收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

有机酸和无机盐复合淋洗修复Cd、Pb污染农田土壤的研究

李玉姣  
【摘要】:随着人口数目的急剧增长、工业化生产的飞速发展及城市化进程的加快,人类活动和对自然资源的长期过度开发利用,造成了许多日益严重的环境问题。其中,我国土壤的重金属污染十分严重,土壤环境修复与治理已迫在眉睫。化学淋洗修复技术可以永久去除污染物,修复效果好,是土壤修复技术的研究热点之一,在国外一些国家已经应用到实际场地修复,并取得了一定的成果。本文在其他学者的科学研究基础上,以湖南湘西自治州花垣县老王寨村和吉首市吉首乡大田湾村重金属污染农田土壤作为研究对象,研究了有机酸(柠檬酸、酒石酸)与FeCl3复合淋洗修复,得到以下结果:1、设置淋洗剂浓度为100 mmol·L-1,通过振荡淋洗,分别比较了五种有机酸(柠檬酸、酒石酸、苹果酸、草酸、乙酸)和五种氯化物(FeCl3、CaCl2、MgCl2、NaCl、KCl)对土壤中重金属Cd、Pb的去除效率,结果表明柠檬酸、酒石酸淋洗效果优于其它有机酸,FeCl3淋洗效果优于其它氯化物,因此选择柠檬酸、酒石酸分别与FeCl3进行复合淋洗试验。2、通过比较不同浓度有机酸(柠檬酸、酒石酸)与FeCl3的混合液对老王寨、大田湾两种土壤重金属Cd、Pb的去除效率,确定复合淋洗剂最适浓度,即有机酸浓度为100 mmol·L-1、FeCl3浓度为20 mmol·L-1。在复合淋洗剂最适浓度条件下,柠檬酸与FeCl3复合淋洗对老王寨土样品中Cd和Pb的淋洗率分别为43.7%和22.9%,与FeCl3单独淋洗相比,分别提高了 76%和3倍,与柠檬酸单独淋洗相比,分别提高了 23%和97%;对大田湾土样中Cd和Pb的淋洗率分别为47.3%和11.0%,与FeCl3单独淋洗相比,分别提高了 16倍和36倍;与柠檬酸单独淋洗相比,分别提高了 28%和6倍。酒石酸与FeCl3复合淋洗,对老王寨土样中Cd和Pb的淋洗率分别为43.2%和16.5%,与FeCl3单独淋洗相比,分别提高了 71%和4倍,与酒石酸单独淋洗相比,分别提高了 31%和49%;对大田湾土样中Cd和Pb的淋洗率分别为30.7%和0.8%,与FeCl3单独淋洗相比,分别提高了 10倍和80%;与酒石酸单独淋洗相比,分别提高了 2倍和 33%。3、通过振荡淋洗试验,研究了两种复合淋洗剂与土壤样品液固比、淋洗液pH、淋洗时间、淋洗次数等淋洗条件对土壤重金属Cd、Pb的去除效率的影响。结果表明,液固比从2:1增加到20:1,复合淋洗剂对重金属Cd、Pb的去除效率逐渐增加并趋于平缓;pH在2到5的范围内变化,复合淋洗剂对重金属Cd、Pb的去除效率随淋洗剂溶液pH的增加而降低;振荡淋洗时间从0.5h增加到36h,复合淋洗剂对重金属Cd、Pb的去除效率逐渐增加并趋于平缓;淋洗次数逐渐增加,复合淋洗剂对Cd的去除效率降低显著,对Pb的去除效率降低较为缓慢,发现三次淋洗对重金属的累积去除率比较理想。复合淋洗剂的淋洗条件设置为液固比5:1、振荡淋洗时间24h、重复淋洗3次比较适宜。4、Tessier法重金属形态分级试验结果表明,经有机酸与FeCl3及其复合淋洗一次后,土壤中重金属的形态发生了不同的变化,Cd、Pb的铁锰氧化物结合态、有机结合态含量显著降低,碳酸盐结合态含量几乎为零,残渣态含量基本不变,Cd的交换态含量显著降低,而Pb的交换态含量显著增多;经过二次或三次淋洗后,土壤重金属Cd、Pb交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态含量逐渐减少,有机结合态、残渣态含量几乎不变;测定洗出液中常量元素含量,发现大量的Al、Ca、Fe、Mg、Mn离子溶出,结合重金属分级提取试验结果,表明有机酸-FeCl3复合淋洗对土壤中的碳酸盐、铁锰氧化物等产生了破坏作用,将与其结合的重金属离子被洗出;通过机理分析试验,结合Visual MINTEQ软件模拟洗出液中重金属离子存在形态,表明有机酸与FeCl3在淋洗过程中对重金属的去除有协同作用,其作用机制主要是有机酸解离的H+以及FeCl3水解产生的H+与重金属发生离子交换、有机酸及Cl-与重金属形成络合物、有机酸促进氯离子重金属络合物的形成等方面的作用。5、测定老王寨和南京土壤样品三次淋洗后的理化性质,结果表明淋洗处理后土壤理化性质发生了改变。随着淋洗次数的增加,土壤pH、速效磷含量显著降低,土壤交换性钙、镁、CEC、有机质、速效钾、速效氮减少的较小,土壤游离氧化物(铁、铝)含量略有增多,且与CEC变化呈负相关;EC在淋洗一次后出现下降,随着淋洗次数的增加,逐渐升高。这些结果为后续植物修复的培肥与恢复提供了依据。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 池汝安;张运徽;伊梅生;;三种淋洗剂提取离子型稀土的比较[J];化学工程与装备;1987年02期
