论文部分内容阅读
常温下汞是唯一的液态金属，同时汞污染具有高毒性、持久性以及生物累积性已成为国内外关注的环境问题之一；汞也被称为唯一的重金属类“POPs”，其表现在产生、污染特性和对人类的危害方面均与“POPs”相一致，具有跨国污染的属性。联合国环境署(UNEP)拟定具有全球法律约束力的汞公约《水俣公约》已成功签署，主要起到减少汞对人体健康和环境风险的目的。本文通过简要对比现有的汞污染场地治理技术的优缺点，通过选择化学调理法，利用高温管式炉研究氯盐协同热脱附含汞土壤对汞去除率的影响，主要从汞的去除率、热重实验和XRD汞形态三个方面进行分析。实验采用自配硫酸汞和氧化汞(黄色)污染土壤开展热脱附试验研究。研究了热脱附温度（230、300、400、500℃）、停留时间（25、40、60、90、120min）、三种氯盐药剂（氯化铁、氯化镁和氯化钙）对土壤中汞热脱附率的影响。实验结果表明：不同温度条件下氯盐对汞热脱附的促进作用明显，没有添加氯盐的硫酸汞和氧化汞样品中汞的去除率分别为29.4~52.8%和16.3~69.2%，添加氯化铁、氯化镁和氯化钙后硫酸汞样品中汞的去除率分别为95.6~97.9%、78.7~94.6%和45.2~94.9%，三种氯盐对汞热脱附的促进顺序为：氯化铁>氯化镁>氯化钙；从时间的角度看添加氯盐可有效地缩短样品中汞的去除率达到稳定的时间；不同温度条件下添加氯盐对汞去除率的促进作用显著，230℃添加氯化铁后硫酸汞的去除率提升了66.2%，氯化镁、氯化钙分别提升49.3%和15.8%。三种氯盐对汞热脱附的促进顺序为：FeCl3>MgCl2>CaCl2。300℃条件下25min后添加氯化铁汞的去除率变化在96.1~96.2%，去除率最高提升了68.3%。本文通过热重实验分析了几种汞的化合物开始挥发和完全挥发的温度范围，同时对比空气和氮气作载气对汞挥发的影响情况，结果显示载气对汞的挥发影响较小；采用纯化学试剂对比了湿法投加氯盐和干法投加的影响，结果显示湿法投加氯盐低温失重曲线下降明显；对样品XRD和炉尾晶体XRD形态分析得出添加氯盐之后在加热过程中生成了挥发温度相对较低的氯化汞和氯化亚汞。从汞的去除率、热重分析、XRD、HSCchemistry和离子色谱等不同的角度分别验证了三种氯盐对于汞挥发的促进作用，氯盐的加入促使汞及其化合物向氯化汞的形态转化，从而明显降低了汞热脱附的温度以及缩短了反应的停留时间。