收藏本站
《上海交通大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

磷基材料钝化修复重金属Pb、Cu、Zn复合污染土壤

施尧  
【摘要】:土壤受重金属污染,不仅会退化土壤肥力,使农作物产量下降,而且可能直接毒害植物生长或者通过食物链的传递危害人类健康。化学钝化修复是一种以降低污染物环境风险为目的的污染土壤修复方法,目的是通过加入修复材料,以调节和改变污染物在土壤中的物理化学性质,通过沉淀、吸附、络合等一系列反应,降低污染物的有效浓度和生物可利用性,达到修复效果。近年来,化学钝化修复技术大多集中在单一重金属(如Pb)污染土壤的修复上,而实际受污染土壤往往是多种重金属并存的复合污染。因此,开展土壤重金属复合污染的钝化修复更具有实际意义。 实验采用两种磷基材料,即重过磷酸钙磷肥(Triple Superphosphate Fertilizer, TSP)和磷灰石矿尾料(Phosphate Rock Tailing,PR)修复Pb、Cu、Zn三种重金属并存的复合污染土壤。通过化学提取试验研究磷基材料对重金属有效态浓度和毒性溶出浓度的影响;通过土柱淋溶实验研究磷基材料对重金属在土壤剖层径向迁移性的影响;借助Visual MINTEQ化学形态模型探讨含磷物质修复污染土壤中重金属活性的影响及可能的机理;通过植物盆栽实验研究重金属生物可利用性变化。主要结果如下: (1)化学提取实验表明:所有三种处理(TSP、PR、PR+TSP)均能有效的降低CaCl2和TCLP提取态Pb的含量,两种提取态的Pb分别下降20.1-80.2%和16.3-70.1%,三种处理的效率为TSPPR+TSPPR;对于Cu来说,所有处理均降低了Cu在TCLP提取态的含量,下降15.1-20.6%。在CaCl2提取中, PR处理降低了Cu的提取态浓度30.1-43.2%外,但TSP和PR+TSP处理会增加Cu的提取态浓度;对于Zn来说,各处理均有效降低CaCl2 (2)土柱淋溶的试验结果显示:淋溶液和深层土壤中的P含量都没有明显变提取态Zn的含量,下降15.2-40.3%,处理效果为TSP=PRPR+TSP。TSP处理对TCLP提取态Zn的浓度几乎没有影响,而PR和PR+TSP处理略增加了土壤中Zn的TCLP提取态浓度。化,表明磷基材料的加入不太可能引起因P过量所带来的地表水和地下水的二次污染问题。各处理都能够有效地稳定Pb,表现出深层土壤中Pb的浓度远低于空白对照,其中TSP和PR+TSP的处理效果较好。与对照相比,PR、TSP和PR+TSP三种处理降低总Pb淋溶量分别为33.2%、38.4%和35.5%; PR和PR+TSP的处理也能够有效的将Cu稳定在原土壤层中,但TSP的处理效果较差。与对照相比,PR和PR+TSP处理降低总Cu淋溶量分别为11.2%和24.2%;TSP处理对于稳定Zn作用明显,与对照相比,TSP处理降低总Zn淋溶量为34.3%,而PR和PR+TSP处理均增加总Zn淋溶量分别为87.1%和70.3%。 (3) Visual MINTEQ模型计算表明:三种磷处理均有效地降低了Pb2+的活度,降低效率为TSPPR+TSPPR。Pb2+离子的活度主要受Pb5(PO4)3OH沉淀控制,而且其浓度与水溶液P呈显著负相关性(r2=0.69, p0.05),表明含P物质诱导Pb稳定化可能主要是由于形成了磷酸铅沉淀; PR处理降低了Cu2+、Zn2+的活度,但TSP和PR+TSP处理增加了Cu2+、Zn2+的活度,且所有处理中Cu2+和Zn2+离子的活度均与任何沉淀无关,但水溶态Cu、Zn含量的与pH值呈显著负相关性(r2 (4)植物盆栽实验结果显示:磷基材料对白菜和芥蓝地上部分的生物量影响较小,但对重金属浓度有显著影响。与对照相比,P处理使白菜地上部分Pb和Cu的浓度分别下降了58.4-88.1%和5.6-36.5%,对Zn的吸收影响较小;对芥蓝来说,三种P处理均降低了Pb的吸收,其中以TSP处理最好,下降了约20%。三种处理均降低了Zn的浓度,下降22.3-29.6%,但对Cu的吸收影响较小。=0.72, p0.05),表明它们的活度可能与表面吸附或络合有关。 总之,实验所用的含P材料重过磷酸钙磷肥和磷灰石矿尾料均有效地钝化土壤中的Pb,主要是基于形成了难溶性磷酸铅沉淀;含P材料对Cu和Zn的稳定效果依赖于评价方法,其活性与表面吸附或络合有关。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 姬乃建,鲍慈光,许良知,彭莉,赵逸云,王若南;重金属及其形态对斜生栅藻生长的影响[J];云南大学学报(自然科学版);2003年S1期
