砷污染土壤淋洗修复技术研究

发布时间：2017-07-30 18:30

  本文关键词：砷污染土壤淋洗修复技术研究

  更多相关文章： 砷污染 土壤 污染修复 复合淋洗 适用性 形态

【摘要】：在我国经济高速发展的同时,伴随着严重的土壤污染问题,全国土壤环境状况不容乐观。作为砷污染最为严重的国家之一,我国砷污染事件时有发生,砷具有致癌、致畸和致突变作用,因此砷污染治理刻不容缓。在众多土壤修复方法中,淋洗法是修复砷污染土壤的一种有效方法,操作简单,修复周期短,能够彻底去除土壤中的污染物,是当前污染场地修复领域的研究热点,为土壤污染治理提供了一个很好的示范。淋洗剂的选择是淋洗修复的关键,单一的淋洗剂往往很难达到很好的修复效果。但如果组合不同淋洗剂的差异修复效果和机理,即采用复合淋洗修复技术,可以有效地提高污染土壤的修复效果,具有良好的开发潜力与应用前景。本研究在结合实际工程和前期研究小试基础上,以砷污染土壤为研究对象,通过批量振荡淋洗法对比五种常用淋洗剂(EDTA、Na OH、草酸、柠檬酸和KH2PO4)对土壤砷的去除效果;并将五种淋洗剂进行组合复合淋洗研究,以探索最佳复合淋洗组合;再通过3种不同砷污染程度土壤的淋洗修复效果比较,研究复合淋洗的适用性;最后分析淋洗前后土壤中砷的形态变化,探索淋洗机理。以期为砷污染土壤及其场地的修复治理提供理论依据和参考。研究结果如下:(1)5种淋洗剂均能不同程度地去除土壤中的砷,去除能力从强到弱依次为草酸、Na OH、EDTA、KH2PO4、柠檬酸。草酸淋洗效果最好,去除率为75.27%,土壤砷含量从186 mg·kg-1降至46 mg·kg-1;(2)适当的复合淋洗组合能够提高污染土壤中砷的去除率,复合淋洗效果优于单一淋洗,复合二级淋洗效果优于复合一级淋洗。复合淋洗中,淋洗剂的选择和组合顺序是影响复合淋洗的关键。4 h 0.5 mg·kg-1 Na OH+4 h 0.1mg·kg-1 EDTA为最佳复合淋洗组合,砷去除率达到最高的91.83%,其次为4 h 0.5mg·kg-1 OX+4 h 0.5 mg·kg-1Na OH组合,砷的去除率为90.91%;(3)复合淋洗具有很好的适用性,对不同程度的砷污染土壤,最佳淋洗组合Na OH+EDTA和OX+Na OH同样具有较好的淋洗效果,且OX+Na OH组合淋洗效果优于Na OH+EDTA组合。对于重度污染程度的土壤,砷去除率同样可达50%以上。同时,复合淋洗组合对于重金属复合污染型土壤中除砷以外其他重金属元素也有一定的淋洗效果;(4)复合淋洗能够减少土壤中不同形态的砷,改变土壤中砷的形态分布,主要作用于有效态砷(交换态砷、铝型砷、铁型砷、钙型砷之和),交换态砷难以去除。复合淋洗后有效态砷含量降低,各试验土壤有效态均减少50%以上,残渣态砷比例增大,大大降低了污染土壤的风险。并且Na OH+EDTA对铝型砷具有更好的去除效果,而OX+Na OH能很好的去除铁性砷;(5)复合淋洗适用于小型中强度污染土壤,是治理砷污染土壤的一种高效快速方法,对工业污染场地的修复具有广阔的应用前景。制定修复方案时,需根据土壤中砷的形态分布和特征选择合适的淋洗组合。
【关键词】：砷污染 土壤 污染修复 复合淋洗 适用性 形态
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 第1章 绪论13-28
• 1.1 选题背景13
• 1.2 土壤砷污染13-18
• 1.2.1 土壤砷污染现状14-15
• 1.2.2 土壤中砷的来源15-16
• 1.2.3 土壤中砷的存在形态及迁移转化16-17
• 1.2.4 土壤砷污染危害17-18
• 1.3 砷污染土壤修复技术18-23
• 1.3.1 物理修复19-20
• 1.3.2 化学修复20-21
• 1.3.3 生物修复21-22
• 1.3.4 联合修复22-23
• 1.4 淋洗修复技术研究进展23-25
• 1.4.1 淋洗剂23-24
• 1.4.2 淋洗修复影响因素24-25
• 1.5 研究意义及内容25-28
• 1.5.1 研究意义25-26
• 1.5.2 研究内容26-27
• 1.5.3 技术路线27-28
• 第2章 常用淋洗剂的淋洗效果比较研究28-32
• 2.1 前言28
• 2.2 实验材料与方法28-29
• 2.2.1 实验土壤28-29
• 2.2.2 实验方法29
• 2.3 实验结果与分析29-31
• 2.3.1 实验土壤理化性质29-30
• 2.3.2 常用淋洗剂振荡淋洗实验30-31
• 2.4 小结31-32
• 第3章 最佳复合淋洗组合筛选实验32-36
• 3.1 前言32
• 3.2 实验材料与方法32-33
• 3.2.1 实验土壤32
• 3.2.2 实验方法32-33
• 3.2.3 数据处理分析33
• 3.3 结果与分析33-35
• 3.4 小结35-36
• 第4章 复合淋洗适用性探究36-41
• 4.1 前言36
• 4.2 实验材料与方法36-37
• 4.2.1 参比土壤36
• 4.2.2 实验方法36-37
• 4.2.3 数据统计分析37
• 4.3 结果与分析37-39
• 4.3.1 参比土壤理化性质测定37-38
• 4.3.2 复合淋洗适用性研究38-39
• 4.4 小结39-41
• 第5章砷污染土壤形态分析实验41-46
• 5.1 前言41
• 5.2 实验材料与方法41-42
• 5.2.1 实验土壤41
• 5.2.2 实验方法41-42
• 5.2.3 数据分析处理42
• 5.3 结果与分析42-44
• 5.4 小结44-46
• 结论与展望46-48
• 结论46-47
• 展望47-48
• 参考文献48-54
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录54-55
• 附录B 攻读学位期间所申请的专利目录55-56
• 致谢56

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本文编号：595602