基于竞争吸附的镉污染土壤的原位快速修复研究

发布时间：2017-10-10 22:26

  本文关键词：基于竞争吸附的镉污染土壤的原位快速修复研究

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【摘要】：随着社会现代化和工农业发展,大量重金属通过各种途径排放到土壤中使得土壤重金属污染日益严重,在污染环境的诸多重金属中,镉污染最严重,且在土壤中活性较强,很容易被植物吸收而污染食物链,危害人类健康,因此,镉污染土壤的控制和修复已经变得刻不容缓。原位化学淋洗法因其处理成本低,操作简单,实用性强且效果显著,而受到国内外广泛的关注和应用。本文在制备出水中镉离子快速竞争吸附非织造布(PP-g-AA-ASA非织造布)的前提下,借鉴化学淋洗方法,构建出一种基于竞争吸附的镉污染模拟土壤的原位快速修复新方法。即在污染土壤中加入络合剂,将土壤固相中的镉离子原位络合溶出到土壤水溶液中,再迅速投入PP-g-AA-ASA非织造布对液相中络合态的镉进行竞争吸附,将液相中的镉转移到螯合功能非织造布上,同时络合剂再生释放并循环应用的原位快速修复方法,本方法可较彻底地清除土壤中的重金属镉,络合剂在整个修复过程中得到了循环应用。本文使用几种不同淋洗剂对镉污染土壤进行淋洗后,探究了螫合功能非织造布在不同淋洗剂淋洗后的络合体系中对镉的竞争吸附效果,综合考虑不同淋洗剂的淋洗效果、非织造布的竞争吸附效果、生物可降解性及价格等因素后选出最佳淋洗剂,并对镉离子的迁移路线及络合剂的循环路径进行了研究。使用最佳淋洗剂对镉污染土壤进行模拟土壤原位修复,讨论了淋洗剂浓度、淋洗剂pH、淋洗剂投入后震荡时间、非织造布投入剂量及投入后的震荡时间对土壤修复效果的影响,得出了最佳修复条件,并在最佳修复条件下对污染土壤进行了循环修复。实验结果表明,使用pH为2,浓度为20g/L柠檬酸溶液作为淋洗剂,按土水比1：1.5对污染土壤震荡淋洗10 min后,加入的PP-g-AA-ASA非织造布与污染土壤的质量比为1：400,螯合功能非织造布投入后继续恒温震荡20 min后将其取出,可达到一次修复的最佳修复效果,最高去除率可达到57.5%。非织造布取出后可继续对污染土壤进行震荡淋洗,在最佳修复条件下,对于轻度污染土壤只需进行两次循环修复,即可使土壤达到环境标准,耗时仅为1小时,且循环修复过程中不需要再额外添加络合剂。
【关键词】：镉污染土壤 螯合功能非织造布 竞争吸附 原位修复
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53;O647.3
【目录】：

• 学位论文的主要创新点3-4
• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 概述10-30
• 1.1 土壤重金属污染现状10-12
• 1.1.1 污灌区污染面积与日俱增11-12
• 1.1.2 工矿企业附近污染严重12
• 1.2 土壤重金属污染来源12-14
• 1.2.1 随着大气沉降进入土壤13
• 1.2.2 随着农用物资进入土壤13
• 1.2.3 随着污水灌溉进入土壤13
• 1.2.4 随着工农业废弃物进入土壤13-14
• 1.3 土壤重金属危害14-16
• 1.3.1 影响植物生长14-15
• 1.3.2 危害人体健康15
• 1.3.3 导致严重的经济损失15-16
• 1.3.4 影响生态平衡16
• 1.4 重金属土壤修复技术16-25
• 1.4.1 化学修复16-20
• 1.4.2 物理修复20-22
• 1.4.3 生物修复22-25
• 1.5 本论文研究的目的及意义25-26
• 1.5.1 研究意义25-26
• 1.5.2 研究目标26
• 1.6 课题来源及主要研究内容26-30
• 1.6.1 课题来源27
• 1.6.2 主要研究内容27-30
• 第二章 官能化螫合非织造布的制备30-40
• 2.1 实验原料及仪器30-31
• 2.1.1 实验原料30-31
• 2.1.2 实验仪器和装置31
• 2.2 非织造布的制备及残留液回收31-32
• 2.2.1 PP-g-AA非织造布的制备及接枝残余液性能评价31-32
• 2.2.2 PP-g-AA-ASA非织造布的制备及残余液回收再利用32
• 2.3 材料表征32
• 2.4 结果与讨论32-37
• 2.4.1 非织造布制备条件探究33-34
• 2.4.2 制备PP-g-AA非织造布后残余液的性能评价34-35
• 2.4.3 制备PP-g-AA-ASA非织造布后残余液的回收再利用35
• 2.4.4 非织造布的表征35-37
• 2.5 本章小结37-40
• 第三章 模拟土壤原位修复40-58
• 3.1 实验原料及材料40-41
• 3.1.1 实验原料40-41
• 3.1.2 实验仪器和装置41
• 3.2 淋洗剂的选择及修复技术可行性研究41-43
• 3.2.1 淋洗剂对淋洗效果的影响41-42
• 3.2.2 修复技术可行性研究42-43
• 3.3 最佳修复条件的探究43-45
• 3.3.1 淋洗剂浓度对修复效果的影响探究43
• 3.3.2 震荡时间对修复效果的影响探究43-44
• 3.3.3 淋洗剂pH对修复效果的影响探究44-45
• 3.3.4 非织造布投入剂量对修复效果的影响探究45
• 3.4 循环修复过程45-46
• 3.5 分析方法及数据处理46
• 3.5.1 土样消解方法46
• 3.5.2 土壤pH测定方法46
• 3.5.3 数据处理方法46
• 3.6 结果与讨论46-56
• 3.6.1 淋洗剂的选择及修复技术可行性研究47-49
• 3.6.2 柠檬酸浓度对土壤修复效果的影响49-50
• 3.6.3 震荡时间对土壤修复效果的影响50-52
• 3.6.4 柠檬酸溶液pH对土壤修复效果的影响52-54
• 3.6.5 PP-g-AA-ASA非织造布投入剂量对修复效果的影响54-55
• 3.6.6 循环修复过程讨论55-56
• 3.7 本章小结56-58
• 第四章 全文结论及展望58-60
• 4.1 全文结论58-59
• 4.2 展望59-60
• 参考文献60-68
• 发表论文及参与科研情况68-70
• 致谢70

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1 朱毅;;我们身边的镉污染有哪些?[J];生命与灾害;2011年03期

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本文编号：1008968