改性凹凸棒土钝化城市污泥重金属及其环境安全性评价

来源 :齐鲁工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lanqie
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
由于中国污水处理量和处理率的迅猛增加,污泥的处理处置问题得到了广泛的关注。污泥的土地利用尤其是将其用于园林绿化不仅可以解决污泥处理处置面临的难题,还可以提高土壤的肥力,促进植物的生长,对可持续发展有积极的影响。凹凸棒土独特的结构使其具有较好的吸附能力和离子交换能力,改性凹凸棒土可进一步提高其吸附能力。本论文将改性凹凸棒土作为钝化剂来处理处置污泥,通过种子萌发和根伸长实验、盆栽实验评价钝化污泥施用于土壤的安全性,通过淋溶实验评价钝化污泥施用于土壤是否具有污染风险。得出的主要研究结果如下:
  1.凹凸棒土经过改性后,其吸附性能增强。原凹凸棒土吸附Cu2+的吸附量为0.31mg/g。通过单因素实验和正交实验发现在搅拌时间为90min,改性温度为90℃,氢氧化钠浓度为5mol/L时对凹凸棒土改性,其吸附Cu2+的吸附量为0.96mg/g,与原凹凸棒土相比吸附量增大了68%。
  2.污泥经过钝化后用于园林绿化具有可行性,各项指标如电导率、pH、有机质含量和重金属含量均符合污泥园林绿化的要求,且更适合将钝化污泥施用于碱性土壤。
  3.钝化剂的添加量和钝化时间对重金属的形态有很大影响。随着钝化时间的延长和钝化剂添加量的增加,四种重金属的残渣态呈现增加趋势,其稳定性增强。其中在污泥中添加质量分数25%的改性凹凸棒土并钝化28d时,四种重金属的钝化效果均较好,在该条件下,Cu、Zn、Pb、Cr的稳定系数均大幅度减小,说明改性凹凸棒土钝化污泥是一种有效的降低重金属活性的方法。
  4.钝化污泥可以提供更多的营养物质供黑麦草生长。在种子萌发和根伸长实验中,对照处理(CP)的相对根伸长率和发芽指数均为82%,钝化处理(ATP)的相对根伸长率和发芽指数均为98%。污泥的添加会影响黑麦草的生长,不稳定处理(NSS)的相对根伸长率和发芽指数分别为48%和35%。
  5.污泥经过钝化后其生态毒性降低。在盆栽实验中,ATP处理的株高、分蘖数、湿重、干重和叶绿素含量分别是CP处理的1.2倍、2倍、1.3倍、1.3倍和1.2倍。
  6.污泥经过钝化后部分重金属被固定,生物可利用性降低,黑麦草从根部富集重金属的能力减弱,向上转运的能力也减弱,其中Cu和Zn富集和转运能力比Pb和Cr强。
  7.通过淋溶实验可以确定,将质量分数为10%的钝化污泥施用于土壤不会对地下水造成污染,淋溶液的重金属含量均低于地下水Ⅳ类限值。在淋溶条件下重金属和营养元素的累积释放过程是一个由多因素变量控制的复杂过程。
其他文献
动车与绿皮车 一列绿皮火车在轨道上徐徐向前行驶。离他不远的轨道上,一列银白色动车呼啸而过,眨眼间消失在轨道尽头。看着飞驰而过的动车,绿皮车疑惑满腹地说:“真不可思议,我和这列动车长度差不多,体量也差不到哪儿去,看起来只是外表的颜色不同而已,可他为
期刊
农药目前在农业中广泛被使用以提高农作物的产量,但大多数农药由于其毒性和持久性,沉积在水环境、土壤及食物中会危害动物甚至人类。低成本的植物生长调节剂类农药广泛应用于农业领域中,它在调节植物的萌发、生长、繁殖以及对生物和非生物胁迫的响应中起着关键的作用。然而,过度使用这些植物生长调节剂可能会对人类健康构成潜在的危害,因此有必要开发有效去除这类污染物的方法。吸附法是一种常用的、经济有效的去除污染物的方法
