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在受铅污染的酸性湿地中，研究人员测试了三种原位土壤改良处理方法，旨在将高浓度铅污染固定为稳定矿物形式。结果显示，26 个月内处理对铅迁移和形态影响不显著，且铅形态存在季节性变化。该研究为湿地铅污染修复提供参考。
在大西洋沿岸平原的新泽西松林贫瘠地区，有一处独特的生态系统，这里有着粗糙质地的沙质酸性土壤，分布着松橡森林和湿地。然而，位于该地区北端的伯伦特弗莱沼泽超级基金场地却遭遇了严重污染。在 1950 - 1970 年间，场地的高地地区存在废油储存泻湖和各种桶装工业废料，到了 20 世纪 60 年代，这些泻湖发生溢流，致使废油、多氯联苯（PCBs）和铅（Pb）向下游扩散，污染了湿地和森林土壤表层 6 - 12 英寸的土壤，铅含量达到了百分之一的浓度水平。自 20 世纪 80 年代起，该场地就开始进行修复工作，新泽西州环境保护部（NJDEP）作为主要负责机构实施清理行动。那些污染最严重的区域，也就是废泻湖所在之处，通过即时清除、覆盖以及在场地下游建造沉淀池等方式进行了修复，以此防止地表污染物扩散到场地之外。
但森林和湿地土壤中铅的稳定化问题仍亟待解决。土壤改良剂在污染场地治理中应用已久，其能够通过降低铅的溶解性和生物可利用性，有效且经济地控制污染物扩散。其中，磷酸盐改良剂旨在将不稳定的铅转化为焦磷酸铅（Pb5(PO4)3Cl），这种矿物在多种环境条件下溶解度极低，能降低铅在小鼠体内的生物可利用性，并且在一些实地应用中已取得成功。而另一种相对研究较少的硫酸盐改良剂，在厌氧条件下，硫酸盐还原菌会将硫酸盐（SO42?）还原为硫化物，随后硫化物（S2?）会与铅结合形成方铅矿（PbS）。不过，在有空气存在时，还原态的硫容易被氧化，从而生成更易溶解的铅矿物，如硫酸铅（PbSO4）和白铅矿（PbCO3） 。
基于此背景，来自国外的研究人员开展了相关研究。他们的研究成果发表在《Applied Geochemistry》上，对该领域有着重要意义。
研究人员采用了以下几种主要关键技术方法：在 26 个月的时间里，对自然酸性污染湿地进行实地监测，在不同处理区域和对照区域采集土壤样本。利用 X 射线吸收光谱（XAS）技术分析沉积物中铅的形态变化，通过检测孔隙水中铅的浓度来评估改良剂的效果。同时，记录土壤的氧化还原特性，以探究其与铅形态变化之间的关系。
变化情况研究
研究人员对土壤中铅、磷和硫在改良剂应用后的变化进行了研究。尽管预计除了初始修复应用带来的稀释效应外，土壤中总铅浓度在监测过程中不会改变，但实际观察到随着时间推移，土壤中铅浓度存在显著变化。而且，这种变化并非系统性的，无论是在整个场地，还是在实验地块内，铅浓度随时间或改良剂的变化都呈现出高度的场地异质性，这主要是由污染来源造成的。
研究结论
在为期 26 个月的研究时间内，没有证据表明磷酸盐改良剂实现了将铅转化为焦磷酸铅的预期目标，也未能降低孔隙水中铅的浓度。这可能是由于改良剂本身的问题，或者是场地现有的条件导致的。一项关于磷酸盐改良剂的元分析表明，磷酸是最有效的磷酸盐处理方式，因为磷酸是最易获得的磷酸盐形式，还能降低土壤 pH 值，使铅溶解。但在本研究中，并未使用磷酸进行改良，这或许是导致结果不理想的原因之一。另外，研究发现铅形态存在季节性变化，在雨季结束时，方铅矿和半胱氨酸铅更为普遍，而在旱季结束时则不太常见。这表明虽然诱导形成还原态的铅 - 硫物种是可能的，但在不同时控制土壤水饱和度的情况下，维持这些物种存在挑战。
综上所述，该研究表明有效的改良处理必须考虑场地的特定特征，如 pH 值和氧化还原动态等。同时，为了获得准确的形态分析结果，还需要使用适当的保存方法。这一研究为后续酸性铅污染湿地的修复工作提供了重要的参考依据，让研究人员认识到在选择和应用土壤改良剂时，不能一概而论，要充分结合场地实际情况进行综合考量，才能找到更有效的修复策略，从而更好地保护湿地生态环境，减少铅污染对生态系统和人类健康的潜在威胁。
