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文檔簡介
1、復(fù)合污染是我國土壤污染的主要形式,鉛/鎘復(fù)合污染又是我國農(nóng)田污染的重要類型之一。植物修復(fù)、鈍化/穩(wěn)定化法是農(nóng)田土壤修復(fù)的重要手段,針對重金屬復(fù)合污染土壤,往往需要多種方法的聯(lián)合運用。
本文從對植物修復(fù)和鈍化/穩(wěn)定化進行合理互補的角度出發(fā),選取修復(fù)植物巨菌草制備生物炭進行二次利用,以達到合理利用剩余秸稈和生產(chǎn)鈍化材料的目標(biāo);氧化鐵是土壤中常見的氧化物,對土壤中Pb、Cd等多種重金屬的遷移行為有重要影響。通過對巨菌草進行不同溫度的
2、熱解處理得到生物炭,與氧化鐵復(fù)配得到具有選擇性、土壤友好型的固化/穩(wěn)定化材料。
主要實驗結(jié)果如下:
?。?)對350℃、700℃熱解巨菌草生物炭進行保留灰分、洗脫灰分、硝酸處理后,結(jié)果表明:保留灰分的生物炭具有最好的吸附能力,對Pb2+、Cd2+的吸附分別達到130.82、26.36mg·g-1和142.14、39.09 mg·g-1。
(2)巨菌草生物炭(40目)和氧化鐵粉末(400目)進行固-固復(fù)配,結(jié)果
3、表明:復(fù)配材料為弱堿性材料,pH值在7.6-8.5之間;固-固復(fù)配處理極大增加了350℃熱解生物炭的比表面積、微孔面積、孔容等指標(biāo),以保留灰分的生物炭復(fù)配材料為例,其比表面積、微孔面積、總孔容、微孔孔容、平均孔徑分別增加了34.94、51.69、206.73、56.50、0.818倍;對 Cd2+的吸附性能增加了22.45%;復(fù)配材料對Pb2+、Cd2+吸附的選擇性有明顯的變化,復(fù)配材料對Cd的選擇性吸附明顯增強。
?。?)對不
4、同處理的復(fù)配材料進行吸附動力學(xué)、等溫吸附過程的分析。結(jié)果表明:復(fù)配材料對Pb2+吸附動力學(xué)過程符合準(zhǔn)二級動力學(xué)(R2>0.99)、顆粒內(nèi)擴散模型(R2>0.60);復(fù)配材料對 Cd2+吸附動力學(xué)過程符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型(R2>0.91)、顆粒內(nèi)擴散模型(R2>0.64);復(fù)配材料對Pb2+的吸附符合Langmuir(R2>0.86)和 Freundlich(R2>0.90)等溫吸附過程;材料對 Cd2+的吸附符合和Freundlich(
5、R2>0.81)等溫吸附過程,不符合 Langmuir(R2<0.50)等溫吸附過程。
針對實際土壤,復(fù)配材料的固化效果如下:
(1)對于韶關(guān)某礦區(qū)農(nóng)田土壤(pH=8.46,DTPA-Pb,7.982mg·kg-1, DTPA-Cd,1.4441 mg·kg-1)和番禺農(nóng)田土壤(pH=6.56,DTPA-Pb,88.456mg·kg-1, DTPA-Cd,4.8233.4441 mg·kg-1)進行振蕩實驗發(fā)現(xiàn),在0
6、.4%的固化劑投加量下,兩種土壤的Pb、Cd的DTPA有效態(tài)降低到標(biāo)準(zhǔn)值下(土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),HJ/T332-2006);土壤熟化實驗表明,復(fù)配材料對番禺土壤有更好的修復(fù)效果,以O(shè)CF350為例,對Pb、Cd固化效率分別達到34.09%、53.60%和67.66%、63.41%,但是由于培養(yǎng)時間限制,Cd的最終含量仍高于標(biāo)準(zhǔn)值。
?。?)韶關(guān)某礦區(qū)農(nóng)田土壤為弱堿性土壤,施加復(fù)配材料對其酸堿度沒有明顯的影響,番禺某農(nóng)田土壤為弱酸性
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