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本文以广东省韶关某矿山周边的镉砷复合污染农田土壤为研究对象,利用钢渣、高岭石、有机肥作为镉砷重金属污染的钝化修复材料,研究三种材料在单一及复配情况下对复合污染溶液中镉砷重金属的吸附效果,对镉砷复合污染土壤中Cd和As有效态的影响,对镉砷高污染土壤p1和低污染土壤p2存在形态变化以及对菠菜生长和吸收积累Cd和As的影响。,研究获得对镉砷污染土壤处理效果较好的材料对比,控制土壤镉砷的迁移转化,以降低镉砷污染土壤对农作物危害。研究结果如下:(1)钢渣、高岭石和有机肥三种材料单一投加时对复合污染废水中的镉砷均有吸附效果。单一投加1.0g材料时对复合污染废液中的Cd(II)和As(III)吸附效果最好的是钢渣,去除率达65.0%和83.9%。三种材料进行复配后,投加1.0g对Cd(II)吸附效果最好的是钢渣+有机肥(c12,质量比为1/2)以及钢渣+高岭石+有机肥(S211,质量比为2/1/1),去除率分别达到88.8%和86.9%。对As(III)吸附效果最好的是钢渣+有机肥(c12),其次是钢渣+高岭石+有机肥(S211),去除率分别为78.7%和66.7%。(2)钢渣吸附As(III)的过程主要符合一级动力学模型和二级动力学模型,表明钢渣的吸附行为是物理吸附和化学吸附的共同作用;钢渣+有机肥(c12)和钢渣+高岭石+有机肥(S211)吸附As(III)的过程,符合二级动力学模型,说明这两种材料的吸附方式以化学吸附为主。Langmuir等温模型可以较好地拟合钢渣和钢渣+高岭石+有机肥(S211)吸附As(III)的过程,说明钢渣和钢渣+高岭石+有机肥(S211)的吸附过程存在单层吸附。钢渣+有机肥(c12)吸附As(III)这一过程,Langmuir等温模型拟合相关系数与Freundlich模型拟合系数接近,表明对As(III)吸附过程同时涉及单层吸附和多层吸附。(3)利用BET、XRD和SEM等方法对钢渣、钢渣+有机肥(c12)和钢渣+高岭石+有机肥(S211)的化学成分和结构组成进行表征,结果表明钢渣的主要成分为CaO,其表面粗糙且疏松多孔,孔道分布不均,大小不一。钢渣+有机肥(c12)、钢渣+高岭石+有机肥(S211)混合后,表面附着更多不规则颗粒物,随着吸附过程,材料表面形成较为完整的块状结构。钢渣本身的比表面积相对较大且表面分布不均匀的孔道对重金属的吸附能力较好。(4)钢渣对土壤pH提升效果明显,而高岭石+有机肥对土壤pH的影响较小。材料单一及复配后对降低Cd、As有效态的效果最好的分别是钢渣、钢渣+有机肥(c12)和钢渣+高岭石+有机肥(S211)。添加材料处理的土壤pH变化与土壤中As、Cd有效态含量呈显著负相关。(5)利用钢渣、钢渣+有机肥(c12)和钢渣+高岭石+有机肥(S211)处理下种植菠菜,三种材料添加量增加均对菠菜生物量的增长有促进作用,在高污染土壤中,钢渣+高岭石+有机肥(S211)对菠菜的生长促进效果最好,而低污染土壤中钢渣+有机肥(c12)的施用能比钢渣+高岭石+有机肥(S211)更好地促进菠菜生长。其中,施用钢渣+高岭石+有机肥(S211)时菠菜的地上部分生物量比对照水平超出70.91%。(6)钢渣和钢渣+高岭石+有机肥(S211)的添加能够使土壤中Cd和As的形态由可交换态和碳酸盐结合态向残渣态等更加稳定的形态转换。污染严重的p1土壤中施用钢渣、钢渣+有机肥(c12)和钢渣+高岭石+有机肥(S211)均能降低菠菜地上部分的重金属含量;在p2土壤中,材料施用下菠菜的Cd含量降低,未超标,As含量在施用1.0%和1.5%钢渣+高岭石+有机肥(S211)的处理下,达到我国的食品安全标准。