重金屬污染土壤化學(xué)萃取技術(shù)研究.pdf

1、土壤污染的防治與治理是土壤和環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域中的一個(gè)重要方向。隨著點(diǎn)源污染逐漸得到控制，污染土壤的修復(fù)已經(jīng)提到議事日程上來。人們開始重視研制、開發(fā)土壤污染治理和修復(fù)技術(shù)，污染土壤修復(fù)的概念可一般地理解為通過技術(shù)手段促使受污染的土壤恢復(fù)其基本功能和重建生產(chǎn)力的過程。 在國內(nèi)處研究的基本上，本文以湖南省永州鉛鋅銅礦和衡陽車江銅礦兩礦區(qū)的尾渣堆存土壤為研究對象，采用三種常見的萃取劑EDTA、HNO3和CaCl2，在一定的萃取條件下，對兩尾

2、渣土壤進(jìn)行化學(xué)修復(fù)試驗(yàn)，并采用優(yōu)化的BCR(EuropeanCommunityBureanofReference)連續(xù)萃取方案對萃取前后的Pb、Zn、Cu和Cd進(jìn)行金屬形態(tài)分析，研究不同的萃取劑對重金屬Pb、Zn、Cu和Cd的萃取效率及萃取前后的金屬形態(tài)變化特征。在此試驗(yàn)基礎(chǔ)上，采用上述試驗(yàn)得到的最佳萃取劑——EDTA對永州鉛鋅銅礦的尾渣土壤進(jìn)行土壤柱試驗(yàn)，進(jìn)一步研究EDTA萃取效率隨土壤柱深度不同的變化規(guī)律及萃取前后金屬形態(tài)的遷移轉(zhuǎn)化

3、特征。 試驗(yàn)結(jié)果表明，土壤中重金屬存在形態(tài)與萃取效果有一定的相關(guān)性，穩(wěn)定態(tài)(殘?jiān)鼞B(tài)、硫化物及有機(jī)結(jié)合態(tài)和鐵-錳氧化物結(jié)合態(tài))金屬含量高，則表現(xiàn)出低的萃取效果，反之，萃取效果則高；EDTA、HNO3和CaCl2三種萃取劑均能有效的降低尾渣土壤中的重金屬濃度，三種萃取劑的萃取效率依次為EDTA＞HNO3＞CaCl2；對于Pb、Zn和Cd三種金屬，EDTA均表現(xiàn)出較強(qiáng)的萃取能力，萃取效率分別為31％、29.3％和32.8％，EDTA不

4、僅能萃取酸溶解態(tài)的金屬，還能萃取部分鐵-錳氧化物結(jié)合態(tài)、硫化物及有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)的金屬；對于重金屬污染的土壤，HNO3也表現(xiàn)出一定的萃取能力，HNO3主要去除土壤中可交換態(tài)金屬及被碳酸鹽吸附的金屬，但運(yùn)用HNO3萃取土壤，對土壤的理化性質(zhì)有一定的影響，如土壤酸化；中性鹽CaCl2萃取土壤，則對土壤理化性質(zhì)影響較小，但其萃取效果不突出，CaCl2主要通過陽離子交換去除土壤中的可交換態(tài)金屬，也能通過Cl-的絡(luò)合能力去除部分金屬。

5、EDTA對永州鉛鋅銅礦的尾渣土壤柱試驗(yàn)結(jié)果表明，EDTA是一種良好的化學(xué)萃取劑，對Pb、Zn、Cu和Cd均表現(xiàn)出較好的萃取效果，依次為Cd＞Zn＞Cu＞Pb。萃取后，Pb、Cu和Cd離子隨著土壤柱深度的增加，容易被土壤顆粒吸附，使萃取效果也隨之降低，尤其Cu表現(xiàn)明顯。Zn的萃取效果則與土壤柱深度不呈現(xiàn)出相關(guān)性。金屬的4個(gè)形態(tài)，均能被EDTA萃取。在淺層土壤中，EDTA對酸可提取態(tài)金屬的萃取V效果尤為顯著，但隨著土壤柱深度的增加，酸可提取

6、態(tài)也最容易被重新吸附；在深層土壤中，氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘余態(tài)3種形態(tài)的金屬萃取效果降低，可能與EDTA濃度降低有關(guān)。萃取后，隨著土壤柱深度的增加，金屬的各形態(tài)的萃取效率均降低，尤其表現(xiàn)在酸可提取態(tài)，這主要有3個(gè)原因：①隨著土壤深度的增加，EDTA由于已與上層土壤中金屬發(fā)生作用，至使到達(dá)下層土壤中的EDTA濃度下降，萃取效果也隨之降低，這主要表現(xiàn)在萃取后深層土壤中氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘余態(tài)金屬濃度均高于淺層土壤，低濃度的ED