钝化剂对土壤重金属的作用机理
加钝化剂对污泥堆肥处理中重金属(Cu, Zn,Mn) 形态影响
中国农业大学学报 2000,5(1):105～111Jou rnal of Ch ina A gricu ltu ral U n iversity添加钝化剂对污泥堆肥处理中重金属(Cu,Zn,M n)形态影响α 李国学① 孟凡乔 姜华 史雅娟 (中国农业大学资源与环境学院) (中国环科院环评中心) (中国科学院生态中心)摘 要 利用污泥和稻草进行高温堆肥,研究不同钝化剂包括粉煤灰、磷矿粉、沸石和草炭对污泥堆肥中重金属(Cu,Zn,M n)形态的影响。
试验结果表明:从对交换态重金属的钝化效果来说,草炭、粉煤灰、磷矿粉是3种有效的钝化剂。
在实际生产及应用中,考虑到作为钝化剂原料的来源、价格及处理费用等问题,选择粉煤灰、磷矿粉作为钝化剂是切实可行的。
粉煤灰和磷矿粉的合适的加入比例分别是25%和20%。
关键词 污泥;钝化剂;堆肥化分类号 X862Stud ies on the Effect of Stab il ity i ng M a ter i a ls to the Sta tus of Heavy M eta ls(Cu,Zn,M n)dur i ng Com posti ng of Sewage SludgeL i Guoxue M eng Fanqiao(Co llege of R esource and Environm ental Sciences,CAU)J iang H ua(Center of E I A Ch ina R esearch A cadem y of Environm ental Sciences)Sh i Yajuan(Center of Eco logy,Ch inese A cadem y of Sciences)Abstract Concern ing the p rob lem s of heavy m etals po llu ti on after the sew age sludge is am ended to the farm land,a series of com po sting tests w ere investigated to study the effect of stab ilitying m aterials including fly ash,p ho sp hate rock,zeo lite and p eat to the statu s of heavy m etals(Cu,Zn,M n)th rough com po sting.T he resu lt of the test as judged by the p u rpo se of stab ilitying to the exchangeab le heavy m etals indicate that p eat,coal fly ash and p ho sp hate rock w ere effective fo r the stab ilizati on.P ractically,it is app licab le to cho se coal fly ash and p ho sp hate rock as stab ilitying m aterials,the sou rce and the p rice of the stab ilitying m aterials and the dispo sal exp en ses are taken in to the con siderati on.T he su itab le am endm en t rate fo r coal fly ash and p ho sp hate rock shou ld be25%and20% resp ectively.Key words sew age sludge;stab ilitying m aterials;com po sting我国现有城市污水处理厂60余座,每年产生的污泥量约5×105t以上,加上大型企业、石化厂污水处理装置,全国每年产生的污泥量十分可观[1]。
不同钝化材料对红壤中铜有效性的影响及机理
油菜（ ｒｓｉａｃｍ ｅｔｓＬｖｒ ｏ ｍｕ ｉ 吸收铜 的影响 。结 果表 明 ：在铜污染红壤上 ，３种钝化材料 降低 土壤 Ｅ Ａ提 取态 Ｂ ａｓｃ ａ ｐ ｓ ｉ ａ ｎ ｎｓ ｒ， Ｃ ） ＤＴ
铜 含量的效果显著 。 中， 其 在高铜污染水平红壤上 ， 施用高量赤泥 、 硼泥处理 降低 效果最为明显 ， 污染 对照降低 了 ４ ． ％、 较 １８ ４ ４ ． ％。在低铜污染水平红壤上 ，施用 高量 赤泥处理降低效果最为 明显 ，较对 照处 理降低了 ３ ．３ ４４ ４ ５８ ％。施用 ３种钝 化材 料均
