新研究:腐植酸协同机械活化磷矿粉实现污染土壤镉砷同步稳定
时间:2025-03-13 作者: 来源:
新研究:腐植酸协同机械活化磷矿粉实现污染土壤镉砷同步稳定
近期,中南大学环境科学与工程学院李楚璇等人在Journal of Hazardous Materials(危险材料杂志)杂志上发表了一篇题为《Simultaneous stabilization of cadmium and arsenic in soil by humic acid and mechanically activated phosphate rock》(腐植酸协同机械活化磷矿粉实现土壤镉砷同步稳定)(点击文末“阅读原文”)的文章。该研究揭示了腐植酸和机械球磨法活化磷矿粉(BMP-HA)对镉(Cd)砷(As)复合污染土壤的同步稳定作用机制,为“腐植酸+磷”在土壤修复领域的应用开辟了新路径。1、腐植酸(HA)和机械球磨(BMP)联合作用促进了磷矿粉(PR)的溶解。BMP增加了PR的比表面积,增强了对镉的吸附和表面络合。HA的添加促进了PR的溶解。BMP-HA释放(PO4)3-和Ca2+显著高于PR和BMP。2、缓慢释放的磷酸根在稳定Cd的同时不会活化As。HA加速了土壤中PR的溶解,释放了(PO4)3-和(CO3)2-固定Cd。由于(PO4)3-的缓慢释放,不会与土壤中的As发生竞争反应。同时,Ca2+释放与土壤中水溶态和表面吸附态As结合,降低了As的迁移性和生物有效性。3、BMP-HA降低了土壤中Cd和As的有效态含量。BMP-HA显著降低了土壤中Cd和As的浸出浓度,在14天左右达到稳定状态。30天后,土壤中Cd和As的浸出浓度分别从0.12毫克/升和0.11毫克/升降至0.0086毫克/升和0.019毫克/升,均低于地下水四类标准。土壤中DTPA提取态Cd和NaHCO3提取态As分别降低了51.7%和25.9%。HA和BMP提高了PR对Cd和As的稳定效率。4、BMP-HA促进了土壤中Cd和As转化为稳定形态。添加5%的BMP-HA后,土壤中Cd的弱酸提取态占比从16.30%降至1.22%,表明其向更稳定的形态转化;BMP-HA使表层吸附态As从2.86%降低至0.11%,铁铝结合态砷由19.65%升高至20.46%,钙结合态砷从25.87%提升至31.41%。