Cr(VI)污染细粒土壤化学淋洗修复效果与经济成本分析
发布时间:2021-07-03 17:23
土壤淋洗技术具有修复效率高、修复彻底、污染土壤减量化等特点,但目前土壤淋洗的药剂成本相对较高,且淋洗后的细粒土壤仍需固化、稳定化处理,限制了淋洗技术大规模的推广应用。本研究以重庆市某Cr(VI)污染场地细粒土壤为对象,探究了Cr(VI)污染细粒土壤化学淋洗修复的效果与经济可行性。结果表明:除EDTA外,随着草酸、柠檬酸、醋酸和盐酸浓度的增加,土壤中Cr(VI)的去除率均逐渐增加,且草酸和柠檬酸复配淋洗效果最佳;液固比5∶1~10∶1时淋洗效果和稳定性最佳,液固比大于10∶1或低于5∶1淋洗效果和稳定性降低。淋洗时间越长,土壤中Cr(VI)的去除效果越好,土壤中Cr(VI)的浸出浓度越低;以草酸和柠檬酸作为复配淋洗剂,在液固比5∶1,淋洗45 min情况下,土壤中Cr(VI)去除率为62.73%,Cr(VI)的浸出浓度为0.64 mg·L-1,低于垃圾填埋场Cr(VI)浸出标准1.5 mg·L-1,且Cr(VI)污染细粒土壤淋洗药剂成本为300元·t-1土,具备工程应用的经济可行性。
【文章来源】:生态学杂志. 2020,39(07)北大核心CSCD
【文章页数】:7 页
【部分图文】:
土壤淋洗装置示意图
对比草酸、醋酸、柠檬酸、盐酸和EDTA对Cr(VI)去除率影响,发现浓度在0.2 mol·L-1时,对Cr(VI)去除率为草酸>柠檬酸>盐酸>醋酸>EDTA(76.49%>69.67%>65.18%>55.35%>29.58%)。结合试验数据和现象分析认为,与盐酸相比,草酸和柠檬酸除了对土壤Cr(VI)起酸解、络合和配位交换作用外(Liao et al.,2014),还对淋洗液中Cr(VI)有还原作用(李琛,2006;Wang et al.,2019),提高了土壤中Cr(VI)的溶解性,削弱土壤对Cr(VI)的吸附能力,导致草酸和柠檬酸对土壤中Cr(VI)去除率较高。醋酸作为一元弱酸,醋酸根为较弱的金属配位体,易产生再吸附,不适用于难溶碱性土壤的处理。高浓度的EDTA会与土壤中Cr(III)形成稳定络合物,同时抑制以阴离子存在的Cr(VI)的释放,导致其对土壤中Cr(VI)去除效果较差。单一淋洗剂虽然对土壤中Cr(VI)的淋洗效果明显,但土壤中残留的Cr(VI)含量仍较高。综合考虑对土壤中Cr(VI)去除效果和对环境影响,拟将有机酸进行复配试验,探究复配淋洗剂对土壤中Cr(VI)去除效果的影响。
由于0.1和0.2 mol·L-1草酸与柠檬酸复配淋洗剂成本为1500元·t-1土和3000元·t-1土,显著高于市场土壤修复工程成本,且修复后土壤pH过低。因此,本论文考虑以复配淋洗剂成本为控制条件,研究不同成本的草酸和柠檬酸复配淋洗剂对土壤中Cr(VI)的去除效果。2.3 淋洗剂成本对土壤中Cr(VI)去除效果影响
【参考文献】:
期刊论文
[1]铬污染土壤修复技术研究与应用[J]. 王晓凤,孙英杰. 中国环境管理干部学院学报. 2019(04)
[2]绿色合成纳米零价铁铜淋洗修复Cr(Ⅵ)污染土壤[J]. 祝方,刘涛,石建惠. 环境工程. 2019(04)
[3]一株黑曲霉的筛选及其对河道底泥重金属的生物淋滤去除[J]. 刁维强,王祖伟,徐喆,于晓曼,张倩茹,曾祥峰. 生态学杂志. 2019(04)
[4]草坪修复污泥中重金属的研究与应用[J]. 陆敏英,包晓东,吴兴飞,邵鲁泽,张婕妤,李非里. 生态学杂志. 2019(04)
[5]铬污染毒性土壤清洁修复研究进展与综合评价[J]. 刘仕业,岳昌盛,彭犇,邱桂博,郭敏,张梅. 工程科学学报. 2018(11)
[6]不同还原剂对铬污染土壤中六价铬的修复效果研究[J]. 张家宁,佟雪娇,乔萌,孟文茹,钟为章,李再兴. 煤炭与化工. 2017(10)
[7]典型铬污染场地污染状况研究[J]. 雷艳梅,刘晓,桑博. 中国环境管理干部学院学报. 2016(03)
[8]中国铬渣污染场地土壤污染特征[J]. 孟凡生. 环境污染与防治. 2016(06)
[9]铬污染土壤的修复技术研究综述[J]. 王鑫. 环境工程. 2015(S1)
