風化煤對農田土壤重金屬汞的鈍化修復①

曾文號，黃春燕，李 真，廖 洋,2，馬 駿,2，趙仕林,2*

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風化煤對農田土壤重金屬汞的鈍化修復①

曾文號1，黃春燕1，李 真1，廖 洋1,2，馬 駿1,2，趙仕林1,2*

(1四川師范大學化學與材料科學學院，成都 610068；2 西南地區(qū)土地監(jiān)測與評價教育部重點實驗室，成都 610066)

風化煤鈍化修復土壤主要是其活性官能團與重金屬發(fā)生絡合、鰲合等一系列反應，進而降低重金屬在土壤中的可遷移性和生物有效性，以達到修復土壤的目的。本文系統(tǒng)研究了風化煤對重金屬汞(Hg)的吸附特性及其對Hg在土壤中徑向遷移和生物可利用性的影響。結果顯示：風化煤對酸堿有一定的緩沖作用，pH對Hg的平衡吸附量影響不大，最大吸附量為8.19 mg/g，該吸附為吸熱反應。風化煤對Hg的吸附作用采用Freundlich方程描述較好，為多分子層吸附，吸附動力可用擬二級速率方程描述。土柱試驗中風化煤用量為1、2、4、8 g時，淋溶液中Hg含量分別下降2.62、1.66、1.10、0.70 μg/g，風化煤的使用可以降低Hg從土壤向溶液的遷移。盆栽試驗進一步驗證了風化煤對土壤中Hg遷移的阻控作用，其中添加風化煤黃壤中移栽30 d和70 d收獲的白菜葉中Hg含量較未添加風化煤黃壤中下降了0.14 μg/kg和0.09 μg/kg；添加風化煤和外源Hg黃壤中Hg含量是未添加風化煤黃壤的2.4倍，而收獲的30、70 d小白菜葉中Hg含量前者分別為0.53、0.82 μg/kg，后者分別為0.35、0.48 μg/kg，理論上可認為前者較后者分別下降了0.31、0.33 g/kg?？梢?，風化煤實現(xiàn)了對土壤中Hg的吸附、鈍化，減緩了其生物可利用性，是一種廉價高效的環(huán)境友好型鈍化劑。

風化煤；Hg；吸附特性；生物可利用性；鈍化

汞(Hg)是唯一在常溫下呈液態(tài)的金屬，由于其具有強毒性、持久性和生物富集性，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署將其列為全球性環(huán)境污染物[1-2]。農田土壤Hg污染主要來源于大氣沉降和人類活動，特別是企業(yè)排放和農田長期污灌、污泥農用和含Hg農藥施用。資料顯示：北京東郊灌區(qū)某土壤中Hg含量范圍為0.076 ~ 4.550 mg/kg[3]；貴州萬山汞礦區(qū)土壤Hg含量范圍為1.1 ~ 790 mg/kg[4]；山東萊州市的焦家金礦周邊土壤中Hg的含量高達105 mg/kg；桂林市某地土壤中Hg的均值也在200 mg/kg[5]，這些都遠高于國家土壤環(huán)境質量標準(GB15618-1995)二級標準值0.3 mg/kg。土壤中Hg對植物毒害作用主要是破壞植物根功能，進而抑制植物根生長及阻礙根對養(yǎng)分的吸收，導致植物生長遲緩，植株矮小，產量下降[6-7]。而進入植物體的Hg通過食物鏈傳遞和累積，最終進入人體，損害人體健康，如“水俁病”事件、“痛痛病”事件[8-9]。

針對土壤Hg污染危害，國內外污染修復方法主要有物理修復、化學修復和生物修復[10]。物理修復如水洗滌、固定或熱解析，其工程量大、能耗高、投資大，適用于小范圍、高濃度Hg污染的治理；生物修復如微生物修復或植物修復，則對地力條件要求高、對污染濃度敏感，且修復周期長，需要找到或培育專一的微生物或植物；而化學修復具有專一性、修復快速、投入低、操作簡單等優(yōu)點[11]，備受研究者的青睞。化學修復主要包括化學藥劑淋洗和施加土壤鈍化劑，其中化學藥劑淋洗對土壤結構和理化性質破壞嚴重，易產生二次污染。大量研究表明，施加土壤鈍化劑是一種行之有效的土壤重金屬污染修復方法。土壤鈍化劑包括無機和有機鈍化劑[12]。無機鈍化劑，如石灰[13-14]、磷肥[13,15-19]和黏土礦物[20-21]等材料可以對土壤重金屬污染實現(xiàn)原位鈍化修復，但長期施用易在土壤中積累而改變土壤物理化學性質。而有機鈍化劑表面帶有大量活性基團可與重金屬離子穩(wěn)定絡合，能較長時間固定土壤重金屬，且降解后可提供植物養(yǎng)分，增強土壤可耕作性，受到了研究者的廣泛關注。