2 杨清伟,束文圣,林周,林里,邹慧玲,蓝崇钰;铅锌矿废水重金属对土壤-水稻的复合污染及生态影响评价[J];农业环境科学学报;2003年04期
3 纳明亮;张建新;徐明岗;张茜;张文菊;;石灰对土壤中Cu、Zn污染的钝化及对蔬菜安全性的影响[J];农业环境与发展;2008年02期
4 郑奎;李林;;我国铅锌矿区的重金属污染现状及治理[J];安徽农业科学;2009年30期
5 努扎艾提·艾比布;刘云国;宋华晓;徐立;陈贝贝;;重金属Zn Cu对香根草生理生化指标的影响及其积累特性研究[J];农业环境科学学报;2010年01期
6 王杰;马溪平;徐成斌;陈忠林;程志辉;;采用HCl浸提—火焰原子吸收法测定土壤中的Cu和Pb[J];环境保护与循环经济;2008年12期
7 王俊森,邢海林,张喜祥,冯文艺,李传宝,沈晓明,李玉芬;花鳅的急性中毒实验研究[J];高师理科学刊;1998年02期
8 张兆祥,阎军;FAAS法对三种制备样品方法的研究[J];光谱实验室;1998年03期
9 李忠海,王海燕,梁文彬,胡曰利,李科林;土壤镉、锌、铅复合污染对芹菜的影响[J];中南林学院学报;2002年01期
10 黄秀锦,谭佩毅;线扫阳极溶出伏安法测定茶汤中的Pb、Cu[J];食品与机械;2004年01期
11 张力群;林鹏;李有志;;Pb、Cd复合污染对龙须草光合作用的影响[J];湖南林业科技;2008年06期
12 崔岩山,王庆仁,董艺婷,李海峰;硫磺对土壤中Pb和Zn形态的影响[J];环境化学;2004年01期
13 吴涛;伍钧;许杰;吴兴杰;;Cu·Pb及其交互作用对鱼腥草累积的影响[J];安徽农业科学;2007年13期
14 陈铭达;杨玉峰;孙星鹤;和文龙;杜美;;山西运城职业技术学院有机试验区土壤、水质重金属含量现状分析[J];山西农业科学;2008年12期
15 钱沙华,黄淦泉,杨海燕,康辉,文强;缝管捕集原子吸收光谱法测定环境样品中微量Pb、Cu和Cd[J];光谱学与光谱分析;1998年03期
16 吴贤汉,江新霁,张宝录,曲艳梅;几种重金属对青岛文昌鱼毒性及生长的影响[J];海洋与湖沼;1999年06期
17 边俊生,陕方,李艳琴;石墨炉原子吸收法直接测定酒、饮料中铜、锰、铅[J];光谱学与光谱分析;2000年03期
18 蔡继红,周卫华,陆梅;快速石墨炉原子吸收法测定清洁地表水中痕量Cu、Pb、Cd[J];贵州环保科技;2000年02期
19 李博文,谢建治,郝晋珉;不同蔬菜对潮褐土镉铅锌复合污染的吸收效应研究[J];农业环境科学学报;2003年03期
20 朱洪涛,周秋香,杨莉丽;溶剂萃取-火焰原子吸收光谱法测定指甲中的Cu,Zn,Fe,Cd[J];河北大学学报(自然科学版);2003年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 蔡榕硕;白娅舒;;兴化湾海域重金属Cu、Pb、Zn的分布特征及其来源浅析[A];第二届重金属污染监测风险评价及修复技术高级研讨会论文集[C];2008年
2 王斯坦;苏华美;杜松涛;;土壤中微生物种群对重金属Cu修复技术研究[A];全国矿区环境综合治理与灾害防治技术研讨会论文集[C];2011年
3 王吉秀;祖艳群;李元;湛方栋;秦丽;杨静;傅志兴;;玉米和不同蔬菜间套模式对重金属Pb、Cu、Cd累积的影响研究[A];十一五农业环境研究回顾与展望——第四届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2011年
4 刘广绪;柴雪良;邵艳卿;谢起浪;李尚鲁;林志华;吴信忠;;重金属离子Cu~(2+),Zn~(2+),Pb~(2+),Cd~(2+)对泥蚶(Tegillarca granosa)与缢蛏(Sinonovacula constricta)的毒性效应[A];中国动物学会、中国海洋湖沼学会贝类学会分会第十四次学会研讨会论文摘要汇编[C];2009年
5 方月英;曹心德;;植物生长对含磷材料钝化修复重金属复合污染土壤中Pb、Cu、Zn稳定性的影响[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
6 谢忠雷;朱洪双;李文艳;李小滢;蔡文达;牛海玉;李晶;;不同类型畜禽粪便自然堆放条件下粪便/土壤体系中Cu、Zn的分布规律[A];十一五农业环境研究回顾与展望——第四届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2011年
7 符志友;杨元根;闭向阳;李非里;莫昌莉;刘涛泽;吴丰昌;;土法炼锌尾矿区典型野生植物对Zn、Cu胁迫的适应机制初探[A];中国矿物岩石地球化学学会第12届学术年会论文集[C];2009年
