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文檔簡(jiǎn)介
1、近年來(lái),我國(guó)區(qū)域性耕地土壤污染尤其是重金屬污染日趨嚴(yán)重。與輕度重金屬污染農(nóng)田相比,中重度污染土壤的面積雖小,但生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和食物鏈風(fēng)險(xiǎn)極大。一方面,將降低作物產(chǎn)量和品質(zhì),造成作物重金屬含量嚴(yán)重超標(biāo),影響人體健康;另一方面,通過(guò)各種途徑遷移至周邊土壤和地下水,污染周邊環(huán)境。因而,對(duì)中、重度土壤重金屬污染的有效控制和安全修復(fù)是當(dāng)前土壤污染防治工作的重點(diǎn)之一。因此,本文以鎘、鉛污染農(nóng)田土壤為研究對(duì)象,采用土柱淋洗法研究了復(fù)合淋洗劑對(duì)Cd、Pb污染
2、土壤中重金屬的去除效率以及淋洗廢水的凈化處理方法和影響因素。
(1)通過(guò)振蕩淋洗方法確定了FeCl3和有機(jī)酸(檸檬酸、蘋果酸、酒石酸)復(fù)合淋洗的最適宜的濃度配比和淋洗條件,采用土柱淋洗法研究了復(fù)合淋洗劑對(duì)湖南株洲和南京棲霞Cd、Pb污染土壤淋洗效率和淋洗條件對(duì)重金屬去除效率的影響,以及淋洗后土壤中重金屬結(jié)合形態(tài)變化。結(jié)果表明:FeCl3和有機(jī)酸濃度分別為10 mmol·L-1和20 mmol·L-1進(jìn)行復(fù)合比較適宜;對(duì)于湖南株
3、洲土,F(xiàn)eCl3-檸檬酸和FeCl3-蘋果酸復(fù)合淋洗劑用量為750 mL,淋洗液分1次添加;FeCl3-酒石酸復(fù)合淋洗劑用量為600 mL,淋洗液分3次添加,污染土壤中Cd、Pb的去除率最高。對(duì)于南京棲霞土,F(xiàn)eCl3-檸檬酸復(fù)合淋洗劑用量為600 mL,淋洗液分3次添加;FeCl3-蘋果酸和FeCl3-酒石酸復(fù)合淋洗劑用量為450 mL,淋洗液分3次添加,污染土壤中Cd、Pb的去除率最高。重金屬形態(tài)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,污染土壤中Cd的主
4、要存在形態(tài)是可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)和鐵(錳)氧化態(tài),而鉛的主要形態(tài)是有機(jī)態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)。淋洗后,可交換態(tài)的Cd含量大幅下降,同時(shí)化學(xué)淋洗能改變重金屬的存在形態(tài),土壤中Pb向著可遷移形態(tài)轉(zhuǎn)化。
(2)研究了生物質(zhì)炭對(duì)溶液中Cd2+、Pb2+的吸附特性以及生物質(zhì)炭投入量、初始pH值、吸附時(shí)間和共存離子的影響。設(shè)置溶液中Cd2+濃度為10 mmol·L-1時(shí),生物質(zhì)炭投入量80 mg,初始pH6.0,25℃下振蕩15 min,生物質(zhì)炭的
5、吸附率為95.5%。設(shè)置溶液中Pb2+濃度為100 mmol·L-1時(shí),生物質(zhì)炭投入量150 mg,廢水初始pH6.0,25℃下振蕩40 min,生物質(zhì)炭的吸附率為96.8%。有機(jī)酸存在下重金屬吸附率均有不同程度的降低,但Cl-的存在對(duì)吸附效率基本無(wú)影響。不同溫度(15℃、25℃、35℃)下生物質(zhì)炭對(duì)Cd2+、Pb2+的吸附等溫線用Langmuir模型能夠更好地描述,且對(duì)重金屬的吸附是一個(gè)吸熱反應(yīng)。
(3)對(duì)土柱淋洗廢水,采用
6、堿性沉淀結(jié)合生物質(zhì)炭吸附的凈化處理方法,比較適宜的處理方案:25℃條件下,添加2%的雙氧水,調(diào)節(jié)溶液pH至12.2,沉淀分離后上清液調(diào)節(jié)pH6.0,生物質(zhì)炭添加量為3.75 g·L-1,淋洗廢水處理后Cd2+、Pb2+濃度分別為0.07 mg·L-1、0.20mg·L-1,達(dá)到了國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(Cd<0.1 mg·L-1,Pb<1.0 mg·L-1)。淋洗廢水回用實(shí)驗(yàn)表明,添加加FeCl3至5mol.L-1,檸檬酸為10 mol·
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