不同钝化剂对城市管网污泥中重金属活性的影响

发布时间：2017-12-23 21:29

  本文关键词：不同钝化剂对城市管网污泥中重金属活性的影响　出处：《吉林大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：城市管网污泥是人类生产生活的必然产物,随着社会的发展进步,其数量越发巨大,不及时清理会堵塞市政管网,清掏后若处置不当则会造成二次污染。由于管网污泥中含有大量的N、P、K、有机质及其他无机营养物,因此管网污泥具有极高的农业利用价值。又因其含有大量的重金属,直接施农田将导致农田土壤重金属污染的风险。通过向管网污泥添加钝化剂,可使管网污泥中的重金属活性下降,这样就减少了管网污泥对环境特别是土壤环境的重金属污染风险。本文通过添加不同比例(3%、7%、10%)的脱硫石膏、粉煤灰、磷矿粉、膨润土和海泡石对管网污泥进行钝化处理,研究了钝化剂对管网污泥重金属形态分布及DTPA可提取态的影响,并通过电镜分析及红外光谱分析初步探讨了钝化作用机理,对于避免管网污泥在土地利用过程中的重金属污染风险具有重要的理论和实际意义。研究结果如下:(1)添加五种钝化剂可以使城市管网污泥中Cu、Zn、Pb、Cd的交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态含量降低,也可以使交换态As含量降低,除脱硫石膏外其他钝化剂也可以使碳酸盐结合态As含量降低。由于城市管网污泥中重金属的可交换态和碳酸盐结合态活性较大,其它形态的活性较小,因此,这五种钝化剂均可以降低Cu、Zn、Pb、Cd、As的活性。不同钝化剂均可以使活性较大的水溶态汞、盐酸可提取态汞以及腐殖酸结合态汞含量降低,因此,这五种钝化剂均也可以降低Hg的活性。(2)添加不同钝化剂会使DTPA可提态重金属含量降低,且随钝化剂添加量的增加,降低越显著。不同添加比例的膨润土可以显著降低DTPA可提取态Cu、Pb的含量;不同添加比例的粉煤灰可显著降低DTPA可提取态Zn含量;以7%比例添加钝化剂时,粉煤灰可显著降低DTPA可提取态Cd和Hg含量,3%和10%比例添加钝化剂时,膨润土可显著降低DTPA可提取态Cd和Hg含量;对于DTPA可提取态As,3%和7%比例添加钝化剂,海泡石钝降低最显著,膨润土次之,而以10%添加钝化剂,膨润土比海泡石使DTPA可提取态As降低更显著。(3)不同钝化剂对管网污泥重金属的钝化机理可能为:通过向管网污泥添加钝化剂增加了管网污泥颗粒的比表面积,产生更多重金属吸附点位;钝化剂中含有磷酸盐、碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐等物质与重金属形成沉淀,并且可以改变管网污泥中有机官能团性质,促使其与金属离子发生反应,生成更为稳定的络合物。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X703

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本文编号：1325552