选矿尾砂重金属污染化学修复技术研究
发布时间：2021-04-09 06:10
湖南是著名的“有色金属之乡”。长期有色金属采选产生了大量的选矿尾砂。尾砂多是利用山谷筑坝堆置,尾砂库一般无防渗措施。由于尾砂中含有大量的重金属污染物,这给区域生态环境造成了严重的胁迫。本文以该环境问题为研究对象,对湖南省10个大型矿山尾矿库进行了全面的重金属污染现状调查与评价,并以调查结论为基础,展开化学萃取修复技术、小规模土壤柱实验和化学改良技术的研究。研究成果可望为区域的尾矿库重金属治理和管理提供技术和理论支撑。研究结果表明：被调查的10个有色金属矿山尾矿的重金属含量都严重超标,主要的重金属污染物有铅、锌、铜和镉。其中,铜山岭、冷水江与黄沙坪三处样品中Zn含量均严重超标,分别为10475.63mg/kg、151500.00mg/kg和12922.50mg/kg；永州铅锌矿、宝山铜矿、冷水江铅锌矿和黄沙坪铅锌矿的Pb含量特别高,分别为5846.42mg/kg、4742.30mg/kg、6470.00mg/kg和6850.17mg/kg。从重金属的存在形态分析上来看,各种重金属在尾矿中的主要存在形态各异：Pb主要以Fe/Mn氧化物结合态和残留态形式存在,可交换态与碳酸盐结合态的Pb含量...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
插图索引
附表索引
第1章 绪论
1.1 我国土壤重金属污染现状
1.2 土壤重金属污染特点
1.3 土壤重金属污染化学特性
1.3.1 土壤中重金属存在形态
1.3.2 土壤中重金属主要化学反应
1.3.3 重金属元素在土壤中的迁移和转化
1.4 重金属污染土壤修复技术
1.5 化学修复技术研究进展
1.5.1 化学萃取技术
1.5.2 化学改良技术
1.6 本课题的研究背景、目的与研究内容
1.6.1 研究背景
1.6.2 研究目的与内容
第2章 样品采集和理化性质分析
2.1 采样方案拟定
2.1.1 采样密度确定
2.1.2 采样点的布置
2.2 土壤样品的采集与制备
2.2.1 样品的采集
2.2.2 土壤样品的处理和保存
2.3 土壤样品理化性质分析
第3章 湖南省尾矿库重金属污染现状调查与评价
3.1 湖南省矿山概况
3.2 实验方案设计
3.2.1 实验目的
3.2.2 实验方案
3.3 结果与分析
3.3.1 尾砂特征和理化性质
3.3.2 尾砂中重金属的化学形态
3.3.3 污染区修复的优先次序
3.4 小结
第4章 化学萃取技术研究
4.1 萃取效率的影响因素：萃取剂的选择
4.1.1 实验方法
4.1.2 实验结果
4.1.3 实验小结
4.2 萃取效率的影响因素：表面活性剂选用
4.2.1 实验方法
4.2.2 结果与讨论
4.2.3 实验小结
4.3 修复效率的影响因素
4.3.1 实验方法
4.3.2 结果与讨论
4.3.3 实验小结
4.4 EDTA化学萃取修复永州某铅锌矿尾矿的研究
4.4.1 材料与方法
4.4.2 结果与讨论
4.4.3 结论
4.5 化学萃取法提取湘潭锰矿尾渣重金属
4.5.1 材料与方法
4.5.2 结果和讨论
4.5.3 结论与建议
4.6 小结
第5章 土壤柱化学萃取实验研究
5.1 萃取剂对土壤柱实验的影响
5.1.1 实验方法
5.1.2 结果与讨论
5.2 重金属存在形态对土壤柱修复效率的影响研究
5.2.1 实验方法
5.2.2 重金属在化学萃取前后的形态变化特征
5.3 土壤柱深度对萃取效率的影响
5.3.1 实验方法
5.3.2 结果与讨论
5.4 萃取时间对土壤柱实验的影响
5.4.1 实验方法
5.4.2 实验结果与讨论
5.5 小结
第6章 腐殖质运用于污染土壤改良的研究
6.1 材料和方法
6.1.1 实验用腐殖酸的提取
6.1.2 实验土样
6.1.3 重金属存在形态的测定
6.2 结果与讨论
6.2.1 土样的理化性质
6.2.2 腐殖酸对土壤中重金属化学行为的影响
6.2.3 腐殖酸对污染的短期效应和长期效应的影响
6.3 小结
结论与建议
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
附录B 攻读学位期间所参与的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]Bioremediation of Oil Spills in Cold Environments: A Review[J]. YANG Si-Zhong1, JIN Hui-Jun1,2, WEI Zhi1, HE Rui-Xia1, JI Yan-Jun1, LI Xiu-Mei2 and YU Shao-Peng1,3 1State Key Laboratory of Frozen Soil Engineering, Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000 (China) 2Lanzhou Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000 (China) 3Department of Geography, Harbin College, Harbin 150086 (China). Pedosphere. 2009(03)
