KI淋洗对黄绵土汞污染的去除效果及土壤理化性状的影响

土壤中重金属污染严重威胁人类健康和生态环境安全,而化学淋洗是重要的重金属污染修复措施之一且取得了较大进展,但目前针对汞污染土壤修复的淋洗研究不足,严重制约其机理解析和应用.采用室内土柱试验和 HYDRUS-1D 数值模拟,探究不同化学淋洗剂 EDTA、柠檬酸(CA)、Na2S2O3和 KI对黄绵土中重金属汞的去除效果,并筛选出最优的淋洗剂种类和配比.同时研究了土壤理化性状对重金属迁移过程和淋洗的响应,并建立溶质运移模型明确土壤中汞的迁移过程.结果表明:(1)KI 对黄棉土中汞的去除效果较好,优化配比后土壤汞去除率达 46.4%.KI 溶液对土壤汞解吸过程符合准一级动力学模型(r2=0.96),最大解吸量为4.09 mg·kg-1;(2)KI溶液淋洗后土柱中残留的汞含量随土柱深度增加而增加,平均质量分数为 1.34 mg·kg-1,去除率为 82.9%;KI对土柱中重金属汞的去除效果较振荡试验好,且淋洗过程有利于土壤中半移动性汞向移动性汞的转化;(3)HYDRUS-1D对土柱中汞穿透曲线拟合较好,拟合系数r2>0.95;拟合参数和误差评价值均在置信区间范围之内,可根据拟合预测出土柱中淋出液汞质量浓度达到安全排放标准所需的时间为 87.7 h;(4)淋洗后土壤 pH 值和电导率较淋洗前增加显著,分别增加了 0.67、1.15 mS·cm-1,而阳离子交换量则显著减少,平均减少量为 1.64 cmol·kg-1;土壤阳离子交换量和pH值对土壤汞含量和形态影响显著.综上,KI淋洗能较好的修复汞污染土壤,淋洗后显著降低了土壤中汞的毒性和生物利用度,且满足高效、经济的修复目标,为汞污染土壤的淋洗修复提供了理论依据和技术思路.