磷酸渣對(duì)Pb、Cd污染土壤的修復(fù)及作用機(jī)理的研究.pdf

1、采用鋼鐵廠酸洗廢棄物磷酸渣為原料，對(duì)重金屬鉛鎘污染土壤的修復(fù)進(jìn)行了研究，旨在拓寬磷酸渣的綜合利用途徑。主要研究內(nèi)容和研究結(jié)果如下:
　　(1)對(duì)磷酸渣進(jìn)行了XRD、XRF分析，結(jié)果表明磷酸渣主要成分為FePO4·2H2O;毒性浸出(TCLP)試驗(yàn)研究結(jié)果表明:磷酸渣中浸出的重金屬濃度均低于USEPA規(guī)定值，因此不屬于具有浸出毒性的危險(xiǎn)廢物，可以將其應(yīng)用到后續(xù)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。
　　(2)利用磷酸渣修復(fù)鉛鎘污染土壤，研究了土壤中投加磷

2、酸渣后鉛鎘形態(tài)的變化，探討了磷酸渣不同投加量對(duì)土壤中鉛鎘毒性浸出的影響，通過測定土壤基本理化性質(zhì)，如pH、電導(dǎo)率(EC)、陽離子交換量(CEC)等，評(píng)價(jià)了磷酸渣對(duì)鉛鎘污染土壤的修復(fù)效果。研究結(jié)果表明:在土壤理化性質(zhì)方面，磷酸渣的投加對(duì)土壤pH的影響不大，不會(huì)導(dǎo)致土壤酸堿度有突出的變化;磷酸渣的投加會(huì)引起土壤EC的增加，但增加范圍較小;在實(shí)驗(yàn)條件下，隨著磷酸渣投加量增加，鉛鎘污染土壤CEC值均增加，這說明磷酸渣的投加有利于改善土壤保肥力，

3、更有利于植物生長。磷酸渣的投加降低了土壤鉛鎘的浸出毒性，當(dāng)投加量分別大于5％和20％時(shí)，鉛鎘毒性浸出濃度分別降低到EPA TCLP標(biāo)準(zhǔn)值以下;通過五步提取可知，隨著磷酸渣投加量的增加，鉛鎘殘?jiān)鼞B(tài)含量逐漸增加，說明磷酸渣的投加使土壤中的鉛鎘得到了有效的固定，鉛鎘污染土壤得到了有效的修復(fù)。此外通過實(shí)驗(yàn)可知，磷酸渣對(duì)鉛污染土壤的修復(fù)效果好于鎘污染土壤，因此將磷酸渣應(yīng)用到鉛污染土壤中具有廣闊的前景。
　　(3)以靜態(tài)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，分別從溶液

4、初始pH、吸附動(dòng)力學(xué)、等溫線以及熱力學(xué)等方面系統(tǒng)研究了磷酸渣對(duì)重金屬鉛鎘在溶液中的吸附特性，探究作用機(jī)理。動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型具有良好的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)均為0.9999,表明這兩種吸附過程均是以化學(xué)反應(yīng)為主導(dǎo)的吸附過程;鉛鎘在磷酸渣上的吸附平衡符合Langmuir等溫線模型，表明在吸附過程中磷酸渣表面主要發(fā)生均相反應(yīng)，從Langumuir公式中計(jì)算得磷酸渣對(duì)鉛鎘的最大吸附容量分別為151.52 mg/g、51.

5、70 mg/g;熱力學(xué)研究表明兩種吸附過程均是可自發(fā)進(jìn)行的吸熱過程;通過XRD、SEM-EDS等方法對(duì)比分析鉛鎘吸附前后磷酸渣成分與形貌的變化，并進(jìn)一步闡述主要的吸附機(jī)理，發(fā)現(xiàn)磷酸渣與鎘主要作用機(jī)理為鎘與磷酸渣晶體中鐵發(fā)生了離子交換，而對(duì)于鉛則是磷酸渣先溶解，進(jìn)而形成Pb3(PO4)2與Pb5(PO4)3OH。
　　研究結(jié)果不僅為磷酸渣的處理處置提供了新途徑，同時(shí)為修復(fù)Pb、Cd污染土壤提供了一條新方法。符合“以廢治廢”的環(huán)保理念