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汞污染土壤的萃取修复技术研究

陈宗英  
【摘要】:汞(俗称水银)是在室温下惟一呈液态的金属,在自然界分布广泛。汞及其化合物在化工、冶金、电器、仪表、医药及军工等领域应用十分广泛。在生产、运输、储存和废物处理等环节,由于它们发生泄露或爆炸而引起的重大突发性环境污染事故时有发生,而与一般环境污染事件相比,重大突发性重金属污染事故具有污染强度大、扩散迅速、难修复等特点。因此为了快速解决污染事故的危害问题,必须采取有效的修复治理措施。 本文以人工配制的汞污染土样1(粉粘土)和土样2(粉砂土)为研究对象,通过开展筛选萃取剂、优化萃取条件、萃取前后土壤中汞的形态分析以及萃取后土壤的浸出毒性检测等试验,得出以下几点结论:(1)Na2S2O3溶液能够有效去除土样中汞。Na2S2O3溶液萃取土样1时,最佳萃取条件为:浓度0.1mol·L-1、土液比1:6、萃取时间12 h,当土壤中汞的浓度为107.86 mg/kg时,萃取率为65.32%。Na2S2O3溶液萃取土样2时,最佳萃取条件为:浓度0.01 mol·L-1、土液比1:6、萃取时间6 h,当土壤中汞的浓度为124.35 mg/kg时,萃取率为82.03%。(2)Na2S2O3溶液能够显著去除供试土样中的生物可利用态汞和大部分潜在可利用态汞,从而大大降低土样中汞的生物有效性。萃取前,两种供试土样中的汞都主要以可交换态和盐酸溶态形式存在,硝酸溶态、腐殖酸结合态、有机质结合态、硫化态及残留态汞的含量都较低。萃取后,两种供试土样中的可交换态、盐酸溶态和硝酸溶态汞的含量都明显降低,基本已被完全去除;其他四种形态汞的含量有所降低,降低幅度较小。(3)经Na2S2O3溶液萃取后的供试土样转变为一般固体废物,符合无害化堆放标准。对在最佳萃取条件下萃取后的土样1进行浸出毒性检测,发现浸出液中Hg的浓度范围为0.07~0.08 mg/L;对在最佳萃取条件下萃取后的土样2进行浸出毒性检测,发现浸出液中Hg的浓度范围为0.05~0.06 mg/L;两者皆低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》中规定的汞浓度限值0.1 mg/L。(4)土样2经Na2S2O3溶液(一级萃取)和HCl溶液(二级萃取)联合萃取后,总萃取率可达89.05%,这表明二级萃取能够提高土样2中汞的萃取率。


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