钙镁复合固化剂修复铅、镉、铬污染土壤效能研究

来源 :大连海事大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rliang
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土壤是人类生存的基本自然资源和食物基础。现阶段,随着工业、城市污染加剧以及农用化学物质施用,受重金属污染土壤面积不断增加,危害人体健康。化学固化法是治理重金属污染土壤常见且有效的,可弥补施用单一固化剂的不足,但研究中采用复合固化剂修复时间普遍较长。因此,在保证对土壤重金属有效修复的同时,减少固化时间,仍是我们目前需解决的问题。本文以钙、镁为主要元素,分别选用质量比为2:1的Ca O和Mg O以及质量比为4:1:1:1的Mg O、Ca CO3、Ca SO4、Ca(H2PO4)2组成两种钙镁复合固化剂,用于修复高、低两种浓度的铅、镉、铬污染土壤。通过检测修复前后污染土壤p H值,讨论其变化情况及所起作用。测定重金属浸出毒性,判定达标情况并对比固化能力。分析重金属形态分布变化,探究各金属的迁移转化规律,得出对三种重金属的适用范围。对比两种钙镁固化剂短期(3~5天)内对铅、镉、铬污染土壤修复效果,得到以下主要结果:(1)两种钙镁复合固化剂修复三种重金属污染土壤后土壤p H值均提高至9.5以上。其中,经氧化镁型固化剂修复后土壤p H减少幅度相对较大。向修复后土壤中引入酸性物质后土壤p H没有明显改变,表明当外界环境突变时被固定的重金属不易被重新释放,具有较强稳定性。(2)氧化钙型固化剂适于修复镉污染土壤,50 mg/kg镉土壤经其修复后浸出毒性达标。主要将镉由金属可交换态转化为碳酸盐结合态和铁锰结合态,两者占比之和为90%左右。此外,对铅和铬污染土壤也表现出较好的固化效果。(3)氧化镁型固化剂适于修复铅和铬污染土壤,900和2600 mg/kg铅污染土壤浸出毒性稳定效率分别为79.51%和76.67%,主要将铅由金属可交换态和碳酸盐结合态转化为铁锰结合态。10和100 mg/kg铬污染土壤稳定效率分别为85%和79.51%,主要将铬由金属可交换态和碳酸盐结合态转化为铁锰结合态和残渣态。两种钙镁固化剂均可将土壤中重金属由活泼态转化为稳定态,降低其迁移性,减少金属浸出浓度,实现对铅、镉、铬污染土壤短期内有效修复,降低生物有效性,减小其对环境的危害。该研究为实际应用中铅、镉、铬污染土壤的治理和修复剂选择提供理论依据。
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