化 物 等 ）表 面对 铜 离子 的 吸附解 吸 、沉淀 溶解 作用 既 是控 制 土壤 中可溶性 铜 浓度 的主 要原 因 ，也 是控 制 土壤 铜植 物 有效 性 的主要 因素 。 不 同 钝 化 材 料 降 低 重 金 属有 效 性 的机 制 存 在
差 别 ，如石 灰类 主要 是通 过 改变 土壤 ｐ Ｈ、与金 属离
１４ 植物铜 含量 分析 ． 采集有 代表 性 的小 油菜整 株样 品 。先用 自来 水
供 试 土壤 为红壤 ，黏粒 矿物 以高岭石 为 主 ，含 有 较 多 的氧化铁 和 氧化铝 ，采 自湖南祁 阳中 国农 业
科 学 院红壤 试验 站 （ ６４ １ 。２ ） Ｎ ２ 。５，Ｅ １１５ 。红壤 基 本 性质 如下 ：ｐ （ Ｏ） ．２ ｗ 全氮 ）０８ － ～， Ｈ Ｈ２ ５ ， （ ４ ＝ ． ｇｋ ７ ｇ ｗ（ 速效 磷） ６０ｍｇｋ ～，ｗ（ ＝． ｇ 全磷 ） ０ ４ ｇｋ ～ （ ＝ ． ‘ｇ ，ｗ 速 ４ 效 钾 ） ７ ・ ～，ｗ（ 机 质 ） １ ． ｇｋ ～，ｗ 黏 － ０ ｍｇｋ ｇ 有 ＝ ４９ ・ ｇ （
道 。本研 究 红壤 为 试 验土 壤 ，探 讨 ３ 钝 化材 料对 种 铜 在 土 壤 中 的有 效 态 含 量 变 化 及 小 油 菜 吸 收 铜 影
镉污染土壤钝化修复机制及研究进展
镉污染土壤钝化修复机制及研究进展作者：官迪纪雄辉来源：《湖南农业科学》2016年第04期摘要：农田重金属钝化技术通过向污染土壤中添加一些活性物质，以降低重金属在土壤中的活性及生物有效性。
该法不改变土壤固有的理化性状，是目前中轻度污染土壤修复较好的选择。
综述了农田镉（Cd）污染常见的钝化剂种类、钝化效果及作用机制。
Cd污染钝化修复剂的作用机制尚不完全清楚，其可能的机制为提供碱性环境，促进游离的Cd离子与土壤中阴离子形成一系列沉淀络合反应。
钝化修复技术的优越性和局限性需要去合理控制，从而更好的治理改善Cd污染农田，为粮食安全提供保证。
关键词：镉；重金属；钝化修复；机理中图分类号：Q945.78 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（2016）04-0119-04Mechanism and Research Progress of Passivation Remediation of Cadmium Contaminated Soil GUAN Di，JI Xiong-hui（Soil and Fertilizer Institute of Hunan Province， Key Lab of Agri-Environment in the Middle Reach Plain of Yangtze River， Ministry of Agriculture， Changsha 410125， PRC）Abstract：The heavy metal passivation technology in farmland has been apploed by adding some active substances to the contaminated soil， in order to reduce the activity and biological effectiveness of heavy metals in the soil. The method does not change the intrinsic physical and chemical properties of the soil， it is currently the better choice for remediation of mildly contaminated soil. This paper summarizes the types of passivator， passivation effect and working mechanism of passivator in common contamination. The working mechanism of Cd contamination passivator is not completely clear， and its possible mechanism is to provide alkaline environment，promoting the formation of a series of precipitation and complexation reactions between free Cd ions and anions in the soil. The advantages and limitations of passivation remediation technology need to be reasonably controlled， thus better governance to improve the Cd contamination farmland， to provide a guarantee for food security.Key words： cadmium； heavy metals； passivation remediation； mechanism近十年来，随着社会工农业的快速发展，重金属在工业生产中得到了广泛应用。
