ZJ土壤中Cd没有钝化效果。盆栽试验表明,石灰添加量超过2.5%时抑制小白菜生长,石灰处理能够显著抑制小白菜对重金属的累积,同时能够降低小白菜地上和地下部分重金属的富集系数和地上部分重金属的转运系数。结合钝化培养和盆栽试验,对SX、HB和ZJ土壤推荐石灰使用量分别为2.5%、2.5%和1%。(2)粉煤灰处理下不同类型土壤pH值均增大,但是增加幅度不如石灰处理。粉煤灰处理下HB和ZJ土壤EC值显著增大,增加量远高于SX土壤。粉煤灰对SX、HB和ZJ土壤中Cu、Zn和Pb取得较好的钝化效果,但是对Pb的稳定化效果不稳定;粉煤灰对ZJ土壤中Cd没有钝化作用。盆栽试验表明,低浓度粉煤灰处理下,盆栽植物收获时SX土壤中的Pb和Cd有效态含量、ZJ土壤中的Zn和Pb有效态含量增大;粉煤灰处理HB和ZJ土壤小白菜产量明显增加。粉煤灰处理能够抑制小白菜根系对Cu、Zn和Pb的吸收。对SX、HB和ZJ土壤推荐粉煤灰添加量分别为2.5%、2.5%和10%。(3)培养结束时,0.5%和1%硫化钠添加量下HB和ZJ土壤碱化和盐渍化现象严重,pH值均超过12,EC值超过1000μS/cm。硫化钠处理对SX、HB和ZJ土壤中Cu有明显钝化效果,对ZJ土壤中的Zn和Cd钝化不明显。硫化钠钝化效果不稳定,随着培养时间的延长,各重金属有效态含量呈增加趋势。植物收获时土壤重金属有效态含量升高,说明植物生长能够减弱硫化钠对重金属的稳定化效果,不同类型土壤中Pb有效态含量升高现象最为明显。硫化处理植物地上部分吸收Zn和Cd含量增加,并且植物地上部分对各重金属的转运能力增强。对SX、HB和ZJ土壤推荐硫化钠施用量分别为0.1%、0.5%和0.5%。(4)添加硫后,SX、HB和ZJ土壤pH值显著降低。培养结束时,SX和HB土壤pH值降低幅度在1~2个单位,ZJ土壤酸化严重,pH值降低幅度在3~5个单位,最终pH值在2~3之间。硫处理各土壤EC值显著增大。除ZJ土壤Cu有效态含量略有降低外,不同类型土壤重金属有效态含量均增大,且有效态含量随培养时间的延长而增加。盆栽试验表明,与对照土壤相比,与钝化培养结果一致,植物收获时土壤重金属有效态含量增加,尤其是Zn和Cd有效态含量增加显著。不同浓度硫添加量下HB土壤种植小白菜含量均显著增大;SX土壤种植小白菜生物量仅在添加量为0.25%和0.5%时显著增加;硫处理后ZJ土壤导致植物无法生长。硫处理下植物地上和地下部分重金属含量增加,尤其是重金属Cd含量。硫处理能够促进小白菜地上部分转运重金属的能力。对ZJ土壤,不推荐使用硫处理,对SX和HB土壤推荐使用的硫磺添加量分别为0.5%和2%。