1.2 磷酸鹽
羥基磷灰石、磷礦粉和水溶性、拘溶性磷肥均可降低重金屬的生物有效性。施用高磷水平5000mg/kg羥基磷灰石處理與對(duì)照相比,植物莖葉和根組織中的Pb含量分別降低了52.2%和73.1%。施用磷酸二銨通過形成金屬磷酸鹽沉淀,降低了Cd、Pb和Zn在土壤中的遷移,其中以2300mg/kg的施用量效果最好。Panwar等研究了外源Cd和(NH4)2HPO4對(duì)豇豆和綠豆吸收Cd的影響,結(jié)果表明隨著P施用量的增加,植株的Cd濃度相應(yīng)減少,這主要是因?yàn)橹仓旮晌镔|(zhì)積累和Cd在土壤中溶解性的降低。李瑞美等通過對(duì)鋼廠附近污染田進(jìn)行改良的田間定位試驗(yàn),結(jié)果表明,采用鈣鎂磷肥、鈣鎂磷肥+泥炭、鈣鎂磷肥+豬糞等處理對(duì)提高作物產(chǎn)量有顯著效果,同時(shí)可抑制水稻、花生對(duì)Cd、Pb的吸收。Chen等通過在Cd、Pb和Zn污染的酸性土壤上進(jìn)行小區(qū)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)施用石灰和鈣鎂磷肥消除了小白菜重金屬毒害的生物學(xué)性狀,顯著地降低了小白菜體內(nèi)Cd、Pb、Cu和Zn的含量。
雖然磷酸鹽在降低大多數(shù)重金屬的生物有效性方面具有顯著的效果,但是過量施用磷酸鹽一方面可能誘發(fā)水體的富營(yíng)養(yǎng)化;另一方面,當(dāng)土壤存在As與其它金屬離子復(fù)合污染時(shí),施用磷酸鹽可增加As的水溶性,提高其生物活性。
1.3 天然、天然改性和人工合成礦物
海泡石對(duì)Cd具有較大的吸附作用,其最大吸附值達(dá)3160mg/g,紅壤和耕型河潮土中施入海泡石,交換態(tài)Cd顯著下降,殘?jiān)鼞B(tài)Cd明顯上升,使植株體內(nèi)的Cd含量明顯降低。說明海泡石對(duì)酸性和中性土壤的Cd污染均有一定的改良效果。鈉化改性膨潤(rùn)土對(duì)Cd也有很好的吸附作用,與鈣基膨潤(rùn)土和供試土壤相比,鈉化膨潤(rùn)土的Cd離子飽和吸附量是鈣基膨潤(rùn)土的2.85倍,是土壤的2.70倍。楊秀敏等通過等溫吸附試驗(yàn)和盆栽試驗(yàn),研究了凹凸棒石對(duì)Cd的吸附及對(duì)Cd污染土壤玉米生長(zhǎng)的影響。試驗(yàn)表明,凹凸棒石對(duì)Cd有很好的吸附作用,在Cd污染土壤中添加少量的凹凸棒石可使玉米的Cd中毒程度降低,促進(jìn)玉米生長(zhǎng)。
天然或人工合成的沸石可鈍化重金屬和降低其生物有效性,為此有關(guān)學(xué)者進(jìn)行了大量的研究。Gworek利用合成沸石和合成粗霞正長(zhǎng)巖顆粒加到Cd污染土壤中,明顯降低了萵苣、燕麥和黑麥草根和莖中的Cd濃度。當(dāng)沸石施用量為土重的1%時(shí),與對(duì)照相比,盆栽萵苣葉片中的Cd濃度降低了86%。在Pb污染的土壤上施用合成沸石也可使萵苣葉片Pb含量下降69%,燕麥子粒Pb含量下降50%。Haid0uti設(shè)計(jì)了天然沸石分別占土重1% 、2%和5%3個(gè)水平的試驗(yàn),得出在5%水平,紫花苜蓿莖和根中的Hg濃度分別減少了86.O%和55.4%,黑麥草的Hg濃度降低了84.2%和58.2%。Zorpas馴等研究了沸石在污泥腐熟過程中吸附重金屬的情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著混合物中天然沸石含量(0%~30%)的增加,腐熟后混合物中重金屬的濃度明顯降低,這是因?yàn)榉惺搅宋勰嘀薪粨Q態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)的重金屬。添加0.5%和1.0%的沸石在90d內(nèi)可顯著降低污泥中可移動(dòng)的Zn,同時(shí)也顯著降低土壤中重金屬向黑麥草的遷移。Gareia—sanchez發(fā)現(xiàn),使用由粉煤灰合成的NaP1型沸石對(duì)二價(jià)的重金屬離子顯示出很好的保留特性,淋洗和離子交換實(shí)驗(yàn)都表明它能有效地減少Zn、Cd、Mn、Co的移動(dòng)性(63%~100%)。
關(guān)于天然沸石在鈍化重金屬離子的作用方面,有關(guān)報(bào)道并不一致。有部分學(xué)者發(fā)現(xiàn),在土壤中添加天然沸石對(duì)重金屬鈍化效果不明顯,甚至沒有影響。