电场对高铁酸钾固定土壤中Cu2+的影响研究

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土壤是“万物之本、生命之源”,它不仅可以为农作物提供水分和养分,也是我们赖以生存的陆地生态系统的基础。在我们高速发展经济的同时,也带来了严重的土壤污染。因此,合理利用土壤和治理污染土壤是我们当前义不容辞的责任和重担。高铁酸钾对土壤中的重金属有良好的固定吸附作用,但高铁酸钾造价较高,为了节约治理成本,因此加电极干预。本论文旨在探讨电场对高铁酸钾固定土壤中铜的影响,并研究氧化还原电位(Eh)与土壤吸附稳定性之间的关系。主要研究内容为:(1)探讨“药+电”模式下,高铁酸钾投加量、电压、铜离子初始浓度、pH值、电极材料五个因素对水中铜离子絮凝的影响。(2)探讨“药+电”模式对水中铜离子的絮凝反应机理,验证“药+电”模式的可行性。为土壤中铜的固定实验奠定基础。(3)探讨“药+电”模式下,高铁酸钾投加量、电压、离子强度、pH值、四个因素对土壤中铜吸附的影响。(4)探讨“药+电”的模式对土壤吸附固定Cu2+的反应机理。(5)土壤中的重金属在“药+电”的模式吸附固定后,用不同pH值、温度、Cr6+的淋洗液淋洗,探讨这三个因素对土壤中铜离子解吸的影响。(6)利用土壤中的氧化还原体系Fe3+/Fe2+计算土壤的氧化还原电位,探讨氧化还原电位与吸附固定稳定之间的关系。实验结果如下:在水中对铜离子进行絮凝实验:(1)随着高铁酸钾投加量的增加,铜离子去除率也增加。在高铁酸钾投加量为8mg时,静置30min后铜离子去除率达到了63.5%。(2)电压越大,对Cu2+的去除效果越好。(3)在pH值大于5.5后,pH值对铜离子絮凝影响不大。(4)该实验验证了“药+电”模式的可行性。对土壤中的铜离子进行吸附:(1)在未添加高铁酸钾时,土壤对铜离子的吸附量是0.304mg/g,在高铁酸钾投加量为0.25g时,土壤对铜离子的吸附量为0.392mg/g。高铁酸钾大大提高了土壤对铜离子的吸附量。(2)在电压8V时,阳极附近和阴极附近无论总铜还是未被吸附的铜还是吸附的铜都相差不大,但当电压20V时,阳极总铜和阴极总铜相差达到0.125mg/g。(3)在不添加NaCl时,电解后土壤中铜离子的变化不大,基本不发生迁移。(4)在pH值为11时,土壤中铜离子的迁移较小。对土壤中的铜离子进行解吸:(1)当pH=5.6时,只加铜污染液的解吸量为0.152mg/g,加入铜污染液和高铁酸钾溶液的解吸量为0.123mg/g,而加入铜污染液和高铁酸钾溶液并进行电解实验的解吸量为0.097mg/g。(2)氧化还原电位越高,土壤重金属固定越稳定。(3)在加入Cr6+污染液后,Cu2+的解吸量明显增多,而且Cr6+的浓度越高,解吸量越大,但当Cr6+的浓度大于75mg后,解吸量增加不明显。
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