改性工业废渣对重金属污染土壤的稳定化修复研究

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1、4^ASouthChinaUniversityofTechnology硕士学位论文改性工业废渣对重金属污染土壤的稳定化修复研究作者姓名尹鹏学科专业环境工程指导教师石林教授所在学院环境与能源学院论文提交日期2015年5月StudyofModifiedIndustrialSolidWastesontheStabilizationRemediationofHeavyMetalsContaminatedSoilADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YinPengSupervisor：Prof.ShiLinSouthChinaUnive

2、rsityofTechnologyGuangzhou,China分类号：X53学校代号：10561学号：201220117862华南理工大学硕士学位论文改性工业废渣对重金属污染土壤的稳定化修复研究作者姓名：尹鹏指导教师姓名、职、称：石林（教授）申请学位级别：硕士学位学科专业名称：环境工程研究方向：固体废弃物处理资源化论文提交日期：W/t年6月f曰论文答辩日期：2015年6月5日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：党志__________委员：黄伟林秦玉洁杨琛易筱筠华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研

3、究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：f4日期：年<月S日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，艮P:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容

4、和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□I密，在_____年解密后适用本授权书。4保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版）电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）作者签名：^^y曰期：k/lrf■峭8级指导教师签名：曰期外/t卓叫?緣摘要近年来土壤重金属污染事件频发，重金属污染土壤严重影响了食品安全和土地的安全利用，并有可能通过食物链危害人体健康。本研究以广东省韶关市翁源县某受到Cd、Pb和Cu复合污染的农田土壤为研究对象，以三种改性工业废渣：活化

5、低品位磷矿(MP)、改性脱硫灰渣(MF)及改性脱硫灰渣与磷酸的配比混合物(MFP)作为钝化剂对目标土壤进行稳定化修复。通过盆栽实验研究了三种钝化剂对土壤pH、矿物质营养元素含量、土壤重金属形态分布、作物生长状况及作物对重金属吸收状况等指标的影响，评价了这三种钝化剂对重金属污染土壤的修复效果，并通过参数间的相关性分析初步探讨可能的修复机理。同时，通过吸附/解吸实验并借助X射线衍射分析仪(XRD)及扫描电镜(SEM)的表征进一步揭示三种钝化剂对Cd、Pb和Cu的钝化机理。三种钝化剂的添加显著地改善了土壤质量，为作物生长提供更好的土壤环境：钝化剂的添加均显著地提升了土壤pH及土壤交换性Ca、Mg及

6、有效Si的含量(P<0.05)，但又存在差异性。MP的添加使土壤有效P的含量显著增加(P<0.05)；而MF和MFP的添加使土壤中有效钾的含量显著增加(P<0.05)。另外，三种钝化剂的添加均显著地降低了土壤中危害较大的可交换态和碳酸盐结合态重金属的含量，可交换态Cd最多降低了31.9%，且主要转化为铁-锰氧化物结合态；可交换态Pb最多降低了56.39%，且主要转化为铁-锰氧化物结合态和有机物结合态；可交换态Cu最多低了34.26%，且主要转化为铁-锰氧化物结合态和残渣态；相关性分析的结果表明土壤pH的增加和有效矿物元素（硅、钙、磷）含量的提升是影响土壤重金属Cd、Pb和Cu形态分布的主要因

7、素。MP、MF和MFP三种钝化剂的添加显著的减少了小白菜对重金属的吸收，土壤质量改善并降低重金属对小白菜生长的抑制使小白菜极大地促进了小白菜的生长。通过对吸附/解吸后的钝化剂样品的表征分析发现，钝化剂与重金属反应后有新的物质生成且表面形态也发生了显著的变化。对MP吸附重金属后的样品进行XRD和SEM分析发现，MP与Cd反应有Cd(OH)F和Cd(H2PO4)2的生成；MP与Pb反应生成了氯磷铅矿(Pb5(PO