磷酸鹽和硫化亞鐵微粒對鉛污染土壤聯(lián)合修復試驗研究.pdf

1、近年來我國土壤鉛污染日益嚴重，引起了國家和社會的廣泛關注。在鉛污染土壤修復技術中，化學穩(wěn)定化法以其周期短、效果好等優(yōu)勢，成為研究和應用最廣泛的修復技術之一。國內(nèi)外學者進行了大量相關理論和實踐研究，取得了很多成果，但也發(fā)現(xiàn)一些問題，包括：穩(wěn)定劑的高效性、修復后土壤中污染物的長期穩(wěn)定性、修復過程引入的二次污染及修復后土壤的終端處置等問題。這些問題已經(jīng)成為鉛污染土壤化學穩(wěn)定化修復的瓶頸，而解決問題的核心在于穩(wěn)定劑的選擇。本研究以可溶性磷酸鹽、

2、FeS微粒及復合藥劑（聯(lián)合使用磷酸鹽和FeS微粒）作為穩(wěn)定化修復劑，針對不同濃度的鉛污染土壤開展穩(wěn)定化修復試驗研究，對比其穩(wěn)定化效果、長期穩(wěn)定性及二次污染情況，對穩(wěn)定化效果的影響因素及穩(wěn)定化作用機理進行探索，并以修復后土壤作為填埋覆土，研究其在填埋環(huán)境下土壤中污染物的特性演化規(guī)律，分析其作為填埋覆土的適宜性。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①磷酸鹽和FeS微粒對土壤中鉛的穩(wěn)定化效果明顯，穩(wěn)定化效果隨藥劑投加量和鉛濃度的增加而提升。對于高

3、濃度鉛污染土壤（7000 mg/k g），同等藥劑投加摩爾比下，磷酸鹽的穩(wěn)定化效果優(yōu)于FeS微粒；而對于低濃度鉛污染土壤（500 mg/k g、1000 mg/k g），同等藥劑投加摩爾比下，F(xiàn)eS微粒的穩(wěn)定化效果優(yōu)于磷酸鹽。②對濃度為7000 mg/k g的鉛污染土壤，磷酸鹽投加量相同的情況下，加入FeS微粒，采用復合藥劑修復，穩(wěn)定化效果提升，且在總藥劑投加摩爾比相同的情況下，復合藥劑的穩(wěn)定化效果優(yōu)于磷酸鹽；當藥劑投加量 PO43-:

4、Pb=10:1、PO43-:FeS:Pb=6:4:1時，Pb的浸出濃度分別為0.24 mg/L、0.19 mg/L，低于0.25 mg/L，滿足填埋場入場標準。③修復后土壤中鉛的長期穩(wěn)定性研究表明：磷酸鹽和復合藥劑穩(wěn)定化修復鉛污染土壤均有良好的長期穩(wěn)定性，且能在穩(wěn)定化達到平衡后持續(xù)作用，復合藥劑修復不會因為FeS微粒的加入而影響其長期穩(wěn)定性。濃度為7000 mg/k g的鉛污染土壤，采用磷酸鹽穩(wěn)定化修復（PO43-:Pb=10:1），P

5、的浸出量達1064 mg/kg，存在P浸出超標風險；采用復合藥劑修復（PO43-:FeS:Pb=6:4:1），P的浸出量為443 mg/kg，下降了58%?？梢姴捎脧秃纤巹┬迯筒粌H能保證修復后土壤中鉛的長期穩(wěn)定性同時能有效降低了P的浸出量。④鉛污染土壤穩(wěn)定化作用機制如下：磷酸鹽穩(wěn)定化：土壤中投加磷酸鹽后，土壤顆粒表面負電荷增加，部分游離態(tài)的 Pb2+被吸附到土壤顆粒表面與磷酸鹽發(fā)生沉淀或吸附過程；此外，土壤中的可溶性磷酸鹽可直接和各種形

6、態(tài)的Pb發(fā)生沉淀、離子交換等作用，從而實現(xiàn)對鉛的穩(wěn)定化；復合藥劑穩(wěn)定化：土壤中投加磷酸鹽和FeS微粒后，土壤顆粒表面的PO43-和FeS可以將游離態(tài)的Pb2+吸附到土壤顆粒表面，通過沉淀、離子交換、吸附等作用實現(xiàn)鉛的穩(wěn)定化；此外，土壤中的可溶性磷酸鹽和 FeS微?？梢灾苯油寥乐懈鞣N形態(tài)的鉛發(fā)生沉淀、共沉淀、離子交換、吸附等作用，從而實現(xiàn)對土壤中鉛的穩(wěn)定化；FeS微粒作用：一方面通過吸附磷酸鹽和鉛在其表面，為FeS、PO43-和Pb反應