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化学钝化修复是一种以降低风险为目的的污染土壤治理方法,通过添加活性材料,以调节和改变污染物在土壤中的物理化学性质,使其产生吸附、络合、沉淀、离子交换和氧化还原等一系列反应,降低其有效性及生物可利用性,达到修复效果。近年来,用含磷材料修复污染土壤主要集中在重金属铅上,而实际土壤重金属污染往往一个多金属并存的复合污染,因此研究含磷材料修复重金属复合污染土壤更具有实际意义。本论文运用重过磷酸钙磷肥(TSP)和磷灰石矿粉(PR)材料,修复重金属铅、铜、锌、镉复合污染的土壤,目的是减小重金属的有效性,降低其生物可利用性。采用重金属有效性提取(0.01MCaCl2)、毒性淋溶提取(toxicity characteristic leaching procedure,TCLP)、生物可利用性提取(physiologically based extraction test,PBET)以及柱淋溶实验评价重金属复合污染土壤的修复效果;借助Visual MINTEQ化学形态模型探讨含磷物质修复污染土壤中重金属的可能机理。主要研究结果如下:(1)PR、TSP和PR+TSP三种磷处理均有效地降低土壤CaCl2、TCLP和PBET提取态的Pb含量,其中CaCl2和TCLP提取态的Pb分别降低20~80%和62~86%,三种磷处理的效率大小依次为TSP>PR+TSP>PR;同样,磷处理对Cd也有一定的稳定效果,如TCLP提取态的Cd下降达32%,三种磷处理的效率大小依次为TSP>PR+TSP>PR。就Cu和Zn而言,其修复效果依赖于P处理方式和评价方法。PR均能有效地降低土壤CaCl2和TCLP提取态的Cu和Zn;尽管TSP能降低TCLP提取态的Cu和Zn,但增加了土壤CaCl2提取态的Cu和Zn;而PR+TSP复合处理均增加了土壤CaCl2和TCLP提取态的Cu和Zn。(2)随着柱淋溶量的增大,PR处理的淋滤液中P没有明显变化,而TSP和PR+TSP处理的淋滤液的P在淋洗液为2个PV时有显著增加;三种磷处理能够很好的固定土壤中的Pb,降低Pb的淋出量,对重金属Zn和Cu的固定效果一般,甚至TSP和PR+TSP处理增加了Zn的淋溶性,三种重金属淋溶活性顺序为Cu>Zn>Pb。(3)含P物质能使Pb稳定化主要是由于形成了磷酸铅沉淀。而Cu和Zn的稳定化可能与表面吸附和络合作用有关,主要受pH的影响。(4)磷肥和磷矿粉修复重金属Cu、Zn、Pb、Cd复合污染土壤,对Pb的修复效果较为理想,其次是Cd,对于Cu和Zn的修复效果一般,甚至某些处理会带来负作用,即它们的活性反而有可能增强。因此,在用含磷材料修复这些重金属复合污染土壤时,应十分关注这一现象,即某些处理会降低Pb和Cd的有效性但同时有可能增加Cu和Zn的有效性,增加其环境生态风险。