磷尾矿调控好氧堆肥微环境与强化协同去除四环素的机制OA

【目的】针对磷尾矿(PT)堆存污染与有机废弃物(OWs)中四环素(TC)残留的双重环境问题,本文以实现两类固废资源化安全利用为目标,探究PT对OWs好氧堆肥微环境的调控作用,揭示其与Fe(Ⅲ)联用强化TC去除的效果与机制。【方法】本试验以PT为核心调理剂,石英砂(SiO_(2))为对照,设置对照组(SiO_(2)+OWs)、PT组(PT+OWs)和PT-Fe(Ⅲ)组[PT+Fe(Ⅲ)+OWs]3组好氧堆肥试验。监测堆体温度、含水率、pH、电导率(EC)等理化指标,总有机碳(TOC)、总氮(TN)等营养转化指标,分析磷素分级,测定种子发芽指数(GI)及TC去除率。【结果】PT的添加未干扰堆肥正常升温、腐熟进程,其碳酸盐缓冲体系可将堆体pH值稳定在7.5~8.5,减小EC波动幅度并维持其在腐熟安全阈值内,使最终GI稳定在127%以上,显著降低堆肥植物毒性。同时,PT也可定向调控磷形态转化,将HCl提取态磷(HCl-P)占比提升至80%~85%,为堆肥产品后续土壤应用提供长效磷素。PT对堆体中TC也具有良好的去除效果,PT组最终TC去除率达80.87%,较对照组提升8.12%。Fe(Ⅲ)与PT联用后协同效应显著,PT-Fe(Ⅲ)组TC去除率进一步升至95.24%,增幅达22.49%,核心机制为Fe(Ⅲ)水解生成的氢氧化物可强化TC在PT上的吸附,同时Fe价态循环产生活性氧化物质也能降解TC,最终形成“吸附-氧化-降解”的作用路径,显著提升TC去除效率。【结论】PT可作为高效调理剂,与Fe(Ⅲ)联用后能进一步强化TC污染控制效果,本试验结果为PT高值资源化利用与OWs堆肥抗生素风险管控提供了重要理论依据与技术参考。