固廢拆解地區(qū)農(nóng)田土壤多氯聯(lián)苯污染調(diào)查與生物修復(fù)研究.pdf

1、電子電器固體廢棄物的粗放拆解導(dǎo)致我國東南部分地區(qū)土壤等環(huán)境受到重金屬、持久性有機(jī)物的嚴(yán)重污染。采用生物修復(fù)技術(shù)對(duì)有機(jī)污染土壤進(jìn)行治理是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，但是目前國內(nèi)外生物修復(fù)技術(shù)的野外應(yīng)用研究還很缺乏。本論文選取東南沿海某典型固廢拆解地區(qū)為研究對(duì)象，在土壤污染調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，對(duì)主要污染物多氯聯(lián)苯(Polychlorinatedbiphenyls，PCBs)進(jìn)行自然消減和生物修復(fù)研究，并選取實(shí)際PCBs污染農(nóng)田(4800m2)進(jìn)行野外

2、中試生物修復(fù)實(shí)驗(yàn)。取得的主要研究結(jié)果與結(jié)論如下:
　　 (1)針對(duì)典型固廢拆解區(qū)域農(nóng)田土壤進(jìn)行了重金屬和有機(jī)物污染調(diào)查和評(píng)價(jià)。拆解密集的A、B兩鎮(zhèn)農(nóng)田土壤均受到重金屬、有機(jī)物的嚴(yán)重污染，主要污染物為Cd、Cu、PAHs和PCBs等，其中PCBs濃度分別為27.1-415.1μg/kg和13.3-242.2μg/kg。小型拆解作坊由于采用露天粗放拆解方式，比大型拆解工廠對(duì)周邊農(nóng)田土壤污染貢獻(xiàn)更大。土壤中重金屬Cu、Pb與有機(jī)物PA

3、Hs、PCBs含量之間相關(guān)性顯著，表明這些污染物可能具有相似的來源。
　　 (2)篩選典型農(nóng)田進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，確定了農(nóng)田土壤修復(fù)目標(biāo)值，建立了土壤污染空間推估方法，為PCBs污染土壤的分區(qū)修復(fù)提供依據(jù)。篩選獲得固廢拆解地區(qū)6處典型農(nóng)田進(jìn)行詳細(xì)重金屬和有機(jī)物污染調(diào)查與評(píng)價(jià)。對(duì)其中重度PCBs污染農(nóng)田地塊(4800m2)進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，結(jié)果表明該地塊作為農(nóng)用地具有較高的健康風(fēng)險(xiǎn)，必須采取修復(fù)措施。采用健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法反推得

4、到該地塊PCBs污染修復(fù)目標(biāo)值為90.0μg/kg。建立了以CFBP類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為分析手段的土壤污染空間推估方法，并利用該體系對(duì)擬修復(fù)農(nóng)田進(jìn)行了污染空間模擬，結(jié)果優(yōu)于常用地統(tǒng)計(jì)Kriging模擬方法。
　　 (3)野外調(diào)查結(jié)果表明，當(dāng)?shù)厮镏蠵CBs殘留量顯著低于旱地，且水田中高氯代PCBs殘留比例較低。不同水分處理土壤中PCBs消減規(guī)律研究表明，相對(duì)于落干或淹水處理，干濕交替處理?xiàng)l件下土壤中PCBs的去除效果最好，且高氯代PCB

5、s組分可被降解。以上研究結(jié)果表明水田土壤厭氧-好氧環(huán)境對(duì)PCBs自然消減具有促進(jìn)作用。
　　 (4)針對(duì)較高濃度PCBs污染土壤進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室和野外生物堆制修復(fù)研究。以實(shí)際PCBs污染土壤(2.9-3.1mg/kg)為對(duì)象進(jìn)行17-24天的堆制處理，結(jié)果表明不控溫自然堆制較控溫處理好，添加大豆卵磷脂等可使土壤中PCBs去除率達(dá)到20％。以添加PCBs污染土壤(224.4-310.8mg/kg)分別進(jìn)行自然堆制和強(qiáng)制通風(fēng)堆制實(shí)驗(yàn)，添

6、加大豆卵磷脂、蚯蚓或PCBs降解菌等，堆制97天后土壤中PCBs去除率最高可分別達(dá)到57.1％和73.5％，其中低氯代PCBs組分的去除效果較高氯代組分更好。厭氧堆制后土壤中PCBs總濃度未顯著降低，但高氯代組分轉(zhuǎn)化為低氯代組分?；趯?shí)驗(yàn)室堆制研究，提出厭氧-好氧堆制工藝并設(shè)計(jì)制造了DANO滾筒堆制修復(fù)設(shè)備（處理能力15m3/臺(tái)）。對(duì)實(shí)際污染農(nóng)田實(shí)施了野外DANO堆制修復(fù)，結(jié)果表明，初始平均濃度為187μg/kg的污染土壤修復(fù)90天后P

7、CBs下降16.1％。
　　 (5)針對(duì)中低濃度PCBs污染土壤開展了實(shí)驗(yàn)室和野外植物修復(fù)研究。溫室盆栽實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，黑麥草結(jié)合β-環(huán)糊精進(jìn)行植物修復(fù)對(duì)受PCBs長期污染的農(nóng)田土壤是一種有效的修復(fù)手段:初始濃度為4.52mg/kg的污染土壤，修復(fù)4個(gè)月PCBs去除率可達(dá)38％。β-環(huán)糊精的加入提高了土壤中PCBs的生物可利用性和土壤中微生物活性，從而加速了土壤中PCBs的微生物降解。植物體內(nèi)的PCBs總量約是總PCBs去除量的0