铅作为原材料被广泛应用于蓄电池、摄影材料、钢工业制造等领域。近年来,大规模使用含铅物质导致水体和土壤中铅污染严重,已经威胁到人类的生存和发展,因此,铅污染治理迫在眉睫。零价铁具有廉价、低毒,化学活性高和环境友好等优点,被广泛用于重金属的修复。然而,零价铁表面易氧化,形成的铁氧化物壳层阻碍了内核电子向外传输,随着壳层厚度逐渐增加,零价铁的活性大大降低。机械球磨法是改性零价铁的一种好方法,球磨过程中强烈地机械力可有效破坏零价铁表面的铁氧化层,提高其反应活性。此外,球磨过程中加入带有特定官能团的物质与零价铁共同作用,可以实现零价铁表面官能团的调控。鉴于此,本研究将微米零价铁和磷酸二氢钾共球磨,制备了磷酸化零价铁(P-ZVIBM),系统评估了 P-ZVIBM对水体铅污染的去除以及实际含铅污染土壤修复的效果,并初步研究了其作用机制,主要结果如下:(1)P-ZVIBM能够快速、高效地去除水体铅污染。实验结果表明,P-ZVIBM去除铅污染的速率常数是未磷酸化零价铁(ZVI BM)的1 10倍。通过表征P-ZVI BM的形貌、晶型、表面结构并研究除铅过程中的微观机制,发现其除铅作用增强的主要原因为:零价铁表面的磷酸化改性促进了对铅离子的特异性吸附,且零价铁表面紧密结合的磷酸根发挥了与零价铁协同除铅的作用。此外,改性后的P-ZVIBM腐蚀能力增强,利用絮凝沉淀作用去除铅离子的能力更强。(2)P-ZVIBM可以有效地固化土壤中的铅。浸出实验结果显示,磷酸化改性可显著增强零价铁固化土壤铅的效果,当投加量为4%(P-ZVIBM:实验土壤)时,经48天修复后土壤中铅的浸出浓度符合国家标准,稳定效率为95%。采用BCR连续提取法分析修复前后土壤重金属铅的形态分布,发现修复后土壤铅的酸提取态及可还原态含量减少,残渣态显著增多。安全性评估结果表明,修复后土壤铅在水及酸溶液中的迁移能力和生物可利用性均显著减弱。综上结果表明,P-ZVIBM具有高效修复土壤铅污染的潜力。