沸石与生物炭改良底泥中重金属稳定化的持久性效应探究

发布时间：2020-07-15 23:01

【摘要】：由于重金属通过多种方式聚集于底泥中并能进入食物链对人类健康呈现潜在毒性,人们开始越来越关注底泥中重金属污染治理,也迫切需要采取措施使底泥中重金属处于不溶性或惰性状态来降低重金属的危害。本实验中,作者就氯化钠改性沸石与生物炭两种材料在水溶液中对Cu~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)的吸附能力与底泥-土壤混合物中对三种重金属的稳定作用进行了对比,并采用土柱实验探究模拟酸雨条件下三种重金属的淋滤行为。根据材料的表征结果,与生物炭相比,氯化钠改性沸石的BET比表面积更高、阳离子交换容量更大、表面负载的负电荷更多,因此氯化钠改性沸石的性质更有利于吸附重金属。在简单的水溶液环境中,氯化钠改性沸石对三种重金属离子的吸附量更大,吸附速度更快,更有规律,而生物炭在单一溶液与混合溶液中都仅对铅表现出了选择性吸附。根据Langmuir等温吸附模型拟合的结果,氯化钠改性沸石对于Cu~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)的最大吸附容量分别为24.83、35.57和133.16 mg g~(-1)。因此改性沸石的吸附效果要优于生物炭。淋滤实验结果表明,经过100天的淋滤期后,与不对底泥进行任何改良而直接施用于土壤的空白组相比,经过氯化钠改性沸石或者生物炭改良后的底泥施用于土壤后淋滤液中的重金属浓度明显下降,持续时间减短。此外,氯化钠改性沸石比生物炭对三种重金属呈现出更好的稳定效果。综上所述,沸石对重金属的吸附效果和稳定效果比生物炭更好。因此,疏浚出来的污染底泥经改性沸石改良后能确保底泥以环境友好的方式回用于土地,能让底泥处理变得轻松容易。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X52
【图文】：

19图 2.2 天然沸石（a）、氯化钠改性沸石（b）与生物炭（c）的的 SEM 图Figure 2.2 SEM images of a) natural zeolite, b) NaCl- modified zeolite and c) biochar.

图 2.1 天然沸石、氯化钠改性沸石与生物炭的 XRD 图Figure 2.1 XRD Patterns of natural and NaCl-modified zeolite and biochar.SEM 扫描电镜过 SEM 对材料表面形貌进行观察发现，沸石在用氯化钠溶液改性

图 2.3 天然沸石、氯化钠改性沸石与生物炭在不同 pH 值下的 Zeta 电位图ure 2.3 Zeta potential of natural zeolite, NaCl-modified zeolite and biochar at diffsolution pH （n=3）.本章小结

【参考文献】

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1 张彦浩;黄理龙;杨连宽;刘承莹;王长江;张志斌;孙翠珍;;河道底泥重金属污染的原位修复技术[J];净水技术;2016年01期

2 黎玮;;洞庭湖区降雨特性分析[J];湖南水利水电;2015年02期

3 孔德花;魏育东;;生物炭对重金属离子Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附作用研究[J];内蒙古石油化工;2015年01期

4 李明遥;张妍;杜立宇;苏雪楠;董淑萍;兰西平;;生物炭与沸石混施对土壤Cd形态转化的影响[J];水土保持学报;2014年03期

5 王婕;刘桂建;方婷;袁自娇;;基于污染负荷指数法评价淮河(安徽段)底泥中重金属污染研究[J];中国科学技术大学学报;2013年02期

6 邱小香;朱海燕;;水体重金属的污染及其处理方法[J];湖南农业科学;2011年14期

7 李战;李坤;;重金属污染的危害与修复[J];现代农业科技;2010年16期

8 苏良湖;梁美生;赵由才;;不同固化剂对底泥重金属稳定化效果的研究[J];环境工程学报;2010年07期

9 王永强;肖立中;李伯威;郭杨;蔡信德;;骨炭+沸石对重金属污染土壤的修复效果及评价[J];农业环境与发展;2010年03期

10 吕青松;蒋煜峰;杨帆;朱琨;;重金属污染土壤淋洗技术研究进展[J];甘肃农业科技;2010年03期

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1 杜蓉;有机改性沸石的制备及其对PAEs吸附行为与机理的研究[D];重庆大学;2010年

本文编号：2757132