【摘 要】
:
传统的重金属污染土壤修复方法众多,如化学淋洗、化学钝化、电动修复、植物修复等,但单一使用某种修复技术往往存在诸多弊端。对于高浓度重金属污染土壤,使用单一修复技术很难达到预期效果,近年来众多学者开始探究通过多技术联合应用的方式进行土壤修复。本文将基于化学淋洗和钝化这两种修复技术,以土壤中的镉(Cd)、铜(Cu)、锌(Zn)作为目标污染物,探究2-羟基膦酰基乙酸(HPAA)、富里酸(FA)和胡敏酸钠(
论文部分内容阅读
传统的重金属污染土壤修复方法众多,如化学淋洗、化学钝化、电动修复、植物修复等,但单一使用某种修复技术往往存在诸多弊端。对于高浓度重金属污染土壤,使用单一修复技术很难达到预期效果,近年来众多学者开始探究通过多技术联合应用的方式进行土壤修复。本文将基于化学淋洗和钝化这两种修复技术,以土壤中的镉(Cd)、铜(Cu)、锌(Zn)作为目标污染物,探究2-羟基膦酰基乙酸(HPAA)、富里酸(FA)和胡敏酸钠(HA-Na)对重金属的淋洗去除效果和KMnO4改性山竹壳(Mn-Man)对重金属的钝化效果,并联合这两种技术对土壤进行联合修复。具体研究内容和结论如下:(1)Mn-Man对水溶液中金属离子的吸附和土壤中重金属的钝化研究。利用KMnO4改性天然山竹壳制得Mn-Man,研究了投加量、pH和伴随离子对Mn-Man吸附水溶液中金属离子的影响,分析了等温吸附和动力学特征。将Mn-Man应用于钝化污染土壤后,分析了钝化前后土壤理化性质,重金属毒性浸出浓度(TCLP)和赋存形态分布的变化。材料表征显示KMnO4改性使Mn-Man表面形成粗糙多孔形貌并成功负载MnO2。吸附试验表明:Mn-Man在水溶液中对三种金属离子吸附效率均随pH增加而升高,在pH<5时,静电作用对金属离子的吸附起主导作用,在pH>5时,沉淀作用开始对吸附产生重要影响。Mn-Man对金属离子的吸附动力学符合Elovich方程(R~2>0.92),金属离子在Mn-Man上的等温吸附过程以Freundlich模型为主,吸附过程为非均相吸附。钝化试验表明:Mn-Man可有效缓解土壤酸化并增加土壤肥力。Mn-Man投加量为8.0%时,土壤pH由4.78增加至6.27,酸性环境改善,总有机质(SOM)比原始土壤增加28.89 g/kg,可溶性有机碳(DOC)无明显变化,碱解氮(AN)、速效磷(AP)和速效钾(AK)分别增加了7.06、3.47和149.00 mg/kg;三种重金属的钝化效率大小为Cu(55.08%)>Cd(46.32%)>Zn(27.66%),但TCLP浓度仍然较高,说明单一钝化处理并不适用于修复供试土壤。(2)三种环境友好型淋洗剂对土壤重金属的去除研究。探究了淋洗剂浓度、pH和淋洗时间对三种淋洗剂去除土壤重金属的影响,分析了淋洗前后土壤重金属赋存形态分布和TCLP浓度的变化,并利用Mn-Man对淋洗废液进行吸附处理。试验结果表明:三种淋洗剂对土壤Cd、Cu和Zn的去除率均随pH增大而减小,淋洗过程均为化学淋洗,其结果符合准二级动力学方程(R~2>0.99)。在质量分数为2.0%,pH为3,淋洗时间为40 min条件下,HPAA对三种重金属均可取得90%以上去除效果,HPAA的淋洗效果明显优于FA和HA-Na。HPAA淋洗后三种重金属的TCLP浓度分别为3.15、28.56、24.57 mg/kg,Cd和Zn浓度依旧远高于对应的TCLP安全阈值,存在较大的环境风险,说明单一的化学淋洗并不足以将供试土壤中重金属的环境风险降低至安全范围内,还需进一步深度处理。(3)联合修复对土壤理化性质和重金属的影响研究。利用HPAA和HA-Na分别淋洗供试土壤,再利用Mn-Man钝化经淋洗处理的土壤,研究了联合修复对土壤理化性质和钝化重金属效果的影响。此外,利用模拟酸雨对修复后的土壤进行定量加速老化,研究了钝化效果的稳定性。试验结果表明:HPAA和HA-Na淋洗均会造成土壤酸化,重金属移动性增强。两种淋洗土壤经Mn-Man钝化处理后,土壤pH明显提高(6.72~7.64),SOM(48.00~55.49 g/kg)和AK(232.14~237.17 mg/kg)明显增加。所有处理中,2.0%HPAA淋洗和5.0%Mn-Man钝化的组合处理(WM1)效果最佳,相比于2.0%HPAA淋洗土壤(WS1),WM1中酸可溶态Cd、Cu、Zn比例分别降低了26.55%、24.91%、6.04%,可还原态分别提高了15.91%、15.61%、4.29%,可氧化态分别提高了7.74%、7.01%、2.46%,残渣态变化不明显。此外,WM1能有效降低土壤重金属的TCLP浸出浓度,将TCLP-Cd浓度降至无害监管阈值范围内(1 mg/kg),将Cu和Zn的浸出率分别降低至0.73%和1.02%。老化作用会削弱Mn-Man的钝化效果,其效果随老化时间的增加而减弱。Mn-Man对Cd具有较好的钝化稳定性,在模拟时间70年内,能将TCLP-Cd浓度仍控制在监管阈值范围内(1 mg/kg)。
