生物炭对离子型稀土矿区污染土壤的修复研究

来源 :江西理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:andrew2011
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
离子型稀土资源开采利用导致了矿区及周边土壤的严重污染,严重威胁区域农产品安全和人体健康。基于生物炭在污染土壤修复领域巨大的应用潜力,选择两类典型的生物质废弃物(污泥和稻壳)作为原料制备生物炭修复材料,分析原料类型和热解条件对生物炭理化性质的影响,筛选出对稀土元素吸附固定效果最佳的生物炭应用于污染土壤的修复,系统的研究了生物炭对污染土壤理化性质,稀土元素形态、迁移性和生物有效性的影响,得到以下主要结论:  (1)原料组成是决定生物炭材料的重要因素,稻壳生物炭的比表面积和孔体积随着热解温度的升高而增加,700℃时其比表面积为366.97m2/g。污泥中无机矿物含量高,污泥生物炭的灰分含量高于稻壳生物炭,热解过程无机灰分的附着和堵塞孔道,最大比表面积仅为19.34m2/g。稻壳生物炭表面官能团以有机含氧官能为主,污泥生物炭除有机含氧官能团外,无机矿物形成了硅酸盐、磷酸盐、碳酸盐等基团。吸附实验表明,400℃的污泥生物炭对稀土离子吸附能力最大,500℃的稻壳生物炭对稀土离子具有最大吸附能力,稻壳和污泥生物炭对 La、Ce、Y、Eu的吸附符合Langmuir等温吸附模型,吸附动力学过程符合准二级动力学模型,吸附能力与其吸附活性位点的数量成正比。  (2)稻壳生物炭(RHB500)和污泥生物炭(SSB400)的施入土壤,显著改善了污染土壤的理化性质,稻壳生物炭将土壤pH提升到6.3,污泥生物炭将土壤pH的提升到5.65,生物炭自身的碱性是增加土壤pH的重要的因素。两种生物质炭均有效降低土壤交换性酸,提高土壤阳离子交换量和缓冲能力。RHB500和SSB440的施入有效地降低了土壤稀土元素的酸可提取态含量,使其转化为可还原态和可氧化态。生物炭的施入提高土壤对酸雨的缓冲能力,降低酸雨对土壤中稀土元素的淋滤,减缓稀土元素在酸性淋溶作用下的迁移性。  (3)植物栽培实验表明,污泥和稻壳生物炭能够提升污染土壤有机质、碱解氮、速效钾和有效磷的含量,有助于植物的生长。生物炭的施入有效的降低了稀土元素的有效态含量和生物有效性,显著降低了茼蒿和胡萝卜对稀土元素的富集量,但连续栽培实验结果也表明,尽管生物炭的添加使土壤中稀土元素酸可提取态含量持续降低,但第二轮春季胡萝卜可食部分稀土含量高于第一轮秋季,由此可以看出生物炭对污染土壤中稀土元素生物有效性的影响,不仅与生物炭性质、植物种类相关,也与和修复时间相关。
其他文献
随着我国高速铁路的飞速发展,动车组机械师职业紧张感日益凸显。作为铁路关键岗位人员,其健康水平和工作状态直接决定了铁路运输的安全可靠性。为此,按照科学的方法对动车组
汇率偏利测度研究并未成熟。引起人民币汇率偏低的主要内部原因和外部原因。中国在当前国际经济形势下应选择的策略。 Exchange rate bias measure research is not mature.
介绍一种新型锚固支护方法,对一爆紧爆力锚杆进行了结构分析,介绍了其应用方法,并对各类锚杆进行了经济技术指标对比,证明了爆力锚固支护的优越性,是一种值得推广应用的支护新手段
最近十年以来,我国中东部浅层煤炭储量日益减少,多数矿井逐渐转向深部开采,也就必然面临“三高”的影响,因此深部回采巷道支护越来越成为当下煤矿安全生产的难题。为此本文先对取
在经过了一轮又一轮的市场历练后,企业与媒体的关系已经不可避免的成为双方发展战略的一个重要的组成部分,也就是说,企业和媒体都已经开始站在战略的高度来看待对方。这使得
煤矿监控系统是煤矿安全的重要组成部分。如何利用现代化的信息技术从根本上解决煤矿安全隐患问题,提高整个煤矿的管理效率,是当前的头等大事。而在监控系统中,井下监控分站的任
软岩工程问题早在上个世纪60年代就被作为世界性难题提出来了,特别是在煤矿的安全建设和生产中长期困扰着工程技术人员。在工程实践中,软岩最大的问题是塑性变形大,难以支护或支
近年来,锚杆作为一种主动支护形式,由于其具有结构简单、成本低、方便运输、安装布置简单、控制顶板变形效果好等优点,被广泛应用于煤矿企业的现场支护工程中。但是实际应用中通
近几年全国交通事业特别是高速公路飞速发展,伴随着桥梁建设项目随之剧增,投资额、建设规模及桥梁结构复杂程度成倍增加,造成桥梁施工难度大,施工工期较长,影响范围广,客观环境复杂
松散含水层作为西北地区典型的地质条件分布广泛,尤其受到该区域高寒气候的影响,常以终年冻土和季节性冻土状态存在,给西北地区的工程建设、资源开采、环境保护造成巨大挑战。本