我国南方某多金属复合污染尾矿土壤为研究对象,对土壤中重金属全量和各形态含量进行分析. 通过系列振荡淋洗试验研究了蒸馏水、草酸、柠檬酸、乙酸、硝酸和 EDTA 对污染土壤的淋洗效果,筛选合适的淋洗剂及其最佳的液土比、液洗时间、淋洗次数等技术参数,并提出利用综合毒性消减指数来综合评价淋洗剂对污染土壤的修复效果. 结果表明,该土壤以Cd 和 Pb 污染最为严重,含量分别达 52. 2 mg·kg-1 和4 836. 5 mg·kg -1 ; 淋洗剂对土壤中不同重金属元素的淋洗效果差异明显,其中对 Cr 的去除率最高仅为 2. 7%,而最多能去除约 60% 的 Cd 和 Pb; 蒸馏水对重金属几乎没有脱除效果,去除率都在0. 1%以下,草酸和乙酸对重金属的去除率也较低,0. 1 mol·L-1 的 EDTA 是适合的高效淋洗剂; 基于综合毒性消减指数和经济成本,选择在 1∶ 6土水比 2 次淋洗 3 h 的技术条件.
结论:(1)相对于国家土壤环境三级标准,该研究土壤中 Cd、Pb、Zn 和 Cu 元素超标,全量分别为52. 2、4 836. 5、1 719. 4和 620. 1 mg·kg-1 ,并分别主要以酸提取态、可还原态、残渣态的形态存在,因此 Cd和 Pb 为主要修复目标元素.(2)通过比较蒸馏水和草酸、柠檬酸、乙酸、硝酸、EDTA 在不同浓度下对污染土壤的去除效果,淋洗剂对于不同重金属元素的提取量差异很大,高浓度的淋洗剂最多能去除约 60% Cd 与 Pb、30% 的Cu 和17%的 Zn,而对 Ni 和 Cr 去除效果不明显; 蒸馏水对重金属几乎没有淋洗效果,草酸和乙酸对重金属的淋洗率也较低,对各重金属元素的淋洗效果综合分析,明确 0. 1 mol·L-1 的 EDTA 是较为理想的化学淋洗剂.(3)提高液土比、淋洗时间和淋洗次数能一定程度促进 EDTA 对重金属的脱除. 提出采用能反映最大量减小污染土壤生物毒性的综合毒性消减指数来评价淋洗剂的修复效果以及其计算方法,结合经济成本考虑,建议采用的淋洗条件为 1∶ 6土水比 3 h淋洗 2 次 .