2 杨恩波,徐永源;用二苯并-18-冠-6-甲酸-盐酸作淋洗剂离子交换分离碱金属[J];核化学与放射化学;1982年01期
3 李步海,田世忠,余席茂,王明芝,程介克;对-乙酰基偶氮胂作淋洗剂阳离子交换分离及光度测定钍与稀土(铀、钪)[J];高等学校化学学报;1984年04期
4 周锦帆;;阳离子交换法分离金属离子时淋洗剂浓度的速查法[J];分析化学;1985年04期
5 陈忠对,刘国兴,王旭辉,王雄飞,陆兆达,杨裕生;镅(Ⅲ)、锔(Ⅲ)阳离子交换分离的优良淋洗剂——α-羟基α-甲基丁酸[J];核化学与放射化学;1988年02期
6 沈定米;许道权;王素华;;固定化冠醚树脂的特性及离子色谱应用研究 Ⅱ.间接光度检测中苦味酸淋洗剂的一些性质[J];分析化学;1991年11期
7 朱光旭;郭庆军;杨俊兴;张晗芝;魏荣菲;王春雨;Marc Peters;;淋洗剂对多金属污染尾矿土壤的修复效应及技术研究[J];环境科学;2013年09期
8 李步海;田世忠;李玉武;程介克;;偶氮胂M作淋洗剂阳离子交换分离钍(锆)、钪(铀)、稀土[J];分析化学;1984年08期
9 陈肇栋;铀淋洗方法的改进[J];铀矿冶;1986年01期
10 陈志澄;;微量黄铁矿单矿物中痕量碲、铊、钴、镍的分离及碲、钴的动力学法测定[J];分析化学;1982年03期
11 池汝安;王淀佐;;一种离子型稀土选矿的新工艺——硝酸铵淋洗过程的实验研究[J];有色矿山;1990年05期
12 王庆国,蔡力行,刘波,李光亚,胡萍,张瑜,程鎔时;淋洗剂凝胶渗透色谱法研究非缔合多组分溶液[J];物理化学学报;1998年03期
13 张方立;党志;孙贝丽;杨行健;卢桂宁;郭楚玲;;不同淋洗剂对土壤中多氯联苯的洗脱[J];环境科学研究;2014年03期
14 王海娟;宁平;曾向东;瞿广飞;王宏镔;肖青青;李双竹;;淋洗剂对土壤铅淋洗效率及养分损失的研究[J];武汉理工大学学报;2010年05期
15 刘琴;刘景英;;负压离子交换分离-重量法测定钢中钨和钼[J];分析化学;1980年06期
16 赵秀云;方熊飞;陈世佳;;硝酸-热水淋洗饱和树脂上的铀[J];铀矿选冶;1981年01期
17 赵保卫;王海峰;徐瑾;车海丽;;不同淋洗剂对镍污染砂土的柱淋洗研究[J];环境科学与管理;2010年06期
18 王长善,皮文超,董淑芹;钼、硅等杂质在(NH_4)_2SO_4-(NH_4)_2CO_3协同淋洗铀中的行为[J];铀矿冶;1990年01期
19 尤曙彤,张平伟,张力,蒋蕴华,侯嵩寿;CL-TBP萃取色层法制备高纯氧化钪[J];稀有金属;1991年05期
20 陈志行,游新奎,王庆国;混合溶剂的淋洗剂液相色谱法分析研究[J];深圳大学学报;2000年Z1期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 李玉双;胡晓钧;宋雪英;;超分子淋洗剂TCAS对重金属-有机物污染土壤的淋洗修复[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
2 胡晓钧;李玉双;宋雪英;;超分子淋洗剂TCAS对土壤重金属的增溶洗脱机理[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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩彦山;金矿石尾矿中重金属的淋洗处理及条件优化研究[D];陕西师范大学;2015年
2 武星;铅锌多金属尾矿砂的淋洗处理技术研究[D];陕西师范大学;2015年
3 王叶;柠檬酸废水作为淋洗剂对土壤重金属镉的协同去除研究[D];中国石油大学(华东);2014年
4 胡疆;利用淋洗剂组合去除土壤中重金属及淋洗液回收技术研究[D];湖南农业大学;2015年
5 刘培亚;Cd、Pb重度污染农田土壤化学淋洗及淋洗污水处理的研究[D];南京农业大学;2015年
6 李玉姣;有机酸和无机盐复合淋洗修复Cd、Pb污染农田土壤的研究[D];南京农业大学;2015年
7 姚振楠;PAHs污染土壤的淋洗修复技术研究[D];华东理工大学;2017年
8 陶冶;镉铬污染土壤淋洗剂筛选研究[D];中南大学;2013年
9 廖华丰;重金属污染土壤修复淋洗剂遴选研究[D];华中科技大学;2009年
10 张方立;多氯联苯重度污染土壤的淋洗修复技术研究[D];华南理工大学;2014年
 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