硅钙基材料的制备及其对镉污染土壤钝化效果研究

文献类型： 中文期刊

第一作者： 林嘉茵

作者： 林嘉茵;侯玉婷;曾海岑;李伟志;李冬琴;叶挺进;陈火君

作者机构：

关键词： 硅钙基材料;镉;缓释特性;土壤钝化;水稻土;修复

期刊名称： 生态环境学报

ISSN： 1674-5906

年卷期： 2025 年 34 卷 008 期

页码： 1282-1292

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 原位钝化技术作为一种简洁高效的土壤重金属化学修复手段，被广泛认为是实现镉污染农田安全生产的重要技术途径。为寻求高效经济的镉污染土壤钝化材料，以不同比例尾矿与石灰石进行混合，通过高温煅烧制备出粉末状（Calcium Silicate Powder,CSP）和球形（Calcium Silicate Sphere,CSS）硅钙基钝化材料。采用柠檬酸浸提缓释法研究两种硅钙基材料有效硅的释放特性，并通过土壤厌氧-好氧培养试验，评估不同形状硅钙基材料及其投加量对土壤中镉有效性的影响。结果表明，制备的CSP有效硅含量达20.3%，二氧化硅的活化率显著提高至60.8%，显著高于单一尾矿粉或石灰石粉。两种材料相比，CSS的初期溶出率为2.6%，表现出良好的缓释特性。两种硅钙基材料的施用显著提高了土壤pH值，降低了孔隙水中亚铁离子浓度，进而有效减少了土壤中镉的有效性。当两种材料的投加量为0.8%时，与对照组（不添加钝化材料）相比，CSP和CSS使土壤水溶态镉含量分别降低90.2%和61.4%,CaCl2提取态镉分别降低42.4%和24.3%，且土壤中可交换态镉显著转化为残渣态镉，其中添加0.8%CSP的效果最佳，可交换态镉降低了15.6%。综上，两种硅钙基材料均能显著提高土壤pH及有效硅含量，CSS相比CSP具有更显著的缓释特性，而CSP因比表面积大、吸附能力强，在降低土壤镉有效性方面效果更为优异，在镉污染土壤修复中具有重要应用潜力。

分类号： X53

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