8 顾尚义;王展;;铅锌冶炼废渣对土壤酶活性影响的试验研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
9 卢新卫;李晓雪;李俊丽;;西宝高速咸阳段两侧农田土壤重金属含量及污染评价[A];发挥资源科技优势 保障西部创新发展——中国自然资源学会2011年学术年会论文集(下册)[C];2011年
10 江东;李长玲;黄翔鹄;肖松丰;;波吉卵囊藻(Oocystis borgei)对Cu~(2+)、Zn~(2+)吸附研究[A];渔业科技创新与发展方式转变——2011年中国水产学会学术年会论文摘要集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 王英;重金属正在污染食品[N];苏州日报;2005年
2 阴剑锋;重金属之祸[N];中华合作时报;2007年
3 东北农业大学 杨国伟 张冬杰;关注重金属污染源头及对饲料安全的威胁[N];中国畜牧兽医报;2006年
4 本报记者 文静 实习记者 彭海星;烟草重金属超标“坐实”:外企机会还是戒烟机会[N];21世纪经济报道;2010年
5 陈健萍;小心铅汞镉超标成为出口“绊脚石”[N];中国国门时报;2008年
6 刘绍艳;宁波农产品输出日本面临新考验[N];宁波日报;2006年
7 本报记者 唐夏;香烟重金属含量偏高问题引关注[N];中国消费者报;2010年
8 本报记者 杜薇;重金属风波再揭控烟疮疤[N];中华工商时报;2010年
9 本报记者 陈云根;排污控制将出硬招实招[N];湘声报;2006年
10 田家鹏;省政协委员为紫菜“叫屈”[N];厦门日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李永杰;6种城市绿化树种苗木对土壤Cu、Pb污染的生理响应及耐性评价[D];北京林业大学;2010年
2 秦中悦;Cu(Ⅱ)及Zn(Ⅱ)对竹浆纤维抗菌和抗紫外功能的改性研究[D];苏州大学;2011年
3 银玉容;烟曲霉胞外聚合物与水中重金属Cu~(2+)Cd~(2+)和Pb~(2+)的相互作用及机理[D];华南理工大学;2012年
4 詹路;破碎—分选废弃印刷电路板混合金属颗粒中Pb,Zn,Cd等重金属的真空分离与回收[D];上海交通大学;2011年
5 NGUYEN DINH TRUNG;好氧颗粒污泥对Pb (Ⅱ)、Cu (Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附的研究[D];昆明理工大学;2012年
6 林青;土壤中重金属运移的数值模拟及不确定性分析[D];青岛大学;2011年
7 安玲瑶;作物间作对重金属吸收的影响及其机制的研究[D];浙江大学;2012年
8 肖宁如;Cu基三元、Zn基二元绿色半导体纳米晶的合成及其性质研究[D];吉林大学;2012年
9 闫峰;影响土壤中Cr(Ⅵ)吸持与Cr(Ⅲ)氧化的主要土壤理化性质分析[D];西北农林科技大学;2010年
10 刘艳;北京市崇文区绿地表层土壤质量研究与评价[D];中国林业科学研究院;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 施尧;磷基材料钝化修复重金属Pb、Cu、Zn复合污染土壤[D];上海交通大学;2011年
2 杨舒;重金属Cu、Cd、Pb、Zn在人工湿地中的形态分布与转化[D];兰州大学;2011年
3 高菲菲;Cu、Zn、Cd、Pb对三种豆科植物生长的影响及其吸附性能的研究[D];东北大学;2008年
4 王林晓;郑州两区域土壤中重金属形态调查及铜、铬分析方法研究[D];郑州大学;2010年
5 高恩亮;Cu、Zn、Pb、Cd单一污染对潮棕壤生物活性的影响[D];东北大学;2008年
6 郭微;溶解性有机质对不同类型土壤吸附Cu~(2+)和Pb~(2+)的影响机制研究[D];山东大学;2011年
7 孙艳;不同钝化剂对土壤中Cu的钝化能力及其对土壤速效养分影响的研究[D];山东师范大学;2011年
8 寇士伟;重金属Cd、Cu、Pb复合污染对芥菜的胁迫及芥菜对其吸收累积特征研究[D];暨南大学;2011年
9 周楠楠;EDTA强化茶皂素对土壤中Cu、Zn、Cd淋洗修复的影响研究[D];山东农业大学;2011年
10 郭丽华;粘土基多孔陶瓷的制备及其对Cu~(2+)、Zn~(2+)吸附行为的研究[D];太原理工大学;2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978