[2]压水堆核电站放射性废液水泥固化技术分析[J]. 陈良,陈莉,李均华. 核动力工程. 2009(02)
[3]污染土壤的物理化学修复技术研究进展[J]. 杨丽琴,陆泗进,王红旗. 环境保护科学. 2008(05)
[4]土壤重金属化学形态的生物可利用性评价[J]. 雷鸣,廖柏寒,秦普丰. 生态环境. 2007(05)
[5]土壤气相抽提（SVE）技术研究进展[J]. 杨乐巍,黄国强,李鑫钢. 环境保护科学. 2006(06)
[6]Heavy Metal Accumulation in Plants on Mn Mine Tailings[J]. LIU Yun-Guo, ZHANG Hui-Zhi, ZENG Guang-Ming, HUANG Bao-Rong and LI Xin College of Environmental Science and Engineering, Hunan University, Changsha 410082 (China). E-mail: liuyun-guo@hnu.cn Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008 (China). Pedosphere. 2006(01)
[7]Heavy metal accumulation of urban domestic rubbish compost in turfgrass by EDTA chelating[J]. DUO Li-an~ 1,2, GAO Yu-bao~1, ZHAO Shu-lan~2(1. College of Life Sciences, Nankai University, Tianjin 300071, China. 2. College of Chemistry and Life Sciences, Tianjin Normal University, Tianjin 300074, China). Journal of Environmental Sciences. 2005(05)
[8]Microbial Activity Indices: Sensitive Soil Quality Indicators for Trace Metal Stress[J]. T. BECQUER,C. QUANTIN,M. BENEDETTI,P. LAVELLE. Pedosphere. 2005(04)
[9]污染土壤化学修复技术研究与进展[J]. 于颖,周启星. 环境污染治理技术与设备. 2005(07)
[10]土壤中重金属化学形态与植物吸收的关系[J]. 崔妍,丁永生,公维民,丁德文. 大连海事大学学报. 2005(02)
本文编号：3127073
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
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附表索引
第1章 绪论
1.1 我国土壤重金属污染现状
1.2 土壤重金属污染特点
1.3 土壤重金属污染化学特性
1.3.1 土壤中重金属存在形态
1.3.2 土壤中重金属主要化学反应
1.3.3 重金属元素在土壤中的迁移和转化
1.4 重金属污染土壤修复技术
1.5 化学修复技术研究进展
1.5.1 化学萃取技术
1.5.2 化学改良技术
1.6 本课题的研究背景、目的与研究内容
1.6.1 研究背景
1.6.2 研究目的与内容
第2章 样品采集和理化性质分析
2.1 采样方案拟定
2.1.1 采样密度确定
2.1.2 采样点的布置
2.2 土壤样品的采集与制备
2.2.1 样品的采集
2.2.2 土壤样品的处理和保存
2.3 土壤样品理化性质分析
第3章 湖南省尾矿库重金属污染现状调查与评价
3.1 湖南省矿山概况
3.2 实验方案设计
3.2.1 实验目的
3.2.2 实验方案
3.3 结果与分析
3.3.1 尾砂特征和理化性质
3.3.2 尾砂中重金属的化学形态
3.3.3 污染区修复的优先次序
3.4 小结
第4章 化学萃取技术研究
4.1 萃取效率的影响因素：萃取剂的选择
4.1.1 实验方法
4.1.2 实验结果
4.1.3 实验小结
4.2 萃取效率的影响因素：表面活性剂选用
4.2.1 实验方法
4.2.2 结果与讨论
4.2.3 实验小结
4.3 修复效率的影响因素
4.3.1 实验方法
4.3.2 结果与讨论
4.3.3 实验小结
4.4 EDTA化学萃取修复永州某铅锌矿尾矿的研究
4.4.1 材料与方法
4.4.2 结果与讨论
4.4.3 结论
4.5 化学萃取法提取湘潭锰矿尾渣重金属
4.5.1 材料与方法
4.5.2 结果和讨论
4.5.3 结论与建议
4.6 小结
