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铅锌尾矿库的污染问题由来已久,给人类生产生活及健康带来的威胁倍受关注,如何降低其带来的风险也成为近些年的研究热点。化学-植物联合修复是一种有效的重金属修复方法。本文主要探讨有机和无机组合改良剂对铅锌尾矿渣的修复效果以及对夹竹桃吸收重金属的阻控效果。通过烧杯培育实验研究4种无机改良剂白云石、碳酸钙、海泡石、膨润土,4种有机改良剂蘑菇渣、泥炭土、小麦生物炭、稻壳生物炭对铅锌矿渣的修复效果,筛选出改良效果较好的2种无机改良剂白云石、碳酸钙,2种有机改良剂泥炭土、蘑菇渣。通过烧杯培育实验研究有机和无机组合改良剂对铅锌矿渣的修复效果。通过盆栽实验分别研究有机改良剂与无机改良剂在单施和有机与无机组合改良情况下对铅锌矿渣中重金属形态的含量影响以及夹竹桃对Pb、Zn的阻控效果,最终选出最佳的有机与无机组合改良剂(蘑菇渣+碳酸钙)及其配比(1:1)与添加量(10%)。实验主要得出如下结果:一.单一改良剂对铅锌矿渣中Pb、Zn形态与潜在环境风险的影响(1)无机改良剂与有机改良剂均能不同程度的提高矿渣pH值,且随着改良剂添加量的增加而增大,其中无机改良剂中碳酸钙15%添加量处理的pH增加值最大,有机改良剂中小麦生物炭30%添加量处理的pH增加值最大。(2)无机改良剂均能减少基质中Pb、Zn铁锰结合态、有机结合态,增加其残渣态,且Pb、Zn残渣态的最大增幅均出现在碳酸钙处理中,分别为32.81%、42.41%。(3)有机改良剂均能减少基质中Pb、Zn酸可提取态含量,且降幅大小排序为蘑菇渣>泥炭土>稻壳生物炭>小麦生物炭,最大降幅分别为31.12%、12.66%。(4)改良后基质中Pb、Zn的4个形态的相关分析表明,对残渣态有极显著或显著增加的改良剂是无机改良剂的白云石、碳酸钙和有机改良剂的泥炭土与蘑菇渣。(5)4种无机改良剂中Pb、Zn的潜在环境风险指数均降低,4种有机改良处理中,泥炭土和小麦生物炭处理中潜在环境风险指数降低,稻壳生物炭与蘑菇渣处理增大。二.组合改良剂对铅锌矿渣中Pb、Zn形态与潜在环境风险的影响(1)组合改良剂均能不同程度的提高矿渣pH值,且组合提升效果以1:1配比的M+C、N+C组合为优。(2)组合改良剂均能提高矿渣中有机质含量,且所有1:1配比的组合中有机质含量均显著增加,效果最佳的为N+C组合。(3)组合改良剂配比对矿渣中DTPA-Pb、Zn含量的降低效果均为2:1>1:2>1:1,对DTPA-Pb含量降低效果最佳的组合为N+C,对DTPA-Zn为M+C。(4)组合改良剂均增加了残渣态Pb、Zn的含量,其最大增幅分别为20.20%、43.70%,对Pb的稳定效果M+C、N+C组合优于M+B、N+B组合,而对Zn则相反,大体来说,3种配比中1:1配比的稳定效果较好。(5)组合改良剂均能降低矿渣中Pb、Zn的潜在生态风险指数,其中Zn的生态风险指数降幅高于Pb。三.单一改良铅锌矿渣下植物修复效果研究(1)两种改良剂均对矿渣中pH值的影响显著,碳酸钙的改良效果优于蘑菇渣,且改良剂浓度的增加能显著提高矿渣中pH值。(2)两种改良剂的添加均能有效提高矿渣中有机质含量,且蘑菇渣浓度的增加对提高矿渣中有机质含量的影响差异,蘑菇渣的改良效果优于碳酸钙。(3)两种改良剂均能有效提高矿渣中磷酸酶与过氧化氢酶活性,蘑菇渣效果更显著。蘑菇渣浓度的增加对提高磷酸酶活性的影响显著,碳酸钙浓度的增加对提高过氧化氢酶活性的影响显著。(4)两种改良剂及其浓度的增加均能促使矿渣中的Pb、Zn、Cu、Cd由不稳定态向较稳定的有机结合态与残渣态转化并提高其稳定化程度,稳固程度为Pb、Zn>Cd、Cu,且蘑菇渣效果优于碳酸钙。(5)两种改良剂均能提高夹竹桃生物量,且蘑菇渣效果优于碳酸钙。夹竹桃各器官的Pb、Zn含量与累积量均呈现根>茎>叶的趋势,且Zn明显高于Pb。蘑菇渣的添加可以在降低夹竹桃各器官内Pb、Zn含量的同时增加Pb、Zn累积量。(6)两种改良剂能降低夹竹桃对Pb、Zn的富集,改良浓度的增加会提高对Pb、Zn的富集,但效果不显著。碳酸钙改良使夹竹桃将Pb、Zn从地下部向地上部迁移的能力增强,并且对Pb的迁移能力强于Zn,蘑菇渣效果相反;改良剂浓度的增加会降低夹竹桃对Pb、Zn的转运能力。碳酸钙改良提高夹竹桃对Pb的转移量系数,降低对Zn的转移量系数,蘑菇渣效果相反。四.组合改良铅锌矿渣下植物修复效果研究(1)两种组合改良剂均能在一定程度上提高矿渣pH值,但效果不显著。两种组合改良剂对矿渣结构均有显著的改善效果,且蘑菇渣与碳酸钙组合改良的效果优于泥炭土与碳酸钙组合改良。(2)两种组合改良剂的添加均能提高矿渣中磷酸酶与过氧化氢酶的活性,且效果显著,且蘑菇渣与碳酸钙组合改良的效果优于泥炭土与碳酸钙组合改良。(3)两种组合改良剂的添加均能有效降低矿渣中DTPA提取态Pb、Zn,且蘑菇渣与碳酸钙组合的降低效果优于泥炭土与碳酸钙组合,两种组合改良剂对DTPA-Pb的降低效果优于DTPA-Zn。(4)两种组合改良剂均能促使矿渣中的Pb、Zn由不稳定的形态向较稳定的有机结合态与残渣态转化,且蘑菇渣与碳酸钙组合的稳固效果优于泥炭土与碳酸钙组合,两种组合改良剂对Zn的稳固效果强于Pb。(5)两种组合改良剂对夹竹桃生物量影响显著,且蘑菇渣与碳酸钙组合的改良效果优于泥炭土与碳酸钙组合。两种组合改良剂的添加均可以降低夹竹桃器官内的Pb、Zn含量,且夹竹桃各器官的Pb、Zn含量、累积量在两种组合改良剂处理中均呈现根>茎>叶的趋势,Zn含量、累积量基本高于Pb含量。(6)两种组合改良后,夹竹桃对Pb、Zn的富集能力均降低,并降低夹竹桃将Pb从地下部转移到地上部的能力,Zn相反。两种组合改良剂均能提高夹竹桃的Pb、Zn转移量系数,且蘑菇渣与碳酸钙组合处理的转移量系数高于泥炭土与蘑菇渣组合处理。