紅壤鎘鉛復合重金屬穩(wěn)定化實驗研究.pdf

1、通過對贛東北-贛東典型兩縣的有色金屬冶煉場地紅壤進行采樣和調查，分析土壤基本理化性質，初步評估了典型場地的紅壤重金屬Pb、Cd污染程度。對以上Pb、Cd超標的紅壤進行了室內穩(wěn)定化實驗研究，設計了兩種實驗方案，方案I篩選了常用的幾類穩(wěn)定劑，采用9因素4水平的正交實驗設計（L32(49)）對備選試劑進行穩(wěn)定化組合實驗，以土壤重金屬有效態(tài)（DTPA提取法）為重要指標，研究了正交組合對超標Pb和Cd的復合污染紅壤中兩種重金屬有效態(tài)的影響及穩(wěn)定化

2、效果，首次通過正交實驗篩選出多物料的最佳組合及最適穩(wěn)定時間，獲得了第一手紅壤復合重金屬穩(wěn)定化研究的系列重要結論，方案 II采用單因子隨機實驗設計，首次對三種天然物料進行了穩(wěn)定效果研究，獲得最佳投加比、濃度及穩(wěn)定時間，發(fā)現了一種效果顯著的天然穩(wěn)定劑。此外，通過多手段的結構分析，定性或半定量獲得了以上兩種方案的目標穩(wěn)定劑施用后重金屬Pb、Cd復合污染紅壤穩(wěn)定化的主要結合/生成產物，系統(tǒng)地解析了主要機理和影響因素。其主要實驗結果如下：

3、　?。?）贛東北-贛東典型兩縣的有色金屬冶煉場地土壤重金屬Pb、Cd含量分別為環(huán)境質量二級標準1.23和6.23倍，屬于Pb輕度、Cd重度污染區(qū)，土壤基本性質理化性質符合典型紅壤土壤質特征。
　?。?）通過正交實驗篩選出土壤重金屬 Pb、Cd最佳穩(wěn)定時間為24天，Pb的最佳投加濃度及顯著性依次為改性殼聚糖（w：w=0.1％，下同）、煙氣脫硫石膏（2.5%）、腐殖酸（0.04%）、硫化鈉（2.5%）、谷糠（0.5%）、熟石灰（3.3

4、%）和羥基磷灰石（8%），Cd的最佳投加濃度及顯著性羥基磷灰石（7%）、谷糠（0.5%）、腐殖酸（0.04%）、煙氣脫硫石膏（2%）、硫化鈉（2.5%）、改性殼聚糖（0.04%）和熟石灰（3.3%）。
　?。?）通過單因子多水平實驗，篩選出天然物料 PA，并分析得出重金屬 Pb的最佳穩(wěn)定時間和穩(wěn)定率分別為4天、70.80%，重金屬Cd的最佳穩(wěn)定時間及穩(wěn)定效率為16天、50.73%。同時對土壤重金屬 Pb、Cd的穩(wěn)定化率效果均符合M

5、ichaelis-Menten動力學方程（Michaelis-Menten kinetic equation）。
　　（4）本文通過對穩(wěn)定化土壤及投加物料的結構及主要官能團進行電鏡掃描（SEM）、紅外光譜分析（FTIR）及X射線衍射分析（XRD），深入分析研究了具有良好穩(wěn)定化效果的穩(wěn)定劑的作用機理及可能影響因素。天然穩(wěn)定劑PA組Pb、Cd穩(wěn)定化結合產物或生成物形態(tài)是PbCO3*SiO2、Cd(OH)2、CdCO3為主的Pb、Cd化