毕业论文--化学修复法修复重金属污染土壤方法研究

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1、德州学院化学系2011届化学工程与工艺专业毕业论文化学修复法修复重金属污染土壤方法研究郑晖（德州学院化学系山东德州253023）摘要：我国土壤污染的总体形势严峻,部分地区土壤污染严重,由土壤污染引发的农产品质量安全问题和群体性事件逐年增多，修复污染土壤意义重大。本文采用化学淋洗法，分析分别采用去离子水、EDTA、EDTA-HCL、EDTA-柠檬酸作为淋洗剂进行淋洗实验，比较不同淋洗剂对重金属的淋洗效率，结果表明用EDTA-柠檬酸为淋洗剂对土壤的淋洗效果最佳。对Pb、Zn、Cu、Cd和Cr的去除率分别为48.2%,45.

2、9%,64.6%,37.6%和21.8%。关键词：重金属元素；土壤；化学修复；淋洗1引言1.1我国土壤污染现状与污染土壤修复的迫切性我国土壤污染已对土地资源可持续利用与农产品生态安全构成威胁。全国受有机污染物污染的农田已达3600万公顷，污染物类型包括石油类、多环芳烃、农药、有机氯等；因油田开采造成的严重石油污染土地面积达1万公顷，石油炼化业也使大面积土地受到污染；在沈抚石油污水灌区，表层和底层土壤多环芳烃含量均超过600mg/kg，造成农作物和地下水的严重污染[1—3]。全国受重金属污染土地达2000万公顷，其中严重

3、污染土地超过70万公顷，其中13万公顷土地因镉含量超标而被迫弃耕。土壤污染目前呈现如下特点：　a.污染面积增加明显，一些地区的土壤污染由局部趋向连续分布。　b.污染物种类增加，复合污染的特点日益突出。　c.污染物含量呈增加趋势，在一些传统农业区，土壤重金属镉超过国家二类土壤标准的面积达35.9%，超过国家一类土壤标准的面积竟达89.4%，且部分污染物来源尚未查清。d.城市土壤污染严重，我国西南某城市土壤中汞含量已超过国家标准100倍，在东北某城市的工厂废弃地，土壤镉、铅含量也严重超标达数百倍。必须指出的是：目前对于城市

4、土壤仍无适用于不同用途的土壤环境质量标准，而只能借用农田土壤环境质量标准进行评价。　　土壤污染已造成严重的后果，主要表现在：　a.造成直接的经济损失。全国每年因土壤污染而损失的粮食达120亿kg，由此造成的直接经济损失超过100亿元。14德州学院化学系2011届化学工程与工艺专业毕业论文　b.导致农产品品质下降，危害人体健康。在沈阳张士镉污染区，糙米镉含量平均0.55mg/kg，最高达0.79mg/kg，蔬菜镉含量超过对照区的5-6倍，居民头发、尿、血液中镉含量明显高于对照，癌症发病率高出对照区3-6倍。　c.导致大气

5、和水体环境污染。　d.对国家的可持续发展造成严重威胁。土壤是人类社会生产活动的重要物质基础，是不可缺少、难以再生的自然资源。土壤污染具有典型的定时炸弹性质，一旦大面积爆发，将会对国家可持续发展造成难以估量的影响，因此必须对土壤污染的预防和污染土壤修复予以高度重视。20世纪80年代以来，鉴于土壤污染的危害，世界上许多国家特别是发达国家均制定与开展了污染土壤治理与修复的计划。仅美国在20世纪90年代用于污染土壤修复方面的投资达近1000亿美元。污染土壤修复的理论与技术已成为当前整个环境科学与技术研究的前沿。我国的污染土壤修

6、复研究，目前正经历着由实验室研究向实用规模研究的过渡阶段，即将进入一个快速发展时期。　　污染土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。1.2重金属元素对土壤的影响1.2.1重金属的土壤化学行为土壤一旦遭受重金属污染就很难恢复，因而应特别关注Cd、Hg、Cr、Pb、Ni、Zn、Cu等对土壤的污染，这些元素在过量情况下有较大的生物毒性，并可通过食物链对人体健康带来威胁。　　进入土壤中的重金属的归宿将由一系列复杂的生物反应和化学

7、反应所影响。虽然不同重金属之间某些化学行为有相似之处，但它们并不存在完全的一致性。　　在不同土壤条件下，包括土壤的重金属类型、土地利用方式（水田、旱地、果园、林地、草场等），土壤的物理化学性状（土壤的酸碱度、氧化还原条件、吸附作用、络合作用等）的影响，都能引起土壤中重金属元素存在形态的差异，从而影响重金属的转化和作物对重金属的吸收。14德州学院化学系2011届化学工程与工艺专业毕业论文　　金属元素按其性质一般可以大致分为难溶性（氧化固定）元素和还原难溶性（还原固定）元素，例如，铁、锰等属于前者；镉、铜、锌、铬则属于后者

8、。氧化-还原作用不仅会使重金属元素还发生价态变化，而且还会使重金属元素的形态发生变化。　　土壤的pH对重金属的溶解度有密切关系。在碱性条件下，进入土壤的重金属多呈难溶态的氢氧化物。根据溶度积便能从理论上推求重金属离子浓度与pH的关系。随着pH值增大，重金属离子的浓度则下降。但对于两性化合物氢氧化铜和氢氧化锌来说，pH值高到一定程度