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重金属污染土壤修复技术的研究

李欣  
【摘要】: 重金属土壤污染是国内亟待解决的环境问题。土壤污染具有累积性、滞后性、隐蔽性和不可逆性,因此,土壤污染一般极难恢复或治理。本研究在国内外研究的基础上,结合国内实际对铅污染红壤电动力和植物修复技术进行了研究和探讨。电动力修复技术是国际环境科学和工程领域的前沿课题之一。它的基本机理是:水饱和土壤在电场的作用下,水发生电解反应,阴极产生氢气和氢氧根离子,阳极产生氧气和氢离子,阳极产生的氢离子在电场和浓度梯度的作用下,向土壤内部迁移和扩散,氢离子在迁移和扩散的过程中,置换和溶解土壤中的重金属污染物,被溶解后的重金属污染物在电场和浓度梯度的作用下,以离子迁移和电渗的方式朝阴极方向定向迁移,从而达到去除土壤污染物的目的。 本论文对铅污染红壤的电动力修复技术进行了研究,结果表明:电动力修复技术适用于铅污染红壤,但是必须对修复技术进行改进才能用于该土壤修复;阴极酸化法能有效的提高修复效率、降低修复成本和缩短修复周期;土壤pH值是影响电动力修复效果的关键因素,土壤pH值不但可以影响土壤中重金属的存在形态还可以通过影响土壤的电导率,土壤的温度和改变土壤的含水率来影响土壤中可以迁移的重金属含量。 本论文还对植物修复进行了一些探讨。用盆栽法研究植物对土壤重金属Cd的吸收富集和植物修复效应、土壤重金属Cd浓度与土壤酶活性的关系,以及经植物修复后不同时间内土壤酶活性恢复情况。研究结果表明:植物对土壤Cd污染具有富集和修复作用,但植物之间存在较大差异;土壤脲酶活性随土壤Cd浓度的增加而降低;回归分析表明土壤脲酶活性与土壤Cd浓度显著相关,可表示出土壤受Cd污染程度;受Cd污染的土壤经过植物修复后,脲酶活性得到恢复,可根据脲酶活性恢复状况判断植物的修复效果。


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