学位
侥幸的成功比失败更可怕 一天,猫在高高的树杈上睡着了。一不小心跌了下来,但猫看上去一点事儿也没有。在树下乘凉的狗看见了称赞说:“传说猫有九条命,今天一见,果然是名不虚传呀!”猫听了,心里感到十分得意。过了一段时间,猫在飞檐走壁捉老鼠的时候,不小心
期刊
有机酸污染物目前在环境中分布广泛,来源主要有农业生产、工业生产和人类生活。其中本文选取了几种具有代表性的有机酸,如全氟酸类有机化合物、含苯氧基的羧酸除草剂和植物生长激素。这几种污染物在人类的生产生活中使用频率较高,难以降解、可随个体不断迁移积累,因而对环境和人体产生危害。本文设计并合成了一类新型的磁性离子共价有机骨架(iCOF),并将它们应用到对有机酸污染物的富集检测中。具体的研究内容与结论如下:
学位
擦眼镜 老同志,生活有经验,科长老梁的办公桌里总不忘备一包卫生
期刊
本文选取N,N-二甲基甲酰胺(DMF)这一经典的有机胺类污染物为目标,考察了电流密度、初始p H、氯盐比例这些条件对DMF去除率的影响,并通过响应面曲线法优化了此三种条件,得到了最佳工作条件,对最佳条件下的电化学氧化实验进行了动力学拟合。采用微分电化学质谱(DEMS)深入分析了DMF的电化学降解机理。利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)分别对有无氯离子参与电化学过程的产物进行了研究,并对DMF的降
学位
长期以来,氮素污染一直是水污染防治的重点,其中生物法脱氮被认为是一种处理效果好,运行成本低的方法。作为一种新型生物脱氮技术的厌氧氨氧化(anammox)工艺自被发现以来就受到了环境领域和微生物领域的广泛关注。相比于传统的生物脱氮工艺,厌氧氨氧化具有无需添加有机碳源、不需曝气以及污泥产量低等显著优势。然而,在活性污泥中只有当富集到足够量的厌氧氨氧化菌时,整个体系才会表现出较高的脱氮性能。目前研究表明
学位
在有机废水处理系统中,厌氧发酵将有机化合物的化学能转化为生物H_2和CH_4气体,这已被证明是最经济的生物气体的产生方法之一。但是传统的厌氧发酵仍存在一些缺点,为使厌氧发酵技术能够大规模资源化应用,需要对厌氧发酵性能进行强化研究,从而提高厌氧发酵降解有机物和产能(如H_2和CH_4)的效率。碳基材料的应用已被广泛证明有助于通过厌氧发酵提高氢气和甲烷的产生效率,主要包括石墨毡、碳布、生物炭、活性炭和
绿色植物作为生物质能的载体可用于开发和生产生物制品或生物能源。巨菌草(Pennisetum sinese,P.sinese)作为一种良好的木质纤维素材料,近年来受到越来越多的关注。它是一种高大的多年生植物,具有较高的抗逆性、粗蛋白质和糖含量,可以在多个地区种植。目前,巨菌草主要用于生产饲料、培养食用菌或生产沼气等方面,各组分利用率低,生成废料较多。本研究基于半纤维素酶解对巨菌草组分进行分离。在以下
水体中的磷浓度过高会对许多自然水体造成很大的负面影响,导致严重的农业污染、富营养化等环境问题,阻碍水资源的有效利用。为寻求环境友好、价格低廉的新型磷吸附材料,本文用木质素磺酸钙(Calcium lignosulfonate,CL)作为生物炭的原材料,并在不同热解温度(400℃和800℃)下,通过铁(Fe)和镁(Mg)改性制备木质素环酸钙衍生炭(CL derived carbon,CLDC)例如CL
学位