铅污染土壤中铅的形态分析及稳定化处理工艺研究

发布时间：2017-04-06 01:03

  本文关键词：铅污染土壤中铅的形态分析及稳定化处理工艺研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：研究磷酸盐稳定化处理重金属污染土壤有近二十年的历史了,已取得非常大的成就和进展,但是这种技术在应用过程中成本很高,导致其在实际土壤修复应用中无法广泛推广。此外,目前部分稳定化修复重金属污染土壤的研究都停留在实验室阶段,能够应用于实际修复项目中的固化/稳定剂的种类偏少,修复效果也有待提高。因此筛选出经济、高效的固化/稳定剂尤为重要。本文利用磷酸盐(磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和磷酸三钠)和有机酸(腐殖酸、腐殖酸钾和植酸)稳定化处理铅污染土壤,采用BCR连续提取法对土壤中Pb作形态分析,探索前述处理剂对土壤中铅的形态分布变化、浸出浓度以及土壤中pH值的影响,同时采用X射线衍射(XRD)、红外光谱分析探究稳定剂与土壤中铅之间的相互作用,以阐述不同稳定剂对土壤中重金属的作用机制;分别采用磷酸盐和有机酸中稳定化效果最好的药剂,即磷酸二氢钠和植酸,通过正交试验设计寻求二者的最佳工艺配比,所得结果总结如下:(1)磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和磷酸三钠均使土壤中铅的浸出浓度显著降低,且随着处理时间的延长,其浸出浓度呈现逐渐下降的趋势;BCR形态分析表明三种磷酸盐使土壤中铅的形态由有效态向残渣态转化,明显降低了污染土壤中铅的生物利用率;X-射线衍射分析表明:磷酸盐不仅与铅生成磷酸铅沉淀,还生成了氯磷酸矿物。(2)腐殖酸、腐殖酸钾和植酸也使土壤中铅的浸出浓度大幅度降低,并随着处理时间的延长呈现下降的趋势;形态分析结果表明污染土壤中酸可提取态铅含量大幅降低,残渣态铅含量显著提高,使铅向更稳定的形态转变;红外光谱分析表明腐殖酸中羧基与土壤中的铅发生主要作用,腐殖酸钾与铅的作用主要发生在羧酸根上,铅与植酸作用对植酸分子中P-O-CH3产生影响。(3)通过对比磷酸盐和有机酸的稳定化处理效率,得出磷酸盐中稳定化效率最高的是磷酸二氢钠,有机酸中稳定化效率最高的是植酸。(4)采用正交试验设计无机-有机复合药剂稳定化处理铅污染土壤,确定了无机-有机复合药剂的最佳配比如下:A(磷酸二氢钠的量)为5%,B(植酸的量)为2%,C(处置时间)为9天时,铅的浸出浓度为0.0596mg/L,达到了《生活垃圾填埋场污染控制标准》中0.25 mg/L的最高浓度限值限要求。
【关键词】：铅污染土壤 形态分析 正交设计 X射线衍射 红外光谱
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 铅污染现状及危害8-9
• 1.1.1 铅污染的现状8-9
• 1.1.2 铅污染的危害9
• 1.2 铅污染土壤修复技术9-13
• 1.2.1 物理化学修复技术9-11
• 1.2.2 生物修复技术11-13
• 1.3 土壤中重金属的化学形态13-14
• 1.3.1 重金属化学形态的概念13
• 1.3.2 重金属化学形态的分类13-14
• 1.4 课题研究内容及意义14-16
• 1.4.1 研究内容14-15
• 1.4.2 研究意义15-16
• 2 磷酸盐对铅污染土壤的稳定化研究16-38
• 2.1 药品与设备16-17
• 2.1.1 实验药品16
• 2.1.2 实验设备16-17
• 2.2 供试土壤概况17
• 2.3 实验步骤17-21
• 2.3.1 药剂处理17-18
• 2.3.2 土壤中铅的形态分析方法18
• 2.3.3 土壤中铅浸出浓度测定18-21
• 2.3.4 X-射线衍射分析21
• 2.4 磷酸盐对污染土壤中铅形态的影响21-27
• 2.4.1 污染原土中铅形态分布21-24
• 2.4.2 磷酸氢二钠对土壤中铅形态的影响24-25
• 2.4.3 磷酸二氢钠对土壤中铅形态的影响25-26
• 2.4.4 磷酸三钠对土壤中铅形态的影响26-27
• 2.5 磷酸盐对污染土壤中铅浸出浓度的影响27-29
• 2.6 磷酸二氢钠对铅的形态转变随处理时间的变化规律29-33
• 2.6.1 酸可提取态铅含量随处理时间的变化29-30
• 2.6.2 可还原态铅含量随处理时间的变化30-31
• 2.6.3 可氧化态铅含量随处理时间的变化31-32
• 2.6.4 残渣态铅含量随处理时间的变化32-33
• 2.7 磷酸二氢钠对铅浸出浓度随处理时间的变化规律33-34
• 2.8 磷酸盐与铅污染土壤中铅作用的X-射线衍射分析34-38
• 2.8.1 结果与讨论34-38
• 3 有机酸对铅污染土壤的稳定化研究38-50
• 3.1 药品与设备38
• 3.2 实验步骤38
• 3.3 有机酸对土壤中铅各形态的影响38-44
• 3.3.1 有机酸处理对于酸可提取态Pb的影响38-39
• 3.3.2 腐殖酸处理对于Pb各形态转变的影响39-41
• 3.3.3 腐殖酸钾处理对于Pb各形态转变的影响41-43
• 3.3.4 植酸处理对于Pb各形态转变的影响43-44
• 3.4 有机酸对土壤中铅浸出浓度的影响44-46
• 3.5 植酸对铅浸出浓度随时间变化的影响46
• 3.6 红外图谱分析46-50
• 3.6.1 腐殖酸处理土红外图谱分析46-47
• 3.6.2 腐殖酸钾处理土红外图谱分析47-48
• 3.6.3 植酸处理土红外图谱分析48-50
• 4 无机-有机复合药剂对铅污染土壤的稳定化研究50-58
• 4.1 无机-有机复合药剂对铅污染土壤的稳定化研究50-51
• 4.2 正交试验51-52
• 4.3 结果与讨论52-58
• 5 结论与展望58-60
• 5.1 结论58
• 5.2 展望58-60
• 致谢60-62
• 参考文献62-68
• 附录68
• A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文68
• B. 作者在攻读硕士学位期间参与过的项目68

