最新消息3 改良劑原位修復(fù)土壤重金屬污染的作用機(jī)制
3.1 吸附作用
施用石灰等堿性物質(zhì)后，一方面土壤pH提高，土壤表面負(fù)電荷增加，從而土壤對重金屬的親和性增加；另一方面pH值升高，也有利于MOH+的存在，從而提高Cd等重金屬離子的吸附量。3.2 沉淀作用
施用石灰等堿性物質(zhì)后，土壤pH提高，促使土壤中Cd、Cu、Hg、Zn等重金屬形成氫氧化物或碳酸鹽結(jié)合態(tài)沉淀或共沉淀。如pH值大于6.5時，Hg就能形成氫氧化物或碳酸鹽沉淀。土壤中的磷酸根離子可以和30多種金屬離子形成金屬磷酸鹽沉淀，而且反應(yīng)生成的金屬磷酸鹽在很大的pH范圍內(nèi)的溶解度極小，如PbA13(PO4)2(OH)5·H2O的LogKsp為-99.3E 3。此外，隨著時間的延長，磷酸鹽還可與鉛形成類似磷氯鉛礦[Pb5(PO4)3C1]的沉淀，而磷氯鉛礦的溶解度比其類似物碳酸鉛和硫酸鉛低幾個數(shù)量級。3.3 吸附和離子交換
沸石是堿金屬或堿土金屬的水化鋁硅酸鹽晶體，含有大量的三維晶體結(jié)構(gòu)，具有獨特的分子結(jié)構(gòu)和很強的離子交換能力，從而通過離子交換吸附降低土壤中重金屬的有效性。膨潤土等工業(yè)礦物具有較大的內(nèi)、外表面和較強的吸附能力，可與土壤中的重金屬離子發(fā)生交換作用，固定土壤中的重金屬，防止其遷移。礦物凹凸棒石是一種具有層鏈狀晶體結(jié)構(gòu)的含水富鎂硅酸鹽晶體。這種晶體的顆粒十分細(xì)小(0．O1～1mn)，并具有針棒狀不對稱外形，表現(xiàn)出良好的膠體性能，吸附重金屬。
3.4 表面絡(luò)合及表面沉淀機(jī)制
向土壤中添加富含F(xiàn)e、Mn、A1氧化物(氫氧化物)的物料，F(xiàn)e、Mn、A1氧化物能專性吸附重金屬，使其生物有效性降低。土壤礦物和鐵鋁氧化物可吸附重金屬離子，通過表面絡(luò)合及表面沉淀機(jī)制形成氫氧化物沉淀。吸附密度低時形成單核、單配位基和雙配位基內(nèi)圈絡(luò)合物，吸附密度高時形成多核束和表面沉淀。含Al的土壤或礦物表面的沉淀是金屬——Al的氫氧化物，不含Al的土壤或礦物表面的沉淀是金屬氫氧化物。
3.5 腐殖酸具備的絡(luò)合(螯合)能力和膠體特性
腐殖酸可與多種金屬離子形成具有一定穩(wěn)定程度的腐殖酸——金屬離子絡(luò)合(螯合)物。腐殖酸對Cd、Cu的吸附容量以FA大于HA，吸附強度以HA大于FA，而解吸量以FA—Cd(Cu)大于HA—Cd(Cu)。HA—Cd(Zn)絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)與配位數(shù)均大于FA—Cd(Zn)絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)與配位數(shù)，表明施用大分子的腐殖酸較小分子的腐殖酸更能有效地降低重金屬的生物有效性。此外，二價金屬離子可對腐殖酸產(chǎn)生凝結(jié)作用，添加二價鹽后可導(dǎo)致腐殖酸的官能團(tuán)解離，使得腐殖酸分子由親水膠體變?yōu)槭杷z體，最后導(dǎo)致可溶性鹽分的降低。當(dāng)然，有機(jī)物料在分解過程中消耗大量氧氣，使土壤處于還原狀態(tài)，可能形成CdS、PbS等沉淀，從而降低重金屬離子的活性。