風化煤屬于腐殖酸類物質，含有大量活性基團，如羧基、酚羥基、醌基、醇羥基等，與重金屬有較強結合能力[22]，且降解后能改善土壤理化性質，能為農作物提供有機營養(yǎng)物質。余貴芬等[23]發(fā)現(xiàn)腐殖酸能有效吸附重金屬Hg。同時，風化煤廣泛存在于土壤環(huán)境中，便宜易得。因此，本文將風化煤作為廉價高效的環(huán)境友好型鈍化劑。目前利用風化煤對土壤重金屬污染鈍化修復的系統(tǒng)研究鮮有報道，本文通過吸附試驗、土柱淋溶試驗及盆栽試驗研究其對Hg的吸附特性及其對土壤Hg阻控、遷移轉化的影響，以為土壤Hg污染修復提供基礎數(shù)據(jù)和思路。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗采用天然風化煤(有機質含量為480.65 g/kg，材料未檢出Hg)作為吸附材料，待其風干后研磨過0.25 mm篩備用。供試土壤為黃壤(主要含氣煤、石灰石等礦物)采自彭州市蔬菜基地0 ~ 20 cm表層土壤，土樣風干，研磨過0.25 mm和1 mm篩備用。供試植物為矮腳小白菜，盆栽試驗時選取同一蔬菜基地長勢均勻的小白菜幼苗進行試驗。向黃壤中添加外源Hg制備重金屬含量為土壤環(huán)境質量三級標準的土壤Ⅰ。供試土壤的基本性質見表1。

表1 供試土壤的基本性質

試驗用試劑包括：汞標準儲備液，1 mg/ml，由國家有色金屬及電子材料分析測試中心提供；硝酸汞、鹽酸、氫氟酸、高氯酸、硝酸鈉、硝酸、氫氧化鈉，均為分析純，購于成都科龍化工試劑廠；去離子水，由實驗室UPT-II-20L型超純水儀制。

試驗用儀器包括：冷原子熒光測汞儀(北京普析有限公司)；pHS-225型pH計(上海精密儀器科技有限公司)；SHY-2A水浴恒溫振蕩器(金壇市金玻儀器廠)；LD4-2A型離心機(北京雷勃爾醫(yī)療器械有限公司)；HL-2型恒流泵(上海滬西分析儀器廠有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 風化煤表面特征分析 使用傅里葉紅外光譜儀(FT-IR)分析風化煤吸附Hg前后特征峰變化，測試透射范圍介于400 ~ 4000 cm–1；使用掃描電鏡(SEM)對風化煤吸附Hg前后的表面形貌變化進行顯微結構分析；能譜分析(EDS)利用X光量子不同能量，經脈沖分析器在顯像管上通過能譜曲線顯現(xiàn)出來。

1.2.2 pH對風化煤吸附Hg的影響 取風化煤每份0.1 g，加入10 ml用0.1 mol/L NaOH和HNO3將pH分別調為3.0、4.0、5.0、6.0、7.0的初始濃度為10 mg/L的Hg溶液，25 ℃恒溫振蕩。吸附反應過程中，每隔一段時間，測定并調節(jié)反應溶液pH，保證pH變化不超過1.0。吸附反應結束后，離心過濾，取上清液測定吸附后Hg的濃度。根據(jù)吸附前后Hg濃度差異，計算風化煤對Hg的平衡吸附量e，用mg/g表示。

式中：e為平衡吸附量(mg/g)；e為平衡濃度(mg/L)；0為初始濃度(mg/L)；為溶液總體積；為吸附材料質量(g)。

1.2.3 溫度對風化煤吸附Hg的影響 溶液配制同1.2.2，將Hg溶液的pH調為6.0，模擬土壤溫度5、15、25、35、45 ℃進行吸附試驗，吸附反應結束后，離心過濾，取上清液測定吸附后Hg的濃度，根據(jù)吸附前后的離子濃度差異，計算平衡吸附量。

1.2.4 風化煤對Hg的吸附動力學 溶液配制同1.2.2，將Hg溶液的pH調至6.0，測定反應后離心過濾的上清液中Hg濃度，根據(jù)吸附前后濃度的變化，計算其15、30、60、120、180、300、600、720 min的吸附量q，用mg/g表示。