第5章 土壤柱化学萃取实验研究
5.1 萃取剂对土壤柱实验的影响
5.1.1 实验方法
5.1.2 结果与讨论
5.2 重金属存在形态对土壤柱修复效率的影响研究
5.2.1 实验方法
5.2.2 重金属在化学萃取前后的形态变化特征
5.3 土壤柱深度对萃取效率的影响
5.3.1 实验方法
5.3.2 结果与讨论
5.4 萃取时间对土壤柱实验的影响
5.4.1 实验方法
5.4.2 实验结果与讨论
5.5 小结
第6章 腐殖质运用于污染土壤改良的研究
6.1 材料和方法
6.1.1 实验用腐殖酸的提取
6.1.2 实验土样
6.1.3 重金属存在形态的测定
6.2 结果与讨论
6.2.1 土样的理化性质
6.2.2 腐殖酸对土壤中重金属化学行为的影响
6.2.3 腐殖酸对污染的短期效应和长期效应的影响
6.3 小结
结论与建议
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
附录B 攻读学位期间所参与的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]Bioremediation of Oil Spills in Cold Environments: A Review[J]. YANG Si-Zhong1, JIN Hui-Jun1,2, WEI Zhi1, HE Rui-Xia1, JI Yan-Jun1, LI Xiu-Mei2 and YU Shao-Peng1,3 1State Key Laboratory of Frozen Soil Engineering, Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000 (China) 2Lanzhou Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000 (China) 3Department of Geography, Harbin College, Harbin 150086 (China). Pedosphere. 2009(03)
[2]压水堆核电站放射性废液水泥固化技术分析[J]. 陈良,陈莉,李均华. 核动力工程. 2009(02)
[3]污染土壤的物理化学修复技术研究进展[J]. 杨丽琴,陆泗进,王红旗. 环境保护科学. 2008(05)
[4]土壤重金属化学形态的生物可利用性评价[J]. 雷鸣,廖柏寒,秦普丰. 生态环境. 2007(05)
[5]土壤气相抽提（SVE）技术研究进展[J]. 杨乐巍,黄国强,李鑫钢. 环境保护科学. 2006(06)
[6]Heavy Metal Accumulation in Plants on Mn Mine Tailings[J]. LIU Yun-Guo, ZHANG Hui-Zhi, ZENG Guang-Ming, HUANG Bao-Rong and LI Xin College of Environmental Science and Engineering, Hunan University, Changsha 410082 (China). E-mail: liuyun-guo@hnu.cn Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008 (China). Pedosphere. 2006(01)
[7]Heavy metal accumulation of urban domestic rubbish compost in turfgrass by EDTA chelating[J]. DUO Li-an~ 1,2, GAO Yu-bao~1, ZHAO Shu-lan~2(1. College of Life Sciences, Nankai University, Tianjin 300071, China. 2. College of Chemistry and Life Sciences, Tianjin Normal University, Tianjin 300074, China). Journal of Environmental Sciences. 2005(05)
[8]Microbial Activity Indices: Sensitive Soil Quality Indicators for Trace Metal Stress[J]. T. BECQUER,C. QUANTIN,M. BENEDETTI,P. LAVELLE. Pedosphere. 2005(04)
[9]污染土壤化学修复技术研究与进展[J]. 于颖,周启星. 环境污染治理技术与设备. 2005(07)
[10]土壤中重金属化学形态与植物吸收的关系[J]. 崔妍,丁永生,公维民,丁德文. 大连海事大学学报. 2005(02)
本文编号：3127073
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