施用钝化剂对土壤重金属污染修复的研究进展
施用钝化剂对土壤重金属污染修复的研究进展作者：韩云昌张乃明来源：《江苏农业科学》2020年第10期摘要：随着对环境污染治理重视度的不断提高，土壤重金属污染的治理与修复已受到各方的广泛关注。
对于中轻度污染的土壤而言，化学钝化剂由于其使用便利、见效快等优点而广泛使用。
本文结合最近的研究将钝化剂分为无机钝化剂和有机钝化剂2类，包括石灰性物质、黏土矿物、含磷材料（无机钝化剂）以及腐殖质物质、生物炭材料（有机钝化剂），总结了几种常见钝化剂的单施及配合施用对重金属铅污染土壤修复的机理和技术，介绍了钝化剂对土壤重金属铅修复的效果和注意事项，并对钝化剂进行土壤重金属污染修复的前景和目前存在的问题进行了总结。
关键词：土壤;重金属污染;无机钝化剂;有机钝化剂;修复中图分类号： X53 ;文献标志码： A ;文章编号：1002-1302（2020）10-0052-05收稿日期：2019-05-08基金项目：云南省科技惠民计划（编号：2014RA018）;云南省科技创新人才计划（编号：2015HC018）;云南省科技合作计划-院士專家工作站项目（编号：2015IC022）。
作者简介：韩云昌（1992—），男，山东济南人，硕士，主要从事土壤环境污染与监测研究。
E-mail：2441701088@。
通信作者：张乃明，博士，教授，主要从事土壤质量演变与农业面源污染控制领域研究。
E-mail：zhangnaiming@。
我国工农业不断发展，所带来的土壤重金属污染问题也日益严重。
对于农耕地来讲，重金属污染会降低土壤肥力，使农作物产量下降，使作物重金属含量超标，并且重金属会随着降雨而污染地表径流和地下水，破坏水体环境，可能直接毒害植物或通过食物链危害人体及其他动物健康。
铅是环境中优先控制的重金属，其毒性大，不会通过化学反应或被微生物降解，并且易在土壤和生物体内富集[1]。
铅通常存在于含有铜（Cu）、锌（Zn）、银（Ag）的矿石中，并作为这些金属的共同产物而被提取。
重金属污染土壤修复技术及其修复实践
优点：操作简单，效果明显
缺点：成本较高，可能影响土壤结构
应用实例：某重金属污染场地修复项目，通过换土法成功去除了土壤中的重金属污染。
热解吸法
原理：利用热能，使污染物从土壤中解吸出来
优点：适用于各种类型的土壤，操作简单，成本低
缺点：需要消耗大量能源，可能产生二次污染
应用实例：某重金属污染土壤修复项目，采用热解吸法成功修复了污染土壤
生活垃圾：如生活污水、垃圾填埋等
交通污染：如汽车尾气、船舶油污等
自然因素：如火山爆发、地震等自然灾害导致的重金属释放
土壤重金属污染的危害
污染地下水：重金属污染会污染地下水，影响饮用水安全
破坏生态环境：重金属污染会破坏土壤生态平衡，影响生物多样性
危害人体健康：重金属通过食物链进入人体，危害人体健康
影响农作物生长：重金属污染会导致农作物减产，甚至无法生长
重金属污染土壤修复技术及其修复实践
汇报人：
目录
01
添加目录项标题
02
重金属污染土壤修复技术概述
03
物理修复技术
04
化学修复技术
05
生物修复技术
06
农业生态修复技术
添加章节标题
1
重金属污染土壤修复技术概述
2
土壤重金属污染的来源
工业排放：如冶金、化工、电镀等行业
农业污染：如农药、化肥、畜禽养殖等
土壤重金属污染修复技术的分类
Hale Waihona Puke 物理修复技术：包括隔离、稀释、吸附等方法
生物修复技术：包括植物修复、微生物修复等方法
化学修复技术：包括氧化还原、沉淀、离子交换等方法
土壤重金属污染修复技术的发展趋势
绿色环保：采用无毒、无害、无二次污染的修复技术
钝化剂对重金属的吸附及其吸附机理的研究
水 溶液体 积 ，本 试验 中水 溶液体积采 用 １０ｍ ； ０ Ｌ
ｍ一 混合溶液 中钝化剂 的重 量 ，均采用 １ｇ 的吸附
剂 ，所 采 用 的 固液 比为 １１０ ：０ 。 同时用 Ｐ Ｊ１ Ｘ 一 Ｂ数 字 式 离 子 计 测 定 水 溶 液 的
ｐ Ｈ。在整 个试 验过 程 中所采用 的器皿均 在 １ ％硝 酸 ０
钝 化剂对重 金属 的吸附及其 吸附机 理 的研 究
