攀枝花矿区土壤钒分布与异位修复研究

发布时间：2019-11-06 08:52

【摘要】：四川攀枝花矿区五氧化二钒储量约占全国钒储量的62%。已知钒的化合物具有中~高毒性,环境中的钒可以通过一系列的迁移转化进入土壤并影响人类生活,因此开展攀枝花矿区土壤钒的空间分布及其生态环境效应的研究,尤为迫切;基于土壤土著微生物开发生物修复工艺,也具有现实意义。攀枝花矿区5个不同钒生产工艺阶段周围所取表层土壤样品的分析结果显示,所有土壤样品中的钒含量均明显高于中国土壤钒的背景值(82.4 mg/kg),尤其冶炼厂周围场地土壤的钒含量高达4793.6 mg/kg,表明攀枝花矿区表层土壤受到不同程度的钒污染。应用高通量测序技术得到,毛球菌属、动胶菌属和丛毛单胞菌属是土壤中较为丰富的细菌属类,而子囊菌门是普遍存在且丰度较高的真菌。冗余分析表明,有机质、有效磷和有效硫是造成土壤细菌群落差异的主要环境因子,钒的存在也促进了细菌群落结构的改变。场地土壤样品经240天的染毒驯化,土壤中钒的主要形态由残渣态转变为具有较强活动性的酸提取态、可还原态和可氧化态。长期驯化改变了土壤中的细菌及真菌群落结构,并使得细菌群落结构趋于一致,主要为放线菌门、变形菌门和酸杆菌门。土壤中富集的部分细菌及真菌已被证实具有还原或耐受钒等重金属的性能,如节细菌具有去除六价铬的能力,黑曲霉和简青霉可以从转炉渣中回收钒。在3天周期内,土壤富集微生物对于五价钒(初始浓度75mg/L)的还原率均超过60%,显示了微生物修复钒污染土壤的潜力。引进化学淋洗技术作为钒污染土壤修复的预处理手段,选定盐酸、草酸和EDTA等9种常用的淋洗剂,分别采用单一淋洗,复合淋洗和混合稀释加淋洗的方式进行实验,结果证明选用草酸(0.50 mol/L)进行单一淋洗效果最佳,也最经济,12小时淋洗后,冶炼厂农田土壤中钒的去除率达到26.0%,对较强活动性的酸提取态、可还原态和可氧化态的钒的去除可达96.8%。在草酸淋洗液加入生物反应器12 h后,长期驯化的土著微生物对淋洗液中的总钒的去除率超过了90%,从而达到了移除土壤中的钒,同时回收自发沉淀的四价钒的目的。本研究促进了人们对钒的环境污染状况及生态效应的认知,开发了经济高效的钒污染土壤的异位修复技术,为此类场地的有效修复提供了新思路。
【图文】：

技术路线

并迅速带回至实验室。取部分土壤样品自然风干，待去除等杂质后，研磨，，根据后续实验要求，选择性地过 10 目或 100 目土壤理化性质及金属钒含量。用于分析土壤微生物的样品保存于。
【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】：2017
【分类号】：X53

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本文编号：2556634