电动淋洗联合修复铜铅污染土壤的研究

发布时间：2017-03-15 17:30

【摘要】：近年来土壤重金属污染问题日益严峻,尤其是矿区、农田等地区的污染严重威胁到附近居民的健康安全。土壤重金属修复手段众多,其中电动力学修复具有时间短、速度快、成本低的特点,特别适合于处理低渗率性、密质土壤中的水溶性污染物。pH对电动修复效果有较强影响,尤其是阴极区土壤的pH的增加,会使金属提前沉降,阻碍了金属离子的迁移和去除;电极的极化会使电能效率降低,影响金属去除的效率。因此,需要针对以上问题,对土壤重金属电动力学修复进行优化,来提高修复效果。本研究中,电动力学修复人工模拟Cu、Pb污染土壤,采用三室有机玻璃反应器,中间为土壤区,两侧分别为正负电极。对电动修复影响因素进行探究,并结合柠檬酸进行联合修复,对土壤处理前后的重金属含量、形态以及理化性质进行对比分析,讨论修复对土壤的影响。本研究主要内容包括:(1)电动修复影响因素研究;(2)最优淋洗溶液选择实验;(3)电动淋洗结合修复研究。根据本研究结果,可得出以下结论:(1)电动修复中修复电压应小于氢析出电压,而修复时间则要平衡修复效率和能耗。修复时间5 d修复、电压为1.5V/cm时,酸性段土样铜铅去除率最高,分别为35.90%、25.29%。但由于土壤的酸缓冲性和OH-的影响,整体Cu、Pb修复效果较差。(2)柠檬酸的土壤金属的浸提效果最好。柠檬酸浸提稳定后的Cu、Pb浓度为32845.10 mg/L和19742.50mg/L,处理后的土壤重金属稳定。但土壤pH会从弱碱性变为强酸性。同时对土壤有机质也有较大影响,使其下降30%。(3)电动淋洗联合修复对土壤Cu、Pb取得了良好的效果,去除率最高分别可以达到91.04%和84.69%。远好于未添加柠檬酸的电动修复,证明电动淋洗联合修复的有效性。同时联合修复在重金属的收集与土壤pH、有机质的影响方面具有一定优势。研究运用电动淋洗联合修复人工模拟Cu、Pb污染土壤,为重金属污染土壤的修复及再利用提供借鉴。通过研究不同浓度柠檬酸对去除效率的作用及金属形态的影响,提高土壤中Cu、Pb的去除效果,为开发低成本高效的修复方法,实现土壤重金属的无害化处理,以及今后修复Cu、Pb污染土壤提供技术支持。
【关键词】：土壤修复 电动 淋洗 Cu Pb
【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】：2016
【分类号】：X53
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