[10]还原稳定化法修复六价铬污染土壤的中试研究[J]. 黄莹,徐民民,李书鹏,郭丽莉,李永霞,杨健,许超,高甫威,黄树焘. 环境工程学报. 2015(02)
硕士论文
[1]Cr(Ⅵ)在土壤中的吸附、解吸规律研究[D]. 张效苇.中国地质大学(北京) 2017
[2]有机酸淋洗法修复铬污染土壤[D]. 杜沛.沈阳航空航天大学 2011
[3]有机酸还原六价铬反应动力学及其影响因素研究[D]. 李琛.南京农业大学 2006
本文编号:3263024
【文章来源】:生态学杂志. 2020,39(07)北大核心CSCD
【文章页数】:7 页
【部分图文】:
土壤淋洗装置示意图
对比草酸、醋酸、柠檬酸、盐酸和EDTA对Cr(VI)去除率影响,发现浓度在0.2 mol·L-1时,对Cr(VI)去除率为草酸>柠檬酸>盐酸>醋酸>EDTA(76.49%>69.67%>65.18%>55.35%>29.58%)。结合试验数据和现象分析认为,与盐酸相比,草酸和柠檬酸除了对土壤Cr(VI)起酸解、络合和配位交换作用外(Liao et al.,2014),还对淋洗液中Cr(VI)有还原作用(李琛,2006;Wang et al.,2019),提高了土壤中Cr(VI)的溶解性,削弱土壤对Cr(VI)的吸附能力,导致草酸和柠檬酸对土壤中Cr(VI)去除率较高。醋酸作为一元弱酸,醋酸根为较弱的金属配位体,易产生再吸附,不适用于难溶碱性土壤的处理。高浓度的EDTA会与土壤中Cr(III)形成稳定络合物,同时抑制以阴离子存在的Cr(VI)的释放,导致其对土壤中Cr(VI)去除效果较差。单一淋洗剂虽然对土壤中Cr(VI)的淋洗效果明显,但土壤中残留的Cr(VI)含量仍较高。综合考虑对土壤中Cr(VI)去除效果和对环境影响,拟将有机酸进行复配试验,探究复配淋洗剂对土壤中Cr(VI)去除效果的影响。
由于0.1和0.2 mol·L-1草酸与柠檬酸复配淋洗剂成本为1500元·t-1土和3000元·t-1土,显著高于市场土壤修复工程成本,且修复后土壤pH过低。因此,本论文考虑以复配淋洗剂成本为控制条件,研究不同成本的草酸和柠檬酸复配淋洗剂对土壤中Cr(VI)的去除效果。2.3 淋洗剂成本对土壤中Cr(VI)去除效果影响
【参考文献】:
期刊论文
[1]铬污染土壤修复技术研究与应用[J]. 王晓凤,孙英杰. 中国环境管理干部学院学报. 2019(04)
[2]绿色合成纳米零价铁铜淋洗修复Cr(Ⅵ)污染土壤[J]. 祝方,刘涛,石建惠. 环境工程. 2019(04)
[3]一株黑曲霉的筛选及其对河道底泥重金属的生物淋滤去除[J]. 刁维强,王祖伟,徐喆,于晓曼,张倩茹,曾祥峰. 生态学杂志. 2019(04)
[4]草坪修复污泥中重金属的研究与应用[J]. 陆敏英,包晓东,吴兴飞,邵鲁泽,张婕妤,李非里. 生态学杂志. 2019(04)
[5]铬污染毒性土壤清洁修复研究进展与综合评价[J]. 刘仕业,岳昌盛,彭犇,邱桂博,郭敏,张梅. 工程科学学报. 2018(11)
[6]不同还原剂对铬污染土壤中六价铬的修复效果研究[J]. 张家宁,佟雪娇,乔萌,孟文茹,钟为章,李再兴. 煤炭与化工. 2017(10)
[7]典型铬污染场地污染状况研究[J]. 雷艳梅,刘晓,桑博. 中国环境管理干部学院学报. 2016(03)
[8]中国铬渣污染场地土壤污染特征[J]. 孟凡生. 环境污染与防治. 2016(06)
[9]铬污染土壤的修复技术研究综述[J]. 王鑫. 环境工程. 2015(S1)
[10]还原稳定化法修复六价铬污染土壤的中试研究[J]. 黄莹,徐民民,李书鹏,郭丽莉,李永霞,杨健,许超,高甫威,黄树焘. 环境工程学报. 2015(02)
硕士论文
[1]Cr(Ⅵ)在土壤中的吸附、解吸规律研究[D]. 张效苇.中国地质大学(北京) 2017
[2]有机酸淋洗法修复铬污染土壤[D]. 杜沛.沈阳航空航天大学 2011
[3]有机酸还原六价铬反应动力学及其影响因素研究[D]. 李琛.南京农业大学 2006
本文编号:3263024
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