鎘污染灌溉水快速凈化技術研究.pdf

1、鎘（Cd）的生物毒性極強，近年來我國Cd污染農田面積不斷增加。灌溉水中過量Cd是稻田土壤Cd最重要輸入項之一，大定額長期灌溉已造成土壤Cd累積，并對農田生態(tài)系統(tǒng)及農產品安全構成危害。因此，篩選和研制新型高效Cd凈化材料、研究和設計低成本灌溉水中Cd源頭快速消減技術意義重大。本文在充分查閱近年來國內外凈化Cd材料及技術文獻和專利基礎上，通過一系列試驗優(yōu)選材料、設計工藝參數(shù)和材料配方，創(chuàng)制污染灌溉水Cd源頭快速消減裝置，并對工藝成本、凈化效

2、果等效益評價。此外，對一些材料進行巰基改性，對材料Cd平衡和動態(tài)吸附性能進行表征并篩選高效Cd吸附新材料。本研究旨在為農用灌溉水Cd源頭管控提供解決方案，為中輕度Cd污染土壤修復提供技術指導。研究結果及創(chuàng)新點如下：
　　1.優(yōu)選了四種灌溉水Cd入田前快速凈化材料：石灰石、沸石、赤泥粒和油菜秸稈，比較了四種單質材料凈化水中Cd的效果以及復合材料凈化效果，四種單質材料對Cd平衡吸附容量表現(xiàn)為石灰石＞沸石＞赤泥粒＞油菜秸稈。
　　

3、2.探明了溶液離子強度對凈化過程的影響。石灰石、沸石和赤泥粒對Cd吸附受溶液離子強度影響較大，且隨平衡液Cd濃度增加影響也擴大，離子強度對赤泥粒影響相對較小，而油菜秸稈幾乎不受離子強度影響。油菜秸稈Cd吸附容量較低，動態(tài)凈化效率隨凈化時間衰減明顯。
　　3.研究了材料Cd凈化過程中pH的變化。四類材料均對平衡溶液pH有提升效果，表現(xiàn)為赤泥粒＞石灰石≈沸石＞油菜秸稈。赤泥粒平均提升平衡溶液pH4.7個單位，石灰石、沸石和油菜秸稈對溶

4、液pH影響顯著弱于赤泥粒，分別平均提升pH1.40、1.30和0.86個單位。
　　4.創(chuàng)制了一套成本低廉、環(huán)保安全、簡便易操作，可用于田間處理Cd污染灌溉水的快速凈化裝置，材料一次裝填可凈化Cd24.8~39.7 g，凈化439.4~702.2 m3灌溉水，滿足1.8~2.8畝單季稻田Cd凈化需求（灌溉水Cd含量≤60 ug.L-1，Cd凈化終點≤10 ug.L-1，灌水定額3750 m3.ha-1）?？蓪崿F(xiàn)灌溉水中Cd入田前快

5、速消減，為一類技術優(yōu)勢明顯、有較大推廣價值的農田實用技術。
　　5.研制了高效凈化Cd污染水新材料—A-PM和T-PM，材料的-SH含量分別達了5.71 mg.g-1和47.10 mg.g-1。模擬灌溉水組分，兩類材料Cd平衡吸附容量（Mv）分別為T-PM1678.0 g.m-1＞A-PM1031.9 g.m-1；材料Cd動態(tài)吸附容量N0分別為T-PM3310.8 g.m-1＞A-PM2097.0 g.m-1。兩類蛋白類材料對吸附