胶体Mg(OH) 2 在含水层中的迁移及其原位稳定化重金属性能研究

发布时间：2024-02-21 02:44

　　近年来地下水重金属污染日益加重,如何高效稳定化地下水中的重金属已经成为焦点环境问题。原位反应带技术(in-situ reactive zone,IRZ)可使迁移至活性反应区的重金属与修复试剂通过氧化、还原、吸附、沉淀、有机络合等化学反应使重金属转化为无毒或毒性小的形态。因IRZ技术成本低、施工操作简便,能够修复埋藏较深的地下水污染等优点,成为近年来地下水原位修复的研究热点。IRZ技术修复试剂需具有以下特性:一是注入的修复试剂对污染物具有较高的处理能力;二是修复试剂在地下环境中具有良好的迁移性。Mg(OH)₂作为一种溶解度较低的碱类物质,具有缓释OH^-的特性,当被注入到地下环境中后,能够长期使地下水维持在碱性环境,是良好的地下水重金属污染修复药剂,在地下水染的控制与修复上有着广阔的应用前景。然而Mg(OH)₂悬浊液的稳定性很差,易沉降且颗粒的Zeta电位为正,注入到地下环境中后容易被介质吸附拦截,不具有良好的迁移性能,限制了其在IRZ技术中的应用。因此,本论文以Mg(OH)₂作为研究对象,利用表面活性...

【文章页数】：138 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 地下水污染的常用修复技术
        1.2.1 异位修复技术
        1.2.2 原位修复技术
    1.3 修复试剂的选择
    1.4 国内外研究现状
        1.4.1 纳米Mg(OH)₂的制备及改性
        1.4.2 Mg(OH)₂在含水层中的迁移特性
    1.5 研究中存在的主要问题
    1.6 课题研究内容、意义及技术路线
        1.6.1 研究内容
        1.6.2 研究意义及创新点
        1.6.3 技术路线
    本章小结
第2章 胶体Mg(OH)₂的制备
    2.1 实验目的
    2.2 实验材料及仪器
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验仪器
    2.3 实验方法
        2.3.1 胶体Mg(OH)₂的制备
        2.3.2 沉降体积测试
    2.4 实验结果及讨论
        2.4.1 表面活性剂的初选
        2.4.2 SDS对Mg(OH)₂稳定性的影响
        2.4.3 SDS/吐温80对Mg(OH)₂稳定性的影响
    本章小结
第3章 胶体Mg(OH)₂的OH^-缓释及其对重金属的稳定化性能研究
    3.1 实验目的
    3.2 实验材料及仪器
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验仪器
    3.3 实验方法
        3.3.1 Mg(OH)₂改性前后OH^-的缓释性能实验
        3.3.2 胶体Mg(OH)₂对Pb(Ⅱ)的稳定化效果实验
        3.3.3 胶体Mg(OH)₂对复合重金属离子的稳定化效果实验
        3.3.4 Mg(OH)₂反应带的OH^-缓释特性实验
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 改性前后Mg(OH)₂的OH^-缓释性能
        3.4.2 胶体Mg(OH)₂对重金属离子的稳定化性能
        3.4.3 胶体Mg(OH)₂在含水层中的迁移和OH^-缓释特性
    本章小结
第4章 胶体Mg(OH)₂在含水层中的迁移特性及模拟研究
    4.1 实验目的
    4.2 实验材料及装置
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验装置
    4.3 实验方法
        4.3.1 胶体Mg(OH)₂在含水层中迁移分布的影响因素研究
        4.3.2 胶体Mg(OH)₂迁移过程中浓度变化规律研究
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 胶体Mg(OH)₂在含水层中的迁移分布规律
        4.4.2 胶体Mg(OH)₂迁移模型的建立
        4.4.3 胶体Mg(OH)₂迁移模型的模拟结果
        4.4.4 模型的灵敏性分析
    本章小结
第5章 胶体Mg(OH)₂在污染含水层中的迁移性能及强化
    5.1 实验目的
    5.2 实验材料及仪器
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 实验仪器
    5.3 实验方法
        5.3.1 污染物对胶体Mg(OH)₂迁移性能的影响
        5.3.2 胶体Mg(OH)₂迁移性能的强化
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 胶体Mg(OH)₂在污染含水层中的迁移性能
        5.4.2 胶体Mg(OH)₂对污染含水层的修复效果
        5.4.3 粘度对胶体Mg(OH)₂在污染含水层中迁移性能的影响
        5.4.4 粘度对胶体Mg(OH)₂稳定化重金属效果的影响
    本章小结
第6章 胶体Mg(OH)₂对复合重金属的原位稳定化效果
    6.1 实验目的
    6.2 实验材料及仪器
        6.2.1 实验材料
        6.2.2 实验仪器
    6.3 实验方法
    6.4 结果与讨论
        6.4.1 Mg(OH)₂原位反应带的形成
        6.4.2 重金属的时空变化特征
        6.4.3 Mg(OH)₂对重金属的稳定化效果
    本章小结
第7章 MgCO₃/Mg(OH)₂原位修复Cd/Pb污染效果研究
    7.1 实验目的
    7.2 实验材料与仪器
        7.2.1 实验材料
        7.2.2 实验仪器
    7.3 实验方法
        7.3.1 MgCO₃/Mg(OH)₂复配比例对Cd/Pb稳定化效果的影响
        7.3.2 MgCO₃/Mg(OH)₂原位稳定化含水层中Cd/Pb效果
    7.4 结果与讨论
        7.4.1 不同MgCO₃/Mg(OH)₂复配比例对Cd/Pb的稳定化效果
        7.4.2 MgCO₃/Mg(OH)₂原位修复Cd/Pb污染含水层效果
    本章小结
第8章 结论与建议
    8.1 结论
    8.2 建议
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢



本文编号：3904918