来源：《农业环境科学学报》年06期
作者：陶玲1,2,3，马奔1,2，李中兴1,2，周怡蕾1,2，任珺1,2,3,4*
单位：1.甘肃省黄河水环境重点实验室，兰州交通大学；2.兰州交通大学环境与市政工程学院，环境生态研究所；3.甘肃瀚兴环保科技有限公司；4.甘肃昊宇环保科技有限公司
摘要
通过钝化实验研究了在污泥中添加不同质量比（0、5%、10%、15%、20%、25%、30%）的凹凸棒石后制备的污泥-凹凸棒石共热解生物炭对矿区污染土壤中重金属的控制效应。
结果表明：在矿区重金属污染土壤中添加污泥-凹凸棒石共热解生物炭后，土壤pH值随凹凸棒石添加量的增加而呈增加趋势，土壤电导率和阳离子交换量也整体呈现出上升的状态。加入污泥-凹凸棒石共热解生物炭钝化处理后，矿区污染土壤中Cu、Cd、Ni、Zn、Cr的TCLP提取态重金属含量均呈现下降趋势，钝化效率分别为94.71%、95.60%、91.75%、99.03%、96.65%；除Cu的DTPA提取态含量增加了5.93%~24.97%外，Cd、Ni、Zn、Cr的DTPA提取态含量也均有所降低，钝化效率分别为94.32%、94.75%、86.63%、90.02%、92.54%。酸溶态的Cd、Cu、Ni、Zn、Cr也向更加稳定的残渣态转化，其修复效率分别为42.50%、33.87%、57.92%、33.74%、42.36%，重金属的4种形态之和与重金属总量具有良好的一致性，一致率为82%~%。根据土壤管控标准风险等级，重金属污染土壤钝化处理后，Cd、Cu、Ni、Zn、Cr均保持在低风险水平。Cd、Cu、Ni和Zn的潜在风险指数降低，虽然Cr的潜在风险指数有所升高，但是在所有处理条件下Cr的污染等级均为轻度。
研究表明，在污泥中添加凹凸棒石增强了污泥生物炭对重金属的钝化性能。
结论：
（1）将不同凹凸棒石含量的污泥-凹凸棒石共热解生物炭加入矿区重金属污染土壤进行钝化处理后，所有处理的土壤pH较原土均有所增加，土壤电导率、阳离子交换量也有所增加。
（2）经钝化处理后，矿区重金属污染土壤中Cd、Cu、Ni、Zn、Cr的TCLP提取态重金属含量均下降；除Cu的DTPA提取态含量增加了5.93%~24.97%外，Cd、Ni、Zn、Cr的DTPA提取态含量均呈降低的趋势。酸溶态的Cd、Cu、Ni、Zn、Cr也向更加稳定的残渣态转化，重金属的4种化学形态之和与其总量具有良好的一致性。重金属的总体污染潜在风险指数随着凹凸棒石含量的增加呈现先减后增的趋势，但所有处理下的风险指数值均低于对照处理。以总体污染潜在风险指数作为评价指标，在污泥中添加15%的凹凸棒石能显著降低土壤重金属的环境风险。
（3）在矿区重金属污染土壤中添加污泥-凹凸棒石共热解生物炭后，Cd、Cu、Ni、Zn、Cr的环境风险指数均低于2，依据土壤管控标准，风险等级均属于低风险水平，其生态毒性降低。整体来说，Cd、Cu、Ni和Zn的潜在风险指数较对照均有所下降；虽然Cr的潜在风险指数有所升高，但所有的处理条件下Cr的污染等级均为轻度。