1.2.5 Hg初始濃度對風化煤吸附Hg的影響 取風化煤每份0.1 g，加入到10 ml濃度分別為10、20、40、60、80、100 mg/L的Hg溶液中，調節(jié)溶液的pH至6.0，25 ℃恒溫振蕩吸附，達到吸附平衡后離心，用濾膜過濾后取上清液測定吸附后溶液中Hg的濃度，根據(jù)吸附前后離子濃度差異，計算平衡吸附量。

1.2.6 土柱淋溶試驗 用孔隙為750 μm 的濾布(兩層)封住PVC 管(直徑5 cm，高15 cm)底部，稱取風化煤0、1、2、4、8 g與土壤(風干，過 1 mm篩)400 g 均勻混合后模擬菜園土壤的容量。按照1.3 g/cm3的緊密度裝入PVC管中。土柱上緊附一層孔隙同樣為750 μm的濾布，以免加水淋溶時擾亂土層。參照當?shù)啬昶骄涤炅?24.7 mm，扣除地表徑流40%，試驗淋溶總量約為1 088.8 ml(考慮到試驗方便，以1 152 ml為試驗淋溶量)。試驗期間每天淋溶48 ml，恒流泵流量為2 ml/h，每6 d收集一次淋溶液，共計淋溶4次，測定淋溶液中Hg含量。

1.2.7 盆栽試驗 盆栽試驗土壤選用黃壤和土壤I(添加外源Hg的黃壤)，處理1為添加風化煤的黃壤，處理2為添加風化煤的土壤I，以未添加風化煤的黃壤作為對照，共3種處理，每種處理重復3次。每盆裝土1 kg，添加5 g風化煤與適量肥料，將其與土壤混勻，澆200 ml水濕潤土壤(水不從底部流出為宜)。選取蔬菜基地長勢均勻的小白菜幼苗，用蒸餾水洗凈根系基質，移植于經處理的土盆中，每盆3棵。移栽后，如陽光充分時，每天早晚各澆水一次，雨天減少澆水。30 d后進行采樣，在不影響小白菜生長的情況，用剪刀剪去每株小白菜一片葉子。小白菜菜葉采集后用去離子水洗去塵土，晾干放入烘箱60 ℃至恒重，粉碎，測定小白菜菜葉中重金屬Hg的含量。70 d后，對每個處理的小白菜菜葉分別進行采樣，用去離子水沖洗干凈，吸干表面水分，晾干放入烘箱60 ℃至恒重，粉碎，測定重金屬Hg含量。

1.2.8 測定項目及方法 pH：點位測定法[24]，土(風化煤)水比為1∶2.5；土壤陽離子交換量(CEC)：采用BaCl2-H2SO4交換法[25]；有機質含量：同森林土壤有機質的測定及碳氮比的計算(GB7863-87)；全氮和銨態(tài)氮：凱氏法(HJ 717-2014)；黏粒含量：比重計法[26]；Hg含量：冷原子熒光測汞儀法。

2 結果與分析

2.1 風化煤材料的表面特征

2.1.1 紅外光譜分析 對風化煤吸附Hg前后的材料進行紅外光譜(IR)測定，結果如圖1。風化煤在3 435 cm–1處的吸收峰屬于羥基振動；在1 621 cm–1處的吸收峰是芳香胺的C-N振動；在1 103 cm–1處是醚基的C-O振動。風化煤吸附Hg后，各吸收峰均有所減少，在3 435 cm–1處的峰寬有所減少，說明風化煤中的-OH和Hg發(fā)生了絡合反應；1 621 cm–1處峰寬的減少，代表芳香胺與Hg發(fā)生了反應；1 103 cm–1的峰寬有所減少，可能風化煤中的C-O鍵參與了自由基反應[27]。這是由于風化煤具有羧基、酚羥基、醇羥基、甲氧基和羰基等官能團，這些官能團使風化煤具有酸性及交換容量，可與金屬陽離子進行離子交換和絡合反應[28]。由此可見，風化煤可以吸附、絡合溶液中的金屬離子，對Hg具有一定的吸附效果。

