重金属污染土壤与地下水一体化修复新技术研究
发布时间：2021-09-23 08:58
污染物在土壤及地下水中迁移转化,容易导致土壤与地下水双重污染,过去研究主要集中在土壤与地下水的单独修复,本论文将联合地下水抽出处理与土壤化学稳定方法,构建重金属污染土壤与地下水一体化修复新技术,研究一体化修复系统的可行性、修复效果、修复机理以及植物生长对一体化处理的影响。采用室内实验与数值模拟相结合的方法,研究含磷材料和生物炭与重金属Pb、Cu、Zn、Cd在土壤固-液界面反应过程及稳定化效果。借助SEM、XRD等仪器手段,研究一体化修复前后重金属形态变化,从而揭示重金属在一体化修复系统中的环境行为和重金属稳定的分子作用机理。主要结果如下:（1）通过培养实验开展了重过磷酸钙、磷灰石尾矿、牛粪生物炭和秸秆生物炭对土壤中重金属的稳定化效果研究。与对照相比,添加含磷材料可使Pb、Cu和Zn复合污染土壤中TCLP提取态重金属浓度最高分别降低89.2%、24.4%和34.3%。添加含磷材料或生物炭,可使Pb、Zn和Cd复合污染土壤中TCLP提取态重金属分别降低35.8-77.6%、25.0-31.5%和4.4-27.9%,四种材料中以重过磷酸钙稳定化效果最佳。XRD分析显示含磷材料稳定Pb和Cd主...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
技术路线图
本研究所使用的土壤分别取自我国四个区域: ①上海交通大学苗圃土壤；②江苏省盐城市农田土壤；③沈阳市铁西区农田土壤；④河南省济源市某精铅冶炼厂附近土壤。所有土壤均取自表层土（0-20 cm），取样地点如图2-1所示。图2-1土壤采样地点分布图Fig.2-1 The distribution of soils（2）供试土壤预处理及其理化性质土壤自然风干，去除杂物，碾碎，并过 2 mm 筛，备用。测定土壤中重金属总量采用 1:1 HNO3/H2O2消解[133]，消解液中重金属浓度采用火焰原子吸收分光光度计（FlameAtomic Absorption Spectrometry，AAS）或电感耦合等离子体质谱（InductivelyCoupled Plasma Mass Spectrometry，ICP-MS）测定；土壤中有机质含量采用重铬酸钾3421
24图 2-3 牛粪生物炭（a）和水稻秸秆生物炭（b）的扫描电镜（SEM）图Fig 2-3 The SEM images of dairy manure-derived biochar (a) and rice straw-derived biochar (b)
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国工业污染场地土壤与地下水重金属修复技术综述[J]. 陈梦舫. 中国科学院院刊. 2014(03)
[2]Heavy Metal Contamination in Soil and Soybean near the Dabaoshan Mine, South China[J]. ZHUANG Ping,LI Zhi-An,ZOU Bi,XIA Han-Ping,WANG Gang. Pedosphere. 2013(03)
[3]动水条件下重金属在沉积物水之间的迁移规律[J]. 王沛芳,胡燕,王超,周文明. 土木建筑与环境工程. 2012(03)
[4]不同作物原料热裂解生物质炭对溶液中Cd2+和Pb2+的吸附特性[J]. 刘莹莹,秦海芝,李恋卿,潘根兴,张旭辉,郑金伟,韩晓君,俞欣研. 生态环境学报. 2012(01)
[5]基于磷酸盐、碳酸盐和硅酸盐材料化学钝化修复重金属污染土壤的研究进展[J]. 梁媛,王晓春,曹心德. 环境化学. 2012(01)
[6]生物炭施用对污染红壤中重金属化学形态的影响[J]. 侯艳伟,曾月芬,安增莉. 内蒙古大学学报(自然科学版). 2011(04)
[7]中国污染场地修复的研究进展、问题与展望[J]. 骆永明. 环境监测管理与技术. 2011(03)
[8]中国地下水污染防治的研究进展[J]. 尹雅芳,刘德深,李晶,苗迎,吴旺发. 环境科学与管理. 2011(06)
[9]Effect of pH on transport of Pb2+,Mn2+,Zn2+ and Ni2+ through lateritic soil: Column experiments and transport modeling[J]. Srilert Chotpantarat,Say Kee Ong,Chakkaphan Sutthirat,Khemarath Osathaphan. Journal of Environmental Sciences. 2011(04)
[10]关注中国地下水污染问题[J]. 王滢芝. 中国建设信息(水工业市场). 2011(03)
博士论文
[1]污染土壤重金属分子形态及其根际转化机制研究[D]. 杨建军.浙江大学 2011
