水铝钙石对不同镉污染农田重金属的钝化效果及机制

来源：环境科学杂志2019年第1期北京时间：

作者：吴秋梅,刘刚,王慧峰,胡文友,黄标

单位：南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044,中国科学院南京土壤研究所土壤环境与污染修复重点实验室, 南京 210008,南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044,中国科学院南京土壤研究所土壤环境与污染修复重点实验室, 南京 210008,中国科学院南京土壤研究所土壤环境与污染修复重点实验室, 南京 210008,中国科学院南京土壤研究所土壤环境与污染修复重点实验室, 南京 210008

摘要：水铝钙石（Ca-Al-LDHs）是一种新型的层状复合金属氢氧化物，具有较大的比表面积、良好的阴离子交换性能和高稳定性的优点.本研究选择高Cd污染农田、中Cd污染农田和低Cd污染农田3种不同Cd污染水平的自然农田土壤作为研究对象.通过室内钝化实验，探讨水铝钙石对3种Cd污染农田土壤Cd、Pb、Zn有效态的变化规律以及形态转换的影响，进一步采用X射线衍射仪（XRD）和傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）初步探讨其钝化机制.结果表明，在高中低这3种Cd污染土壤中，水铝钙石均能够增加土壤pH，降低Cd、Pb和Zn的有效态含量，其中Cd有效态含量最大降幅分别为97.7%、96.3%和91.8%.水铝钙石促使高Cd污染土壤中Cd、Pb和Zn的可交换态转化成活性低的碳酸盐结合态、铁锰氧化态和残渣态，高Cd污染土壤的钝化效果优于中低污染土壤.水铝钙石的吸附作用、层间离子交换作用以及表面羟基和羧基等活性官能团的配位反应，在很大程度上降低了土壤重金属的生物有效性.因此，水铝钙石可有效应用于Cd、Pb、Zn等重金属污染农田的钝化修复.

关键词：水铝钙石,农田土壤,重金属污染,钝化机制,土壤修复,