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 文一;;防止农药污染土壤的措施[J];资源开发与保护;1986年02期

2 ;英国拟制定持续保护土壤的政策[J];中国环境科学;1996年06期

3 K·西莫查,王荣生,李长根;净化污染土壤的新的有效技术[J];国外金属矿选矿;2001年02期

4 陈五一;防治化学农药污染土壤的措施[J];农村经济与技术;2001年08期

5 魏杰;试论茶园污染土壤的修复[J];茶叶机械杂志;2002年01期

6 李彬,李培军,王晶,张海荣,杨桂芬;污染土壤毒性研究方法进展[J];环境污染治理技术与设备;2003年05期

7 刘宛,李培军,周启星,孙铁珩;污染土壤的生物标记物研究进展[J];生态学杂志;2004年05期

8 刘雪梅,杨传贵;污染土壤现场矫治的“新方法”[J];世界环境;2004年05期

9 刘云涛;污染土壤无害化处理的几种方法及应用[J];内蒙古石油化工;2004年06期

10 陆小成;陈露洪;毕树平;郑正;;污染土壤电动修复及供能方式研究进展[J];污染防治技术;2004年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 孙青;唐景春;;胜利油田污染土壤的生态毒性评价[A];第三届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2009年

2 管英强;王新明;姚宗中;崔新玲;呙畅;;德国化学战剂污染土壤处理技术[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集（下）[C];2011年

3 张慧;党志;易筱筠;杨琛;;玉米修复芘污染土壤的初步研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年

4 谢正苗;王碧玲;孙叶芳;李静;田兆君;;含磷物质修复铅污染土壤[A];第三届全国环境化学学术大会论文集[C];2005年

5 杨利芝;徐宏勇;刘勇弟;蔡兰坤;;生物泥浆反应器法修复污染土壤的强化手段[A];上海市化学化工学会2007年度学术年会论文摘要集[C];2007年

6 万小岗;王巍;习成成;;铀污染土壤淋洗去污实验研究[A];中国核学会核化工分会放射性三废处理、处置专业委员会学术交流会论文集[C];2011年

7 杨娟娟;魏成熙;孙海涛;;铅污染土壤有机肥对土壤酶活性的影响[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年

