污灌土壤中重金属形态及化学治理研究

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1、蒋攫峰：污灌土壤中重奎属形态及化学治理研究中文摘要近年来，由于人口急剧增长和工业迅猛发展，固体废物向土壤表面堆放倾倒、有害废水向土壤中渗透、大气中的有害气体及飘尘不断随雨水降落在土壤中及大量引用工业污水灌溉致使土壤污染日益严重化，土壤污染问题已成为一个亟待重视和解决的问题。土壤污染的类型大致可以分为重金属污染、农药和有机物污染、放射性污染、病原菌污染等。重金属污染是造成土壤环境质量下降的重要原因之一，和其他类型的污染物相比，重金属污染的特殊性在于它很难被土壤微生物降解而从环境中彻底消除，当其在土壤中积累到一定程度时，就会对土壤一植物系统产生毒害和破坏

2、作用。重金属污染物难降解、易积累、毒性大，并且具有隐蔽性、长期性和不可逆转性的特点，是影响生态系统安全的一类重要污染物质。并且由于重金属存留于表层土壤中容易使农作物吸收，并通过食物链对人体造成严重的危害，使重金属污染的治理研究早已成为国际论坛及科研的焦点。长期以来，由于我国单纯注重经济的发展，对环境污染持有先污染后治理的态度，因而忽略了对环境的保护，导致环境质量日益下降。而今，人类生存与发展一刻也离不开环境，可持续发展的战略的提出使人类保护生态环境的认识提高到一个新的高度，要求在满足当代人的需求的同时，不影响后代人生存的能力。由此，针对白银地区污灌土

3、壤重金属污染的特点，应用相适应的科学手段，提出可行的治理措施以降低重金属生物有效性和毒性是十分必要的。第一章土壤重金属污染状况及化学治理技术文中较为详细地介绍了我国和白银地区重金属污染状况及危害、相关土壤中重金属形态与生物有效性的研究，以及污染土壤中重金属的化学固定及淋洗的研究进展，并对已有的土壤固定剂和冲洗剂进行了评述，共引用文献75篇。第二章腐殖酸对污灌土壤中cu、cd、Pb、zn形态的影响研究土壤中过量的有毒重金属如cu、cd、Pb、zn对农作物生长及人类的健康都有极大的危害，它们在土壤中的不同形态也直接影响其在环境中的迁移转化及毒性。腐殖酸m

4、micacid简称HA)是地球生态环境中分布最为广泛的天然有机物，约占土壤有机质60％，由于其复杂的结构和多种官能团的高反应活性，对重金属进入土壤环境后的毒性及生物有效性有着重要的影响和调控作用。本章选择腐殖酸以及柠檬酸，乙酸和硕士研究生：蒋煜峰专业：分析叶匕学研究方向：土壤环境化学1导师：陈慧教授蒋煜峰：污灌土壤中重金属形态度化学治理研宽EDTA为土壤添加物，对比研究了不同添加量及不同pH值条件时，腐殖酸等对污灌土壤中Cu、Cd、Pb、zn不同形态的影响。结果显示；在污灌土壤中添加腐殖酸可以改变土壤对重金属离子各形态的吸持能力，使具有直接毒性的重金

5、属可溶态急剧减少60—80％，同时使重金属氧化物结合态、碳酸盐结合态及有机结合态增加，降低重金属在土壤中的流动性、活性和生物可利用性。第三章腐殖酸对cd在黄土上吸附特性影响的研究腐殖酸是土壤环境中的重要天然有机物，含有较多的活性基团和具有特殊结构，使其与金属离子能够发生离子交换、表面吸附、配位和凝结等作用。近年来土壤中存在的天然可溶有机物对重金属迁移转化的影响引起了研究者们极大兴趣，但主要集中于天然有机物对重金属吸附解吸的研究。本章研究了腐殖酸对Cd在西部黄土上的吸附特征的影响，并对其它相关影响因素进行了研究。结果显示：无论是否加入腐殖酸，cd的吸附

6、都能够较好地符合Freundlich方程，25℃时加入10m155mg·L．I的腐殖酸使土样对cd的饱和吸附量由29．22姗ol·kg’1增加到了31．39咖01·kg～，并且吸附量随温度升高而降低，表明吸附为放热过程。加入与不加腐殖酸相比，吸附标准自由能改变量分别为△G2。=一O．9497kJ·mol4和△G。。一0．8885kJ·m01一，不加腐殖酸时，描述cd在供试土样上的吸附动力学最优方程为Elovich方程，其次为双常数方程；加入腐殖酸溶液后，其吸附动力学最优方程改变为双常数方程，且cd的吸附平衡时间缩短。随着加入腐殖酸量的增加，土壤样品对

7、cd的吸附量明显增加；随pH值的增加，加入腐殖酸降低了土壤对cd的吸附增加量。第四章表面活性剂强化EDTA络合洗脱污灌土壤中的重金属土壤冲洗技术在淋洗液中加入有机或无机酸降低土壤pH值、加入无污染的电解质溶液交换解吸和加入有机配体生成水溶性配合物等以释放存留于土壤固相的重金属。其中有机配体如ED．I’A由于对土壤性质影响较小，对多种重金属有较好的络合溶解能力，已有较为深入的研究。现应用表面活性剂对有毒有机污染物增溶洗脱的研究较多，但对于表面活性剂应用于重金属的解吸及与螯合剂复合解吸研究相对较少。本章选用白银地区污灌土壤为供试样品，以两种表面活性剂与E

8、DTA复合应用于重金属cd和Pb的解吸，以补偿单一解吸剂使用时的缺点，同时根据复合解吸前后土壤样品中cd、P