圖1 吸附Hg前后的風化煤紅外光譜圖

2.1.2 電鏡掃描–能譜分析(SEM-EDS) 圖2為風化煤吸附Hg前后的SEM-EDS，吸附前后元素參數(shù)信息見表2。從圖2A可以看出，風化煤表面結構疏松，通過EDS分析可知風化煤含C、O、Al、Si、Ca等元素；比較圖2A與圖2B可知，吸附Hg后風化煤SEM形貌未發(fā)生明顯變化，但EDS圖譜中元素組成發(fā)生變化，Hg元素存在于吸附后風化煤中，其質量含量為13.7 mg/g，這說明通過吸附反應，Hg成功與風化煤結合，吸附于風化煤表面，因此可以使用風化煤對Hg離子進行吸附。

2.2 風化煤對汞的吸附特性

2.2.1 pH對吸附特性的影響 從圖3A中可以看出，隨著pH的變化，風化煤對Hg的平衡吸附量變化很小，即pH對吸附平衡量幾乎沒有影響?？赡苁且驗轱L化煤中腐殖酸含有大量的羧基、羥基、酚羥基，這些官能團對酸堿度有一定的緩沖作用。同時，在偏酸性條件下，風化煤酸性官能團的解離能力下降，離子交換能力不強，官能團與Hg的絡合能力隨之降低，吸附量較小[29]。考慮到風化煤對Hg的吸附受pH影響較小，且我國南方土壤呈微酸性，pH在6.5左右，選擇試驗最佳pH為6.0。

2.2.2 溫度對吸附特性的影響 從圖3B可以看出，隨著溫度的升高，風化煤對Hg的吸附量隨之增加，從5 ℃的0.74 mg/g到35 ℃的0.99 mg/g，35 ℃后平衡吸附量不再增加。風化煤對Hg的絡合反應為化學吸附，其屬于吸熱反應，升高溫度有利于對Hg的吸附，因此隨溫度升高，吸附量增大。同時升高溫度有利于提高離子的運動速度，加快Hg的交換速度和提高交換能力，從而提高吸附量[30]。

2.2.3 吸附動力學 從圖4A可以看出，反應開始時吸附速率快，隨著吸附反應的進行其吸附量在不斷地增大，吸附速率減慢，在120 min后基本趨于平緩。在反應初始階段，由于溶液中Hg的質量濃度高，且風化煤上吸附位點充足，Hg在與H+的競爭中處于優(yōu)勢，越容易與風化煤上的吸附位點結合，Hg快速被吸附，故吸附反應速率較快；隨著反應的進行，Hg的濃度逐漸降低，風化煤上的高低吸附位點對Hg的吸附逐漸達到飽和，吸附和解吸處于動態(tài)平衡，故吸附反應逐漸趨于平緩。

圖2 吸附Hg前后的風化煤SEM-EDS分析圖

表2 吸附Hg前后的風化煤元素含量百分比(%)

注：“-”表示未測出。

圖3 pH(A)和溫度(B)對風化煤吸附Hg的影響

風化煤對Hg的吸附動力學可以通過擬二級速率方程來描述，即：

式中：3為擬二級速率常數(shù)，g/(mg·min)；e為Hg的平衡吸附量，mg/g；q為時間時Hg的吸附量，mg/g。

對方程(2)分離變量積分后，整理得到方程(3)：

通過/q對作圖，可計算出平衡吸附量e及擬二級速率常數(shù)3[31]。

由圖4B和表3可見，風化煤對Hg的吸附動力學試驗數(shù)據(jù)適用于擬二級速率方程，其2為0.999。擬二級速率常數(shù)3可看作是單位時間內吸附1.0 g Hg所需消耗吸附劑的平均量，3值越小，說明吸附材料性能越好。

圖4 風化煤對Hg的吸附動力學(A)和風化煤對Hg吸附的擬二級速率(B)

表3 風化煤對Hg吸附的擬二級速率方程參數(shù)

2.2.4 初始濃度對吸附特性的影響 圖5是風化煤對Hg的吸附等溫線。由圖5可以看出，Hg的平衡吸附量隨平衡濃度的增加而增加，但其增加趨勢是先增加迅速，而后增加緩慢，最后基本趨于穩(wěn)定狀態(tài)。這可能與風化煤活性基團對Hg結合的位點有關，在溶液中，因為高吸附點位結合能高，與Hg結合更牢固，Hg更易與風化煤活性基團的高吸附位點結合。在低濃度下，Hg首先與活性基團的高吸附位點結合，隨著濃度的增加，與活性基團高吸附位點結合逐漸呈現(xiàn)飽和狀態(tài)，然后與低吸附位點結合，最后高、低吸附位點結合Hg與溶液中Hg達到動態(tài)平衡[32]。

