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砷(As)是一种广泛存在并对环境和人体健康危害非常严重的类金属元素。土壤中的砷超标乃至污染问题越来越受到人们的关注和重视。土壤中铁(氢)氧化物是控制As在土壤中稳定性的主要组分,通过吸附和沉淀等过程来完成,含铁材料也是目前相关研究中主要的土壤砷钝化剂,并具有明显的钝化效果。本论文以河南济源、广西阳朔、湖南石门、江西大余、湖北大冶、云南个旧、甘肃白银、河北保定、广西环江和广西大宝山等全国主要重金属污染区的10种不同类型的As污染土壤作为研究对象,选取了钝化材料DF*、水铁矿、氧化锰、石灰、T*和羟基磷灰石(HAP)等材料,利用室内土壤培养试验和盆栽试验对土壤As钝化材料的筛选、钝化作用的效率展开研究,同时从钝化材料对土壤pH和镉(Cd)、铅(Pb)活性的影响等方面分析了其安全性,以期获得候选的土壤As钝化材料,从而为As污染土壤钝化修复技术的应用和推广提供理论依据。 本论文得到的主要结论如下: (1)钝化材料筛选 DF添加后土壤水溶态As的减少率(70.0%)显著高于水铁矿的减少率(37.9%)。另外,DF添加可显著提高个旧、保定、白银土壤对As的吸附量和吸附能力。 (2)钝化材料的钝化效率 钝化材料DF、DF+T和DF+T+HAP钝化处理后,钝化速度快,并维持较为稳定的钝化效果。DF、DF+T和DF+T+HAP钝化处理在济源、阳朔、石门、大余、大冶、个旧、白银和保定土壤中都能表现出较好的钝化效果,土壤水溶态As减少率为35.6%(个旧)~99.5%(保定),可提取态As的减少率范围为46.5%(个旧)~74.5%(大余)。 DF、DF+T和DF+T+HAP钝化处理对黑麦草地上部生物量没有产生明显的影响;各土壤中黑麦草地上部As含量都有不同程度的降低,减少率范围为31.4%(个旧)~77.7%(保定)。 (3)钝化材料的安全性 DF单独施用时会使土壤pH值不同程度的降低,降低幅度为0.22(白银)~1.78(大余),DF与T、HAP配合施用时可减少DF对土壤pH的影响。 钝化材料DF添加后各土壤可提取态Cd和Pb含量不变或降低;与对照相比,DF+T配合添加不会增大黑麦草对Cd和Pb的吸收。 综上所述,DF对土壤As活性有较好的钝化作用,具有做土壤As钝化剂的潜在可能性,适宜做大面积的推广应用,但仍需结合其他钝化材料在田间试验对其效果进行研究。