有机-无机复合稳定剂对土壤重金属稳定化处理的研究

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1、万方数据广西大掌硕士掌位论文有机一无机复合稳定剂对土壤●E金属稳定化处理的研究第一章绪论弟一早瑁比1．1土壤重金属污染现状概述土壤是陆地生态系统的基础，是农作物种植所需营养的来源。随着我国工业的快速发展，土壤遭到重金属污染的情况愈来愈严重。化工冶炼工业“三废”、道路交通、畜禽粪便、化肥和农药、污水灌溉等成为主要污染源。据最新的全国土壤污染状况调查公报(2014年4月发布)表明：我国土壤环境情况整体不妙，16．1％的土壤总点位超标。耕地土壤环境质量令人担忧，工矿业废弃场地的土壤环境问题尤为严峻。无机污染类型点位超标率达80％以上，铜，锌，铅，镉，砷，铬，汞点超标率分别为2．1％，1

2、．5％，7％，2．7％，O．9％，1．1％，1．6％。可见，我国土壤环境质量问题依然很严峻，重金属污染土壤的治理已迫在眉睫。1．2重金属污染土壤修复技术研究进展重金属造成的污染毒性很大，进入土壤后会改变土壤的组成和结构，抑制植物、农作物生长，对人类粮食安全造成危害。重金属还可以通过食物链在人体内累积，肾脏、肝脏等器官受损，引起“痛痛病”、“水俣病”、“血铅”等，成为人类健康的重大威胁。目前，重金属污染土壤修复常见的两种原理分别是：①重金属总量削减法，通过淋洗、萃取、客土、换土等手段将重金属从土壤中分离、减少。②重金属赋存形态转化法，在重金属总量不变条件下，通过改变重金属的形态来降

3、低其活性和移动性。在这2种原理的基础上，人们提出了多种修复技术，譬如：①物理修复(分离工程、新旧土互换、玻璃固化、蒸气抽提、热解吸以及电动力法等)，②化学修复(溶剂萃取、化学淋洗／浸出、氧化还原和钝化等)，③生物修复(微生物、植物和动物修复等)，④农业生态修复技术(改变耕作制度、调整作物品种、增施有机肥等)。1．2．1物理修复物理修复包括工程修复、电动修复、热脱附、玻璃固化等技术措施。①工程修复主要有：换土、客土、深耕翻土等。对不同污染水平土壤宜采用不同的措施，深耕翻土手段可用于轻度污染区，客土换土则用于重污染区。②电动修复川即合理放置电极于污染土壤中，通电后的直流电压将产生电场

4、梯度，污染物质以电迁移、电渗流、电泳方式向电极室运输，在电极两端被收集处理，从而清洁污染土壤。③热脱附常用于易受热挥发的重金属，通过对土壤加热，重金属汞、砷、硒等从土壤中挥发，从而减轻土壤污染程度。④玻璃固化：常用热塑性塑料、水泥、火山灰等固化剂将污染土壤塑1万方数据广西大学硕士学位论文有机一无机复合稳定剂对土壤重金属稳定化处理的研究化／固化，或将污染土壤与固化剂添加烧结形成陶瓷，使重金属污染物转换成玻璃质材料，降低重金属活性，便于保存和后期处理。综上，物理修复技术各有所长：工程修复结果彻底、稳定，但工程量大，投资高，土壤结构和组成易受影响，土壤肥力也会下降；电动修复成本较高，受

5、环境条件影响较大，阴阳极电解液在电迁移过程中会发生电解，土壤pH急剧变化，出现“偏极现象”，且有机质、渗透性等的改变也都影响修复效梨2】；热脱附会改变土壤性质和重金属的赋存形态，挥发气体还需收集再处理；玻璃固化适用于放射性物质，量大但成本高，适用于重污染地区。1．2．2化学修复化学修复包括化学淋洗、萃取、稳定／固定等修复技术。①化学淋洗技术：采用酸／碱性溶液(硫酸、硝酸等)、螯合／络合剂(EDTA、EDDS、柠檬酸、醋酸铵等)、表面活性剂(鼠李糖脂、皂角苷等)等淋洗剂对污染土壤进行一定时间和强度的淋洗，借助淋洗剂的高萃取浸提能力，洗脱土壤中的重金属。陈玉成【3]利用螯合剂、表面活

6、性剂淋洗城市污泥中的镉铬，O．01mol／L十二烷基磺酸钠和0．3mol／L柠檬酸和振荡处理污泥2h后，Cd、Cr的去除率分别为59．2％、50．91％，氮素损失了13．47％。可见化学淋洗技术虽然快速、高效，但会对土壤原先的营养元素造成破坏，而且淋洗液价格昂贵，淋洗后液体的收集与处理还有待完善。②稳定／固定修复技术：指利用化学稳定／固定剂与土壤中的重金属发生吸附、沉淀／共沉淀、螯合等反应，形成难溶或活动性差、毒性低的物质，从而减轻重金属对土壤污染程度的技术。常用的化学稳定／固定剂主要有含磷物质、碱性物质、有机质、黏土矿物、高分子聚合材料等。赵述华【4】分别添加了20％粉煤灰、1

7、0％堆肥污泥来钝化矿区炼金废渣，养护28天后，As、Cd浸出浓度己远低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085．3．2007)设定的浓度限值。Hanauer等人[5】发现1％用量的零价铁能有效固定Cu、Zn和Cd，降低其在土壤中的生物有效性，降低顺序为Cu>Cd>Zn。施尧【6】运用重过磷酸钙和磷灰石钝化修复铅、铜和锌复合污染土壤四周后，发现P处理对铅、铜稳定效果较好，而锌效果有限甚至被P活化。这表明稳定／固定修复技术简单易行，效果良好，但稳定／固定剂对不同的元素稳定效果