如圖6和表4，根據(jù)風化煤對Hg的吸附情況，通過Langmuir和Freundlich兩種數(shù)學模型對吸附過程進行描述。

Langmuir方程：

1/e=1/m+1/(m×1)(1/e) (4)

式中：e為平衡吸附量(mg/g)；e為平衡濃度(mg/L)；m最大吸附量；1為Langmuir常數(shù)。

Freundlich方程：

lge=1/lge+lg2(5)

圖5 風化煤對Hg的吸附等溫線

式中：e為平衡吸附量(mg/g)；e為平衡濃度(mg/L)；1/和2為Freundlich常數(shù)。

由表4可知，Langmuir和Freundlich方程對Hg的吸附擬合相關系數(shù)2分別為0.951和0.994，其中Freundlich方程能較好地擬合風化煤對Hg的吸附，說明風化煤對Hg的吸附是多分子層的吸附。在Freundlich方程參數(shù)中，2和1/的值分別作為風化煤對重金屬離子的吸附容量指標和吸附作用力強度的指標。2越大，風化煤對Hg的吸附容量越大；值越大，則表示土壤對重金屬離子吸附作用越強[33-35]。由表4可知，1/＜1，說明風化煤對Hg的吸附能在溫和的條件下進行，且吸附作用力強。

圖6 風化煤吸附Hg的Langmuir等溫線(A)和Freundlich等溫線(B)

表4 風化煤吸附Hg的吸附熱力學參數(shù)

綜上所述，風化煤對水溶液中Hg表現(xiàn)出較好的吸附效果，因此，風化煤可作為有機鈍化劑應用于土壤中Hg的鈍化研究。近年對土壤重金屬污染修復研究表明，有機鈍化劑可能是一種實用性的活性Hg抑制材料[36]。而目前土壤重金屬修復鮮有理論與土柱、盆栽試驗結合進行系統(tǒng)研究的報道，孫曉然等[37]對風化煤吸附重金屬的影響因素研究發(fā)現(xiàn)，風化煤對Cr、Pb、Cu、Zn吸附率在90% 左右；陶春軍等[38]研究發(fā)現(xiàn)，pH和施磷量對水稻土中Hg的釋放和淋失有明顯影響；李麗君等[39]的盆栽試驗表明，3種改良劑對重金屬形態(tài)有不同作用效果。本研究通過理論研究、土柱淋溶試驗和盆栽試驗相結合的研究方法，系統(tǒng)研究了風化煤對土壤中Hg的吸附固定、徑向遷移及其生物有效性影響。

2.3 風化煤對土壤中汞徑向遷移的影響

不同風化煤用量的土柱淋濾液中重金屬Hg的含量測定結果見圖7。由圖7A和圖7B可以看出，隨著風化煤用量的增大，Hg的每次淋溶量和淋溶總量也隨之降低，逐漸趨于平緩；淋溶總量和第一次淋溶的淋溶量存在較強的相關性，從第二次淋溶開始淋溶量明顯減少。由圖7B可以看出，風化煤用量為1、2、4、8 g的土壤，相對于空白土壤(0 g風化煤土壤)，在4次淋溶結束后，土壤中的Hg淋溶總量分別下降2.62、1.66、1.10、0.70 μg/g，表明在研究范圍內，風化煤用量越大，對Hg鈍化效果越明顯。風化煤對土壤中Hg的遷移有阻控作用，能夠較好地鈍化土壤中的Hg，有效地減少土壤Hg的徑向遷移。