黄雅 曦 ，李 季 ，李 国学 ，杨合 法。 ，黄 妍 ，徐连 双
１０ ９ ； ０ ０ ４
（． １ 黑龙江大学农学 院，哈尔滨
１０ ８ ； ．中国农业大学资源 与环境 学院，北京 ５００ ２
３ 中国农业大学 曲周试验站 ，河北 ．
邯郸
条 件下探 讨 了沸 石 和草炭 对重 金属 离子 Ｅｉ、Ｍｎ＋ Ｌ＋ ２ ｚ 、
三 角瓶转人离心管 ，以 ３ ０ ・ ｉ ０ｒｍ ｎ ５ 离心 １ ｉ， ５ｍ ｎ 使混合液分离并取其上清液 ，利用原子吸收火焰法
进 行平 衡液 的重金 属 离子 浓度 测定 。 由此 可得 出在
此初始 ｐ Ｈ条件下重金属的吸附平衡浓度 ｅ，根据
０ ７ ５ ； ． 龙江省经济作物技术指导站 ，哈尔滨 ５２０４ 黑 大庆 １３ ５ ） ６４３
１０ ９ ； ５００
５ 大庆油 田新世 纪实业公司，黑龙江 ．
摘
要 ：试验探 讨 了静 态务件 下沸石和草炭对 重金属 离子的吸 附特性 和吸 附热 力学性质 。结果表 明，重金 属
钝 化 剂 沸石 和 草 炭 中加入 重金 属 溶 液 （ ｕ 、 Ｍ 、Ｚ Ｐ ｄ ） 浓 度 越 大 ，钝 化 剂 对 重 金 属 离 子 的 吸 附 量 越 Ｃ ｎ ｎ 、 ｂ 、Ｃ 的
土壤重金属污染修复钝化剂的研究进展
工 作 研 究农业开发与装备 2017年第3期翻挖整平；如场地为现填土时，为防止将来大面积下陷，整平后要对土壤先实施洒水，让土壤下沉后再实施草皮铺设工作。
12）播籽草坪表面土壤要求较为细致平整，不得出现积水现象，土壤应配相应比例的有机肥，如是粘性土应对土壤进行改良。
13）播完籽后要用无纺布盖住，盖无纺布时要求平整，在铺盖的同时要用铁丝钩插入土内，将无纺布均匀地固定住，不得被风吹乱或被风吹走。
14）无纺布铺设时严禁乱踩、乱踏，应从前往后顺序铺设。
浇水时不得乱踩踏，应在草坪周边有顺序均匀地喷洒。
禁止水管对草坪直冲、乱喷。
参考文献[1] 周兴元，李晓华.园林植物栽培[M].高等教育出版社，2011.[2] 杨自云.园林植物栽培及养护技术应用现状及未来发展[J].现代园艺，2013，（16）：163.摘要：总结了常见的土壤重金属污染修复钝化剂类型，对其修复机理、效果与局限性进行了阐述，讨论了钝化技术目前存在的问题，并对今后的发展前景做出展望。
关键词：钝化剂；重金属；土壤污染；修复0 引言近年来，随着工农业生产的迅猛发展，污水灌溉及农业投入品的过量施用，土壤重金属污染日趋严重。
重金属污染不仅使土壤理化性质及生物学特性不断恶化，而且会导致农产品质量的下降，危及人类和动物的健康。
目前，国内外修复治理土壤重金属污染主要有两种途径：一是改变重金属在土壤中的存在形态使其固定，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性；二是从土壤中去除重金属。
围绕这两种途径，已研究提出了各种物理修复、化学修复、生物修复和生态修复等治理方法。
其中化学钝化修复技术在修复成本、修复效率、稳定性及可操作性上都具有明显优势，而且便于实现“边生产边修复”，适用于大面积中轻度重金属污染农田土壤修复治理。
1 重金属在土壤中的形态分布特征重金属进入土壤后，通过溶解、沉淀、凝聚、络合吸附等各种反应，形成不同的化学形态，并表现出不同的活性，土壤中重金属的形态影响它的活性和对植物的有效性。
钝化剂对土壤重金属污染修复研究进展
钝化剂对土壤重金属污染修复研究进展钝化剂对土壤重金属污染修复研究进展徐露露1，马友华1*，马铁铮1，付欢欢1，聂静茹1，何晓红2，王强1（1.安徽农业大学资源与环境学院，安徽合肥230036；2.安徽省农业生态环境总站，安徽合肥230001）收稿日期：2013-08-23基金项目：农业部农业生态环境保护项目（农财发〔2013〕16号）作者简介：徐露露（1988—），女，安徽宿州人，硕士，主要从事农业面源污染与生态环境研究。
E-mail ：158********@/doc/4717506973.html, *通信作者：马友华E-mail ：yhma@/doc/4717506973.html, 摘要：总结了常见的钝化剂包括石灰性物质、炭材料、粘土矿物、含磷材料、有机肥和农业废弃物等对土壤重金属污染修复的原理、技术和方法。
介绍了钝化剂对土壤重金属修复的效果和注意事项，并对钝化剂进行土壤重金属污染修复的前景和目前存在的问题进行了展望。