8 谢正苗;王碧玲;;氯和磷联合修复矿渣污染土壤的机理[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年

9 孙铁珩;;环境土壤与污染土壤生态修复[A];中国土壤学会第十次全国会员代表大会暨第五届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集（面向农业与环境的土壤科学综述篇）[C];2004年

10 张彦;;城市污染土壤环境影响评价及治理方法的探讨——房地产开发土地土壤污染案例分析[A];2007中国环境科学学会学术年会优秀论文集（上卷）[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 记者 王晓军;我市开始对污染土壤进行“治疗”[N];重庆日报;2008年

2 记者 周强 通讯员 邵兰芳 麻哲;采油污染土壤复耕成现实[N];中国国土资源报;2012年

3 ;日本核污染土壤运美[N];新华每日电讯;2005年

4 记者 班健;清理污染土壤有良方[N];中国环境报;2007年

5 记者　李惠子 俞铮;我科学家利用蜈蚣草大规模修复污染土壤[N];新华每日电讯;2006年

6 本报记者 孙蔚;北京车铁匠营限价地污染土壤将被挖走焚烧[N];中国消费者报;2007年

7 佚名;用法律条文“圈定”污染土壤责任[N];中国改革报;2012年

8 首席记者 李晓;修复污染土壤护生态[N];苏州日报;2014年

9 林华;给被污染土壤“排毒”刻不容缓[N];中国审计报;2014年

10 本报记者 陶小康;仅用“刮骨疗毒”法是远远不够的[N];中国化工报;2007年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 荣丽杉;铀污染土壤的植物—微生物修复及其机理研究[D];南华大学;2015年

2 王碧玲;含磷物质修复铅锌矿污染土壤的机理和技术[D];浙江大学;2008年

3 林莉;典型化工污染土壤的微修复技术研究[D];华中科技大学;2010年

4 周际海;线虫与微生物相互作用及其对污染土壤扑草净降解影响的研究[D];南京农业大学;2011年

5 万金忠;有机氯杀虫剂污染土壤的化学淋洗修复研究[D];华中科技大学;2011年

6 何炜;汽油和柴油污染土壤通风修复试验研究[D];中国地质大学（北京）;2007年

7 谯华;TNT污染土壤的生物泥浆反应器修复机理研究[D];浙江大学;2011年

8 于彩莲;生长调节剂强化龙葵修复镉污染土壤能力的研究[D];哈尔滨理工大学;2011年

9 崔卫华;汽油污染土壤的SVE修复方法研究[D];中国地质大学（北京）;2007年

10 高霏;二硝基二甲苯污染土壤和地下水的修复实验研究[D];中国地质大学（北京）;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王效国;大豆、龙葵单作和间作对镉、芘污染土壤的修复[D];西北农林科技大学;2015年

2 施秋伶;有机螯合剂和生物表面活性剂联合淋洗污染土壤中的Pb、Cd[D];西南大学;2015年

3 汤志涛;曝气强化非离子表面活性剂洗涤柴油污染土壤[D];东华大学;2016年

4 廖成阳;酒石酸、柠檬酸和苹果酸对镧污染土壤的淋洗修复研究[D];四川农业大学;2014年

5 宋少花;分级投加H_2O_2强化氧化油污染土壤的实验研究[D];西安建筑科技大学;2015年

6 王小晶;钾肥对叶类蔬菜重金属及营养品质的效应研究[D];西南大学;2011年

7 张静;Cr污染土壤电动修复过程中pH值的影响因素[D];兰州大学;2016年

8 王媛;大茅坪铜矿周边重金属铜、镉、锌、铅污染土壤的植物一化学修复研究[D];西北农林科技大学;2016年

9 聂兰玉;强化电动修复铬渣污染土壤试验研究[D];中国地质大学(北京);2016年

10 宋鑫莱;含磷物料稳定化修复铅污染土壤的研究[D];沈阳农业大学;2016年

  本文关键词：铅污染土壤中铅的形态分析及稳定化处理工艺研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：287972