云南某废弃有色金属冶炼厂重金属污染土壤淋洗修复实验研究

发布时间：2020-05-27 23:29

【摘要】：近年来,随着我国有色金属矿开采、冶炼与加工业的发展,导致土壤重金属污染形势严峻。化学淋洗法因其修复效果好、成本低、适应性强且修复周期短等优点具有良好应用前景。然而将有色金属冶炼场地重金属污染土壤作为研究对象的较少,且对于化学淋洗修复技术的研究大多集中在单一淋洗剂的筛选及其淋洗条件探索上,而对于复合淋洗剂的研究却鲜有报道。本文以云南省某废弃有色金属冶炼厂厂区重金属污染土壤为研究对象,以《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》为目标,分别进行单一淋洗和复合淋洗实验,以确定淋洗剂的最佳复配组合及淋洗条件,并对淋洗前后污染土壤中重金属的形态变化和淋洗机理进行了探讨后发现:不同类型的单一淋洗剂对土壤中重金属的去除效果各有差异。各淋洗剂对土壤中重金属的去除效果总体上表现为:FeCl_3HClEDTA草酸鼠李糖脂去离子水。对于单一淋洗剂HCl、FeCl_3、草酸和鼠李糖脂来说,淋洗剂的浓度是决定淋洗效果的关键。其中HCl和FeCl_3均可有效去除土壤中重金属,其最佳淋洗条件为:淋洗剂浓度1mol·L~(-1)和0.5mol·L~(-1),液固比8:1,淋洗时间8h;而草酸对土壤中Cd、Pb、Zn淋洗效果较差;鼠李糖脂则需与酸性淋洗剂复合才能充分发挥其淋洗作用。对于两种复合淋洗剂,其最佳淋洗条件为:FeCl_3(0.5mol·L~(-1))+鼠李糖脂(1%)配比为1:1,液固比为8:1,淋洗时间为12h;HCl(1mol·L~(-1))+鼠李糖脂(1%)配比为2:1,液固比为10:1,淋洗时间为24h。两者均可将云南省某废弃有色金属冶炼厂厂区污染土壤Cd(965 mg·kg~(-1))、As(360 mg·kg~(-1))修复至满足《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》(GB36600-2018)第二类管制值标准。从重金属形态分析上看,该有色金属冶炼场地污染土壤中Cd、As、Zn的存在形态均以弱酸提取态为主,而Pb则是残渣态的占比最高。经复合淋洗后可有效去除土壤中活性态重金属,同时会将部分活性态的重金属转化为生物不可利用的残渣态,使土壤生物毒性大幅降低。
【图文】：

技术路线图

图 2-1 单一淋洗剂的初步筛选过程及淋出液2.4.2 单一淋洗剂正交实验为了探究初步筛选的四种单一淋洗剂的浓度、振荡时间、液固比等淋洗条件对土壤中重金属淋洗效果的影响，设计四因素四水平正交淋洗实验（刘瑞江，2010王学深，1975；Wu G，2011），，其因素水平表如表 2-5~表 2-8 所示。表 2-5 HCl 正交淋洗实验因素水平表水 平因 素HCl (mol·L-1) 液固比 (mL·g-1) 振荡时间 (h)1 0.1 5:1 12 0.5 8:1 33 1.0 10:1 84 2.0 15:1 15表 2-6 FeCl3正交淋洗实验因素水平表因 素
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X758;X53

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本文编号：2684316