Cd、Pb重度污染農(nóng)田土壤化學(xué)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(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)險和食物鏈風(fēng)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(yán)重超標(biāo)，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(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)田土壤為研究對象，采用土柱淋洗法研究了復(fù)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(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(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(shè)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(shè)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(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(yīng)。
　　(3)對土柱淋洗廢水，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·