关键词：钝化剂；重金属；污染；修复中图分类号：X53文献标志码：A 文章编号：2095-6819（2013）06-0025-05Passivating Agents on Remediation of Heavy Metal Pollution in SoilsXU Lu-lu 1,MA You-hua 1*,MA Tie-zheng 1,FU Huan-huan 1,NIE Jing-ru 1,HE Xiao-hong 2,WANG Qiang 1（1.School of Resources and Environment,Anhui Agricultural University,Hefei 230036,China;2.The Agricultural EcologicalEnvironment of Anhui Province Station,Hefei 230001,China ）Abstract :This article reviewed the principles,techniques and methods of the common passivating agents on heavy metal contaminated soil,including calcareous substances,carbon materials,clay minerals,phosphorus materials,organic fertilizer and agricultural waste.It also de -scribed the effects and precautions of those passivating agents.The outlook of the passivating agent remediation technology and the existing problems of heavy metal contaminated soil were prospected.Keywords :passivating agent;heavy metal;contamination;remediation农业资源与环境学报2013年12月·第30卷·第6期：25-29December 2013·Vol.30·No.6：25-29Journal of Agricultural Resources and Environment土壤重金属污染已成为全球性环境问题，因其隐蔽性、不可逆性和长期性的特点，对生态系统构成潜在的巨大威胁，并通过食物链影响人体和动物的健康。
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有机钝化剂（禽畜粪便、泥炭） 在土壤重金属污染的修复中起络合、截留、固
定重金属污染物的作用，而部分有机修复剂对 生物还有一定的解毒作用。 有机堆肥有助于恢复土壤微生态环境系统， 降低土壤中有毒重金属的生物可给性，从而减 少对作物的毒害。
无机改良剂（石灰、磷酸盐等）
施用石灰等碱性物质后，一方面土壤pH值提 高土壤表面负电荷增加，从而土壤对重金属的 亲和性增加；另一方面pH值升高，也有利于 MOH+的存在而提高cd等重金属离子的吸附 量，同时促使土壤中Cd、Cu、Hg、zn等重金 属形成氢氧化物或结合态沉淀或共沉淀。 粘土矿物不仅能将一些重金属阳离子吸附在其 表面,降低有毒金属元素的有效性,而且能将部 分重金属离子牢牢地固定于其晶格内。
铁锰氧化物结合态：一般是以矿物的外囊物和 细分散颗粒存在，活性的铁锰氧化物比表面积 大，吸附或共沉淀阴离子而成。
有机结合态:使土壤中各种有机物与土壤中的 金属螯合而成的。
残渣态：一般存在硅酸盐、原生和次生矿物等 土壤的晶格中，是自然地质风化的结果，在自 然条件下不易释放，能长期稳定在沉积物中， 不易为植物吸收。
谢谢！
主要内容
重金属在土壤中的存在形态 钝化剂的种类 钝化剂的作用机理
重金属的存在状态
水溶态 可交换态：指吸附在土、腐殖质及其他成分上的金
属，对环境变化敏感，易于迁移转化，能被植物吸收。
碳酸盐结合态：指土壤中的重金属元素在碳酸 盐矿物上形成的共沉淀结合态，对环境条件特 别是pH值最敏感：当pH↓，易重新释放出来 而进入环境；当pH↑，有利于碳酸盐的形成。
钝化剂的类型
在目前可以分为有机型、无机型以及有机-无 机复合型三类。在目前的研究中有机型钝化剂 有禽畜粪便，有机堆肥，城市污泥，泥炭等， 无机钝化剂也主要由凹凸棒土、硅藻土、腐殖 酸、磷酸盐类[2]、粉煤灰、粘土矿物等，而 有机-无机复合肥则包括了泥炭、活性土、海 泡石、污水污泥等。
钝化剂作用机理
有机—无机复合钝化剂
主要是充分利用有机和无机两种钝化剂的有点，配合施用 达到治理污染，减少资源浪费和降低环境风险。
例如：VanHerwijnen等也认为由于粘土矿物性质比较稳 定,堆肥配合粘土矿物能保证钝化效果的持久性.利用有机 质配合铁铝物质等其他钝化修复剂原位钝化重金属污染物, 一方面有机质可缓冲化学钝化修复剂所带来的可能的pH变 化,另一方面,有机质也可与这些钝化修复剂结合形成复合 物,在一定程度上起到防止有机质迅速降解的作用,因而有 望弥补因有机质分解所带来的风险,达到协同和互补的效果.