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《郑州大学》 2018年
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固化法修复土壤重金属铅、镉及其稳定性研究

杜小称  
【摘要】:随着工农业的发展,我国土壤重金属污染日益严重。本文以模拟铅、镉污染土壤为研究对象,使用化学固化的方法,通过Tessier连续浸提法和TCLP的检测,研究土壤固化前后形态的转变规律和修复效果。采用XRD对土壤进行表征,探讨固化剂的作用机理。利用模拟酸雨和盆栽实验对固化后土壤的稳定性进行评价。主要的结论如下:(1)固化剂的筛选实验结果表明,对于5×500mg/kg的铅污染土壤,磷酸亚铁铵的固化效果较好,稳定效率为89.4%;对于100×1mg/kg的镉污染土壤,在钙镁磷肥与聚磷酸铵(质量比为0.5:1.5)联合修复时的固化效果较好,稳定效率为77.8%。(2)Pb、Cd固化最佳工艺条件:磷酸亚铁铵对Pb污染土壤的固化时间为21天,Pb的污染倍数为1、3、5、8、10倍时对应的固化剂的添加量为0.5%、1.2%、1.5%、2%、2.3%,固化剂添加量与污染倍数的关系为y=0.0031x~3-0.0628x~2+0.5484x;钙镁磷肥与聚磷酸铵联合修复Cd污染土壤,固化时间为14天,Cd的污染倍数为30、40、50、70、100倍时,对应的固化剂的添加量为0.2%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%,固化剂添加量与污染倍数的关系为y=-6E-06x~3+0.001x~2-0.0159x。(3)在酸雨淋溶条件下,固化的土壤的浸出毒性变化较小,固化后Pb、Cd的稳定性好。(4)固化剂机理的研究:经固化处理后,污染土壤中的Pb与固化剂形成了磷酸铅盐(PbH_2PO_4、Pb_3(PO_4)_2)、类磷氯铅矿(Pb-PO_4-Cl/OH)及混合重金属沉淀物(Fe-PO_4-Pb-OH);污染土壤中的Cd与固化剂形成了磷酸镉、磷酸镉盐、类苯基磷酸镉水合物等沉淀物,并通过元素间相互竞争、拮抗等过程降低污染土壤中Cd生物有效性。(5)盆栽实验结果表明,经过固化的土壤,低倍污染土壤中的植物生长状况良好,植物中重金属的含量符合标准;高倍污染土壤中的生物量小,且植物中重金属的含量相对偏高。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:X53

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