其他文献
土壤重金属污染问题不容小觑,复合重金属土壤污染修复成为土壤污染防治的研究热点。目前,土壤修复技术主要有物理、化学以及生物方法,相较于其它土壤修复技术,土壤淋洗技术的优势在于成本效益和时间效益极高,且可以永久去除土壤中的重金属。淋洗剂的选择和使用是该处理方法的关键,复合淋洗剂打破单一淋洗剂的部分局限,可以应用于修复复杂重金属污染土壤。淋洗系统大多会在酸性条件下脱除重金属,故在淋洗体系中加入耐酸性重金
近年来,采矿活动导致矿区周边耕地出现重金属污染,使得生态环境恶化、粮食安全生产受到影响。矿区农田土壤往往呈现出多种重金属复合污染的状况,其中以铜镉复合污染较为常见。铜和镉对植物生长的胁迫,导致植物对铜和镉的修复效率降低。螯合剂和施肥都能有效地促进植物对重金属的富集,但目前的研究多限于单一的强化措施,施肥与螯合剂联合对植物修复重金属污染土壤的效果与机制还需进一步探索。本文以蓖麻(Ricinus co
六安瓜片茶作为国家级名茶,是六安人民勤劳智慧的象征与结晶,是我国珍贵的历史文化遗产。其创制于1905年左右,是我国独有的、用嫩叶所制作而成的绿茶,是我国十大名茶之一。在茶产业健康发展的背景下,六安瓜片茶逐渐得到越来越多人们的关注和重视,并不断吸引社会资本的加入,推动了自身的产业转型与升级。为促进六安瓜片茶产业的健康、快速、全面地发展。本文结合六安瓜片茶的产业发展优势及状况,探究六安瓜片茶产业发展所
传统的船舶绿色建筑设计方案评价方法存在扰动率过高的问题,影响评价方法的稳定性。为此,设计基于层次分析法的船舶绿色建筑设计方法评价方法。根据绿色建筑设计方案标准,确定评价指标,以评价指标为依据构建评价体系,利用不同准则层与上一级目标层之间的矩阵关系,计算评价指标权重系数,采用加权函数法计算指标评分值,完成评价指标的量化,结合评价等级表实现船舶绿色建筑设计方案评价。测试结果表明,与传统的评价方法相比,
目的 分析河南省中小学生身体素质、超重肥胖现状,探讨身体素质的相关因素,为提高学生身体素质提供参考。方法 利用2019年河南省学生体质健康调研数据,分析7~18岁学生身体素质指数(PFI)、体质量指数(BMI)等相关指标,利用χ~2检验比较男女、城乡学生超重肥胖检出率,利用秩和检验比较各年龄组学生PFI差异,利用多因素Logistic回归分析PFI的影响因素。结果 多数学生的PFI在-5~5,0~
本研究提出一种淋洗与电化学还原联用技术的重金属污染土壤修复方法。旨在探究联用技术中不同螯合剂种类、螯合剂浓度以及不同电流条件(电流值和电流模式)下土壤镉(Cd)和铅(Pb)的去除性能和机制。本研究选用某矿区周边污染土壤作为修复对象,一方面比较了不同类型的螯合剂在单独淋洗与联用技术下对土壤pH值、电导率(EC)及重金属去除效率的影响,筛选出处理效果较好、运行成本较低的螯合剂—联用修复体系,阐明联用技
针对车载毫米波FMCW MIMO雷达现有的常规波束形成算法的旁瓣效应造成的方位向分辨率低以及高分辨算法的工程实时性低的问题,提出了一种迭代自适应算法(IAA)高分辨成像的快速实现方法。该方法首先利用快速傅里叶变换(FFT)获取目标一维距离像,然后对每一距离单元利用FFT算子和Gohberg-Semencul(GS)因子分解计算迭代自适应算法(IAA)的数据协方差矩阵和其逆矩阵,利用快速Toepli
近年来随着人们环境保护意识的不断加强,城市发展建设与生态环境之间的关系得到广泛关注,其中工业、交通排放带来的空气污染问题日益严峻,迫切需要改善空气质量,降低空气颗粒物浓度对居民健康的影响。城市公园作为与居民生产生活密不可分的绿色空间,对优化城市空气质量起到了重要作用。一些研究表明植被对于空气颗粒物的滞留有积极的影响。然而,不同植被结构的城市绿地对于空气滞尘的差异尚不明确,这将会影响以空气质量优化为
目前国内生产速度相关标准仍留空白,部分产线及智能装备的产品标准关于生产速度的测试方法均为点估计,无法对总体生产速度做出客观评价。本文主要阐述在现场测试中生产速度的测试难点,结合抽检及标准正态分布模型,设计合理的、可操作的关于生产速度的测试方法。
运用平均最近邻指数、核密度分析法,探讨长征国家文化公园沿线红色旅游经典景区空间分布格局及供给水平,分析影响红色旅游经典景区高质量发展的因素,结果表明:(1)红色旅游经典景区的分布呈现“大分散,小集中”的空间格局,主要集聚于陕北核心区、贵渝川核心区和闽赣—豫鄂湘核心区,具备事件指向性特征。(2)从不同省区供给水平来看,赣、陕、青、甘、宁5省区的红色旅游经典景区的供给水平能满足当地需求,且红色旅游经典