[2]我国典型农田土壤中重金属的转化与迁移特征研究[D]. 郑顺安.浙江大学 2010
[3]土壤重金属迁移转化的分子形态研究[D]. 胡少平.浙江大学 2009
[4]多孔介质中重金属反应性运移的数值模拟研究[D]. 纪书华.青岛大学 2009
[5]土壤—植物系统中重金属的生物有效性及其影响因素的研究[D]. 胡文.北京林业大学 2008
硕士论文
[1]不同初始氧化还原电位土壤中重金属Cd/Zn/Cu的运移实验及数值模拟[D]. 于童.青岛大学 2011
本文编号：3405422
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
技术路线图
本研究所使用的土壤分别取自我国四个区域: ①上海交通大学苗圃土壤；②江苏省盐城市农田土壤；③沈阳市铁西区农田土壤；④河南省济源市某精铅冶炼厂附近土壤。所有土壤均取自表层土（0-20 cm），取样地点如图2-1所示。图2-1土壤采样地点分布图Fig.2-1 The distribution of soils（2）供试土壤预处理及其理化性质土壤自然风干，去除杂物，碾碎，并过 2 mm 筛，备用。测定土壤中重金属总量采用 1:1 HNO3/H2O2消解[133]，消解液中重金属浓度采用火焰原子吸收分光光度计（FlameAtomic Absorption Spectrometry，AAS）或电感耦合等离子体质谱（InductivelyCoupled Plasma Mass Spectrometry，ICP-MS）测定；土壤中有机质含量采用重铬酸钾3421
24图 2-3 牛粪生物炭（a）和水稻秸秆生物炭（b）的扫描电镜（SEM）图Fig 2-3 The SEM images of dairy manure-derived biochar (a) and rice straw-derived biochar (b)
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国工业污染场地土壤与地下水重金属修复技术综述[J]. 陈梦舫. 中国科学院院刊. 2014(03)
[2]Heavy Metal Contamination in Soil and Soybean near the Dabaoshan Mine, South China[J]. ZHUANG Ping,LI Zhi-An,ZOU Bi,XIA Han-Ping,WANG Gang. Pedosphere. 2013(03)
[3]动水条件下重金属在沉积物水之间的迁移规律[J]. 王沛芳,胡燕,王超,周文明. 土木建筑与环境工程. 2012(03)
[4]不同作物原料热裂解生物质炭对溶液中Cd2+和Pb2+的吸附特性[J]. 刘莹莹,秦海芝,李恋卿,潘根兴,张旭辉,郑金伟,韩晓君,俞欣研. 生态环境学报. 2012(01)
[5]基于磷酸盐、碳酸盐和硅酸盐材料化学钝化修复重金属污染土壤的研究进展[J]. 梁媛,王晓春,曹心德. 环境化学. 2012(01)
[6]生物炭施用对污染红壤中重金属化学形态的影响[J]. 侯艳伟,曾月芬,安增莉. 内蒙古大学学报(自然科学版). 2011(04)
[7]中国污染场地修复的研究进展、问题与展望[J]. 骆永明. 环境监测管理与技术. 2011(03)
[8]中国地下水污染防治的研究进展[J]. 尹雅芳,刘德深,李晶,苗迎,吴旺发. 环境科学与管理. 2011(06)
[9]Effect of pH on transport of Pb2+,Mn2+,Zn2+ and Ni2+ through lateritic soil: Column experiments and transport modeling[J]. Srilert Chotpantarat,Say Kee Ong,Chakkaphan Sutthirat,Khemarath Osathaphan. Journal of Environmental Sciences. 2011(04)
[10]关注中国地下水污染问题[J]. 王滢芝. 中国建设信息(水工业市场). 2011(03)
博士论文
[1]污染土壤重金属分子形态及其根际转化机制研究[D]. 杨建军.浙江大学 2011
[2]我国典型农田土壤中重金属的转化与迁移特征研究[D]. 郑顺安.浙江大学 2010
[3]土壤重金属迁移转化的分子形态研究[D]. 胡少平.浙江大学 2009
[4]多孔介质中重金属反应性运移的数值模拟研究[D]. 纪书华.青岛大学 2009
[5]土壤—植物系统中重金属的生物有效性及其影响因素的研究[D]. 胡文.北京林业大学 2008
硕士论文
[1]不同初始氧化还原电位土壤中重金属Cd/Zn/Cu的运移实验及数值模拟[D]. 于童.青岛大学 2011
本文编号：3405422
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