圖7 土柱淋濾液中Hg含量測定結果

Fig. 7 Determined Hg contents in leaching solutions of soil columns

2.4 風化煤對土壤中汞生物有效性的影響

分別對不同處理土壤中，移栽30 d和70 d后收獲的小白菜葉中重金屬Hg含量進行測定，結果如圖8所示。由圖8可以看出，移栽30 d后，處理1中小白菜葉的Hg含量低于對照組，添加風化煤使小白菜葉中Hg的含量下降了0.14 μg/kg左右；處理2土壤中Hg含量是對照組的2.4倍，而處理2小白菜葉中Hg含量為0.53 μg/kg，對照組小白菜葉中Hg含量為0.35 μg/kg，理論可以認為風化煤使小白菜葉中Hg含量相對對照組下降了0.31 μg/kg。在增加土壤Hg含量的情況下，處理2比處理1的調控能力下降了0.17 μg/kg，風化煤有效地控制了Hg向小白菜葉遷移。說明在一定程度上，土壤中Hg含量對風化煤調控Hg向小白菜葉遷移影響不大。移栽70 d后，處理1小白菜葉中的Hg含量比對照組下降0.09 μg/kg；處理2小白菜葉中Hg含量為0.82 μg/kg，對照組小白菜葉中Hg含量為0.48 μg/kg，理論上可以為處理2小白菜葉中Hg含量相對對照組下降0.33 μg/kg，可能是加入的風化煤對Hg吸附達到了吸附平衡，導致后期吸附能力減弱。對比小白菜移栽30 d和70 d收獲的白菜葉中Hg含量可以看出，隨著種植天數(shù)增長，風化煤仍對土壤中Hg離子有一定吸附能力，能在一定程度上阻控土壤中Hg向小白菜葉遷移，從而降低Hg的生物利用性。在不同類型土壤中，風化煤主要以化學作用絡合土壤溶液中Hg成為土壤固定態(tài)Hg，阻控其遷移，從而降低土壤Hg的生物有效性，因此，對多類土壤和作物都具有鈍化修復作用。

圖8 白菜葉中重金屬Hg的含量

3 結論

1) 風化煤對重金屬Hg具有良好的吸附作用，能夠較好絡合土壤中的Hg，在一定程度上降低土壤中Hg的徑向遷移，降低Hg的生物可利用性。風化煤用量越大，對Hg的鈍化效果越明顯；當土壤中Hg含量達到土壤三級標準規(guī)定值時，風化煤對土壤中的Hg仍有良好的鈍化效果。

2) 風化煤對酸堿有一定的緩沖作用，pH對其吸附Hg影響不大；升高溫度有利于風化煤對Hg的吸附，平衡吸附量為8.19 mg/g。Freundlich方程能較好地擬合風化煤對Hg的吸附，其動力學過程符合擬二級速率方程。

3) 盆栽試驗表明，隨著種植天數(shù)增加，風化煤對土壤中的重金屬仍能保持良好的固定能力，風化煤在一定程度上能夠減少土壤中Hg向小白菜的遷移，降低Hg的生物可利用性。

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Passivation Remediation of Hg in Farmland Soil by Weathered Coal

ZENG Wenhao1, HUANG Chunyan1, LI Zhen1, LIAO Yang1,2, MA Jun1,2, ZHAO Shilin1,2*

(1 College of Chemistry and Materials Science, Sichuan Normal University, Chengdu 610068, China; 2 Key Laboratory of Land Monitoring and Evaluation in Southwest China, Ministry of Education, Chengdu 610066, China)

Weathered coal can be used for passivation remediation of heavy metals in farmland soil because it can chelate heavy metals with its active functional groups and reduce the mobility and bioavailability of heavy metals in soil. This study studied Hg adsorption characteristics of weathered coal and the radial migration and bioavailability of Hg in soil. The results showed that pH had little effect on Hg adsorption capacity due to the buffering of weathered coal, the maximum adsorption capacity was 8.19 mg/g. Hg adsorption of weathered coal was endothermic reaction, could be described well by Freundlich equation while the adsorption kinetic could be described well by pseudo-second-order rate equation. Hg content in leaching solution was decreased by 2.62, 1.66, 1.10, 0.70 μg/g, respectively when added weathered coal was 1, 2, 4 and 8 g into soil column, indicating weathered coal could reduce Hg migration from soil to solution. Pot experiment further proved weathered coal could prevent Hg migration from soil to plant, compared with CK, Hg concentration in cabbage leaves decreased by 0.14 μg/kg and 0.09 μg/kg in treatment 1(yellow soil added weatherad coal) and decreased by 0.31 μg/kg and 0.33 μg/kg in treatment 2(yellow soil added weathered coal and Hg) when the cabbage was planted after 30 days and 70 days. Generally, weathered coal, as an efficient, environment-friendly and cheap material, can absorb Hg in soil and prevent its migration from soil to plant without any secondary pollution, thus provides a new strategy of the remediation of heavy metal contaminated soil.

Weathered coal; Hg; Adsorption characteristics; Bioavailability; Passivation

國家自然科學基金項目(51641209，41641010)，四川省科技廳支撐計劃項目(2016NZ0053)和成都市科技惠民項目(2014-HM01-00205-SF，2014-HM01-00204-SF)資助。

(zhaoslin@aliyun.com)

曾文號(1992—)，男，四川樂山人，碩士研究生，主要研究方向為環(huán)境污染與控制。E-mail：780539587@qq.com

10.13758/j.cnki.tr.2018.05.018

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