有机络合态重金属在华南土壤中的迁移转化及其稳定性

我国土壤重金属污染相当严重，需要研究其生态环境效应和修复技术。而有机络合态重金属相对较易迁移，对植物（食品）、水体和生态系统的影响较大。然而，前期研究发现，我国华南地区红壤系列土壤含铁高，其对EDTA络合态重金属固定能力强。本项目将更深入研究华南土壤对有机络合态重金属的吸附容量和稳定性，吸附机理及与含铁矿物的关系，以及对水体的风险。研究结果对了解华南土壤的环境化学特征，评价EDTA等螯合剂在强化污染土壤修复中的作用和环境风险，优化污染土壤修复技术，都有重要的理论意义和实践指导作用。

我国土壤重金属污染相当严重，而有机络合态重金属相对较易迁移，对植物（食品）、水体和生态系统的影响较大。本项目研究华南土壤对有机络合态重金属的吸附容量和稳定性，吸附机理以及对水体的风险。盆栽试验结果表明，含EDTA的混合螯合剂MC淋洗土壤，重金属去除率较低，说明酸性污染土壤（pH为4～5）不适合用MC淋洗；但是MC淋洗有利于后续植物提取，东南景天对Cd和Zn的植物提取率可达50%和10%左右；MC淋洗过的土壤施加石灰，能显著提高渗滤液中重金属的含量，这是由于土壤pH值的提高使土壤所吸附的螯合态重金属大量释放的结果。不同土壤对EDTA吸附量大小顺序为：乐昌污染红壤>上坝污染红壤>广州赤红壤>>山西褐土，华南酸性红壤明显大于北方中碱性土壤；pH值是影响土壤吸附EDTA的一个重要因素，随着pH值的升高，三种土壤对EDTA吸附均表现出下降的趋势，但是土壤其他特性仍起更大的作用；土壤添加外源氢氧化铁胶体后显著提高对EDTA吸附量。田间调查结果表明，乐昌试验田EDTA施用6年后，在表层土壤及深层土壤中均没有测出EDTA残留；佛冈试验田在EDTA施用1年后，土壤中检测不到EDTA。室内培养试验表明，EDTA在广州赤红壤、山西褐土和上坝污染土壤中半降解期分别为71天、25天和53天，说明具有一定的降解能力，环境风险没有原来想像的那么高。田间试验还表明，复合污染土壤经过FeCl3淋洗两个月后，土壤Cd、Zn、Pb和Cu的降低率分别为73.4%、21.8%、26.0%和37.2%；第二次采用MC对土壤淋洗，对表层土壤重金属的去除效果不明显；而继续施用FeCl3淋洗，表层土壤Pb和Cu全量显著降低，表明了FeCl3的优势和适用性。研究结果对了解华南酸性土壤的环境化学特征，评价EDTA在强化重金属污染土壤修复中的作用和环境风险，优化污染土壤修复技术，具有重要的理论和实践意义。