纳米零价铁强化低分子量有机酸淋洗去除铅研究

发布时间：2018-09-14 11:02

【摘要】：为提高低分子量有机酸淋洗去除污染土壤中铅的效率,本文以矿山土壤和污染农田土壤为供试土壤,通过振荡淋洗试验,研究纳米零价铁(nZVI)强化低分子量有机酸(LMWOA)淋洗去除铅的效率,探讨淋洗后重金属废液处理,以期为重金属污染土壤化学淋洗修复以及淋洗废液处理提供理论依据。主要研究结果分述如下：(1)nZVI的添加明显地提升LMWOA淋洗去除铅的效率p0.05)。nZVI浓度、pH和淋洗时间是影响铅淋洗去除的主要因素。0.1 g L-1 nZVI与LMWOA复合后对铅去除效果最佳,此时对矿山土壤和农田土壤铅最大去除率分别为61.89%和82.30%；pH在较宽范围内影响铅的去除,最适淋洗pH为4.0；二级动力学方程对铅淋洗动力学过程拟合最优,其相关系数均0.80,达到极显著水平(p0.01)。各种淋洗处理下两种土壤中铅的淋洗能力差异均表现为农田土壤矿山土壤。柠檬酸与nZVI复合淋洗的效果明显优于苹果酸与nZVI复合的效果。(2)在最优的淋洗条件下研究了淋洗对重金属形态分布和土壤养分的影响。淋洗对不同形态重金属的去除能力存在明显差异,nZVI与LMWOA复合淋洗液对土壤中可交换态和可还原态的去除效果最明显；淋洗后土壤中的有机质含量显著增加(p0.05)(单一的nZVI除外)；与单一的LMWOA淋洗比较,nZVI与LMWOA复合淋洗后对土壤中氮、磷、钾淋失具有缓和作用。(3)垂序商陆生物质是一种潜在的重金属污染土壤淋洗废液的吸附材料。人工模拟废水生物吸附试验表明,吸附剂剂量、pH、Pb2+初始浓度和吸附时间显著影响吸附效率(p0.05),对Pb2+的最大吸附率可达到99%,最大吸附容量(Qmax)可达14.51 mgg-1。(4)垂序商陆生物质用于吸附实际土壤淋洗废液结果表明,其对淋洗废液中Pb2+和Zn2-去除效果较好；处理后,淋洗废液中各重金属离子均符合相关标准。(5)新型功能化材料nZVI能够显著提高LMWOA对铅的淋洗修复效率,是一种潜在的铅污染土壤修复材料；垂序商陆生物质是一种潜在的重金属污染土壤淋洗废液的吸附材料。
[Abstract]:In order to improve the efficiency of leaching lead from contaminated soil by low molecular weight organic acid, the paper studied the removal efficiency of lead by nanometer zero valent iron (nZVI) enhanced low molecular weight organic acid (LMWOA) leaching in mine soil and Contaminated Farmland Soil by oscillatory leaching test, and discussed the treatment of heavy metal waste liquid after leaching, with a view to heavy metal pollution. The main results are summarized as follows: (1) the addition of nZVI can significantly improve the leaching efficiency of LMWOA p0.05). The concentration of nZVI, pH and leaching time are the main factors affecting the leaching removal of lead. The maximum removal rates of lead in mine soil and farmland soil were 61.89% and 82.30%, respectively; the optimum leaching pH was 4.0 when pH affected the removal of lead in a broader range; the second-order kinetic equation was the best fit for the leaching kinetics process, and the correlation coefficient was 0.80, reaching a very significant level (p0.01). The effect of combined leaching with citric acid and nZVI was better than that of combined leaching with malic acid and nZVI. (2) The effects of leaching on the speciation and distribution of heavy metals and soil nutrients were studied under the optimal leaching conditions. The removal of exchangeable and reducible forms was the most obvious by MWOA complex leaching solution; the content of organic matter in soil increased significantly after leaching (p0.05) (except for single nZVI); compared with single LMWOA leaching, nZVI and LMWOA combined leaching had a moderate effect on nitrogen, phosphorus and potassium leaching loss in soil. (3) Vertical Phytolacca biomass was one. Biosorption test of artificial simulated wastewater showed that the dosage of adsorbent, pH, initial concentration of Pb2+ and adsorption time significantly affected the adsorption efficiency (p0.05), the maximum adsorption rate of Pb2+ could reach 99%, and the maximum adsorption capacity (Qmax) could reach 14.51 mgg-1. The results of the actual soil leaching waste liquor showed that the removal efficiency of Pb2+ and Zn2 - from the leaching waste liquor was good, and the heavy metal ions in the leaching waste liquor met the relevant standards after treatment. (5) The new functional material nZVI could significantly improve the leaching and remediation efficiency of lead by LMWOA, which was a potential lead contaminated soil remediation material. Biomass is a potential adsorbent for heavy metal contaminated soil leaching waste liquid.
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X53

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本文编号：2242515