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汞作为一种有毒、有害的重金属污染物之一,已被多个机构列为重点管控重金属之一。土壤作为汞的“源”和“汇”,使得汞污染土壤修复更具难度,汞在土壤中还可发生反应,生成更具毒性的甲基汞。大米作为主要粮食之一,对汞尤其是甲基汞具有远超其他农作物的富集能力,而稻田特殊的湿地环境,使得稻田成为甲基汞研究的热点区域,因而探究一种可有效阻控修复汞污染稻米的治理措施很有必要。本研究利用蒙脱土作为汞污染土壤原位阻控修复材料,通过对蒙脱土进行改性,成功制得巯基蒙脱土、壳聚糖蒙脱土,并采用红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)等3种技术对蒙脱土改性前后进行表征。将改性前后的蒙脱土按照2%的比例,分别添加到汞矿区污染土壤中,经过前期土壤浸泡实验和水稻盆栽实验,探究蒙脱土、巯基蒙脱土及壳聚糖蒙脱土对稻米中总汞、甲基汞的降低效率。研究结果表明:(1)FTIR、XRD及SEM的表征结果表明,经巯基和壳聚糖改性后的蒙脱土特征峰发生了明显改变,说明巯基和壳聚糖成功负载于蒙脱土上。同时,改性后的蒙脱土层间距未有明显变化,表明巯基和壳聚糖可能主要附着在蒙脱土表面,与表面的羟基官能团发生了反应。(2)土壤浸泡实验表明,在淹水、干湿交替、干旱3种水分条件下,添加修复材料后土壤中的甲基汞含量相比空白组均产生了不同程度的降低。添加蒙脱土后,土壤甲基汞最高可降低33.73%,而添加改性的巯基蒙脱土后,土壤甲基汞最高降低率可达到82.10%,壳聚糖蒙脱土效果次之,对土壤甲基汞最高降低率达49.79%。另外,添加修复材料后,对土壤中的可交换态和水溶态汞均产生了一定程度的钝化效果。蒙脱土在干旱条件下的钝化效果最好,降低率为10.12%,而巯基蒙脱土则在淹水条件下达到最高的降低率63.86%,壳聚糖蒙脱土也在淹水条件下达到最高的降低率31.51%。在试验初期,可交换态和水溶态汞浓度与甲基汞浓度存在极显著相关性;在试验后期,则只在干湿交替的条件下,两者之间存在显著相关性。(3)水稻盆栽试验结果表明,相较于普通蒙脱土,经巯基和壳聚糖改性后的蒙脱土对稻米汞的阻控效果都有了显著的提高。采用万山矿区土壤种植水稻,稻米中的总汞、甲基汞含量分别为38.06±4.64μg·kg-1(THg)、27.40±5.55μg·kg-1(MeHg),添加蒙脱土后,稻米中的汞含量则分别降低至34.03±3.27μg·kg-1(THg)、21.44±2.11μg·kg-1(MeHg),平均降低率分别为10.59%、21.75%。添加巯基蒙脱土后,降低率则可达到67.34%(THg)、79.01%(MeHg);添加壳聚糖蒙脱土后,降低率则可达到18.52%(THg)、56.72%(MeHg)。采用陕西矿区土壤种植水稻,稻米中总汞、甲基汞含量分别为83.53±1.88μg·kg-1(THg)、53.3455.99μg·kg-1(MeHg),添加蒙脱土后,稻米中汞含量的降低率分别为17.09%(THg)、22.86%(MeHg);添加巯基蒙脱土后,稻米中汞含量的降低率分别为40.25%(THg)、64.27%(MeHg)。