高分子保水材料在土壤重金属污染处理中的应用

重金属污染土壤修复技术主要有工程措施、物理化学、化学改良和生物措施等，其中研究与应用较多的主要是生物修复技术和化学固化修复技术。化学固化原理就是向土壤中加入固化剂或钝化剂，通过吸附、沉淀等作用改变重金属价态和土壤理化性质，降低重金属迁移能力和生物有效性。目前，重金属固化修复材料主要有黏土矿物、磷酸盐、沸石等无机矿物吸附材料，以及有机肥及微生物等。

SAP是近年发现对重金属有固化效应的新材料。报道证明，交联合成的SAP可促进污水中微生物菌对Cd和Zn的稳定化去除。[11]据报道，SAP不仅促进土壤保水改土，还明显降低土壤中Cu、Zn、Pb水溶性态含量。[12]研究发现，聚丙烯酸盐类SAP可改变土壤理化性质，提高土壤pH值，降低土壤Cu、Cd和Ni、Zn等的生物有效性。[13]盆栽实验证明，土壤添加0.2％ SAP可降低高粱对土壤Cd的生物有效性并促进植物生长。在含有重金属Cu、Pb、Al、As等污染的废矿物堆场修复中添加SAP施用75～170 kg/hm2，可明显促进土壤水分保持和营养吸收，降低植物吸收重金属。[14]

研究表明，SAP在直接供给作物根系水分、改良土壤结构、促进养分保持同时，可降低重金属对植物污染效应。[15]单个环境材料（腐植酸HA、SAP、粉煤灰FM和沸石FS）及复合材料Fl、F2、F3（分别FM+SAP+HA+FS、FS+HA+SAP、FM+SAP+HA）对玉米、大豆生长及土壤重金属Pb、Cd吸收影响。单个材料及复合材料处理较对照能明显减少作物对土壤重金属Pb、Cd的吸收量，并促进作物生长。SAP及其复合材料F3、F2对土壤重金属Pb、Cd的固化效果明显。对比发现，SAP及其复合材料使玉米对土壤Pb吸收降低50％以上，Cd吸收量降低80％以上；SAP及其复合材料使大豆对土壤重金属Pb吸收降低69％以上，使Cd吸收量降低33％以上。研究发现，SAP及其复材料对土壤Pb、Cd固化效应与土壤pH值、EC值、土壤有机质、速效氮磷养分及土壤脲酶、磷酸酶活性等变化紧密相关。(www.xing528.com)

目前有关SAP对土壤重金属污染修复研究刚起步，有许多问题有待研究。如SAP对单个和多种重金属及其在土壤污染的效应范围；SAP在土壤水分和氮磷肥不同组合条件下，对重金属单个和复合污染下的固化效应；SAP对植株生长和土壤质量效应的机理SAP在土壤水肥和重金属污染治理中的生态风险评价。