Cd、Pb重度污染農(nóng)田土壤化學淋洗及淋洗污水處理的研究.pdf

1、近年來，我國區(qū)域性耕地土壤污染尤其是重金屬污染日趨嚴重。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)風險和食物鏈風險極大。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重超標，影響人體健康;另一方面，通過各種途徑遷移至周邊土壤和地下水，污染周邊環(huán)境。因而，對中、重度土壤重金屬污染的有效控制和安全修復是當前土壤污染防治工作的重點之一。因此，本文以鎘、鉛污染農(nóng)田土壤為研究對象，采用土柱淋洗法研究了復合淋洗劑對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)通過振蕩淋洗方法確定了FeCl3和有機酸（檸檬酸、蘋果酸、酒石酸）復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合淋洗劑對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重金屬去除效率的影響，以及淋洗后土壤中重金屬結合形態(tài)變化。結果表明:FeCl3和有機酸濃度分別為10 mmol·L-1和20 mmol·L-1進行復合比較適宜;對于湖南株

3、洲土，F(xiàn)eCl3-檸檬酸和FeCl3-蘋果酸復合淋洗劑用量為750 mL，淋洗液分1次添加;FeCl3-酒石酸復合淋洗劑用量為600 mL，淋洗液分3次添加，污染土壤中Cd、Pb的去除率最高。對于南京棲霞土，F(xiàn)eCl3-檸檬酸復合淋洗劑用量為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)分析實驗結果表明，污染土壤中Cd的主

4、要存在形態(tài)是可交換態(tài)、碳酸鹽結合態(tài)和鐵（錳）氧化態(tài)，而鉛的主要形態(tài)是有機態(tài)和殘渣態(tài)。淋洗后，可交換態(tài)的Cd含量大幅下降，同時化學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)轉化。
　　(2)研究了生物質(zhì)炭對溶液中Cd2+、Pb2+的吸附特性以及生物質(zhì)炭投入量、初始pH值、吸附時間和共存離子的影響。設置溶液中Cd2+濃度為10 mmol·L-1時，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％。設置溶液中Pb2+濃度為100 mmol·L-1時，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-的存在對吸附效率基本無影響。不同溫度(15℃、25℃、35℃)下生物質(zhì)炭對Cd2+、Pb2+的吸附等溫線用Langmuir模型能夠更好地描述，且對重金屬的吸附是一個吸熱反應。
　　(3)對土柱淋洗廢水，采用

6、堿性沉淀結合生物質(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，達到了國家污水綜合排放標準(Cd＜0.1 mg·L-1，Pb＜1.0 mg·L-1)。淋洗廢水回用實驗表明，添加加FeCl3至5mol.L-1，檸檬酸為10 mol·