有机酸淋洗法和固化稳定化法修复重金属污染土壤研究

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随着国家对环保事业越来越重视,污染土壤的修复工作备受关注。原位土壤淋洗技术具有应用简单、效率高和成本较低等优点,在重金属污染土壤修复中具有较大的应用潜力,另外,固化/稳定化修复技术是我国目前实际应用较多的修复技术之一。本文淋洗修复技术研究以铜、镍、铬污染土壤为实验对象,使用有机酸进行土柱淋洗实验,主要内容为淋洗剂的筛选和确定最优淋洗浓度、淋洗体积及淋洗方式等;固化/稳定化修复技术研究的主要内容是固化剂、还原剂的筛选以及修复参数优化等。取得的主要研究结果如下:(1)对比柠檬酸、酒石酸、草酸、去离子水4种淋洗剂的淋洗效果,发现柠檬酸和酒石酸为较理想的淋洗剂,酒石酸的最佳淋洗浓度为0.6mol/L,最佳淋洗体积为5土壤孔隙体积,最佳淋洗方式是间歇式淋洗方式,在此淋洗条件下土壤中铜、镍、铬的去除率分别达到92.12%、95.73%和52.03%。此外,通过淋洗前后土壤重金属的形态分析发现,酒石酸对三种重金属各形态的去除情况与土壤中重金属原始形态的含量相关,也受各形态本身的性质影响。淋洗后的土壤中铜、镍、铬均以残渣态为主,分别占总量的71.77%、61.48%和82.07%,淋洗极大地降低了三种重金属的迁移能力和生物可利用性。(2)固化/稳定化修复技术小试实验结果表明,硫酸亚铁和水泥分别是较为理想的还原剂和固化剂,考虑到经济和效率因素,硫酸亚铁的最佳添加量为3倍理论需求量,水泥的最佳添加量为10%污泥干物质量,经过正交实验发现,水泥在该固化/稳定化修复中起主导作用,还原剂硫酸亚铁在该修复中的六价铬还原方面有一定贡献,但贡献较小。10%污泥干重量的水泥处理后污泥浸出液中六价铬和总铬的浓度均能符合《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)中规定的一般工业固体废物入场标准。考虑到实际工程的混匀程度,建议添加15%-20%(按污泥干物质计算)的水泥进行固化/稳定化修复施工。
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