有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體對(duì)土壤中Cu固定能力的研究.pdf

1、隨著土壤重金屬污染日益加劇，重金屬污染土壤的修復(fù)已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。在實(shí)踐中科學(xué)工作者針對(duì)不同污染類型和污染程度不斷發(fā)掘修復(fù)重金屬污染的各種方法。每種方法都有其適宜的應(yīng)用范圍和鮮明的優(yōu)缺點(diǎn)。原位固定方法在成本和時(shí)間上能更好地滿足重金屬污染土壤修復(fù)要求，適用于由于農(nóng)業(yè)活動(dòng)引起的程度較輕的面源污染，尤其是復(fù)合污染土壤的治理。有機(jī)一無(wú)機(jī)復(fù)合體對(duì)重金屬的吸附、沉淀、凝聚、絡(luò)合等能力大于單一的有機(jī)物或無(wú)機(jī)物。如果篩選天然物料制備有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體

2、，并用于實(shí)踐，無(wú)疑會(huì)降低修復(fù)成本和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，提高修復(fù)效率。 本論文從天然的無(wú)機(jī)材料膨潤(rùn)土、沸石，有機(jī)材料豬糞、玉米秸稈中篩選出制備有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體的原材料，并制備出符合原位固定技術(shù)的有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體；通過(guò)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，研究有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體對(duì)Cu的吸附-解吸；并且以酸性棕壤、潮棕壤、石灰?guī)r類褐土為供試土壤，通過(guò)土培實(shí)驗(yàn)，揭示有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體對(duì)不同土壤中DTPA提取態(tài)Cu含量的影響，為發(fā)展實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、安全的重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)提供理論

3、依據(jù)。 本文獲得主要研究結(jié)果如下： 1.以天然無(wú)機(jī)物料膨潤(rùn)土、沸石，有機(jī)物料豬糞、玉米秸稈作為篩選原料，無(wú)機(jī)物料最大吸附量分別為鈉基膨潤(rùn)土，4.119mg/g；鈣基膨潤(rùn)土，3.769 mg/g：沸石，3.812 mg/g；其大小依次為：鈉基膨潤(rùn)土＞沸石＞鈣基膨潤(rùn)土；有機(jī)物料豬糞、玉米秸稈的最大吸附量分別為2.652mg/g，2.341mg/g，且豬糞的C/N適宜微生物分解活動(dòng)，降解速率快，本論文選用鈉基膨潤(rùn)土、豬糞作為有

4、機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體制備的原材料。 2.以鈉基膨潤(rùn)土和豬糞降解液為制備原料，系統(tǒng)地研究了影響有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體制備效果的四種技術(shù)參數(shù)，得到了有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體的最佳制備參數(shù)，結(jié)論如下：以豬糞降解液配成10％的懸浮液，W豬糞：W鈉基膨潤(rùn)土=1：3，pH=6～8，反應(yīng)溫度60℃，攪拌反應(yīng)時(shí)間2.5小時(shí)。按照最佳制備工藝參數(shù)制備的有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體的表面特性發(fā)生了一定的變化：表面負(fù)電荷較原土升高，有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體較原土粒子疏松，表面粗糙。

5、 3.用Langmuir和Freundlich方程擬合有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體對(duì)Cu2+的吸附等溫線，均達(dá)極顯著水平，說(shuō)明這兩種方程均可用于描述供試有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體對(duì)Cu的吸附特征，但Langrnuir方程擬合度較高。用0.1mol/L，KNO3解吸的易解吸態(tài)Cu2+的平均解吸率明顯低于用0.1mol/LHCl解吸的難解吸態(tài)Cu2+的平均解吸率，說(shuō)明有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體吸附的Cu2+絕大多數(shù)是難解吸態(tài)Cu2+，也即有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體對(duì)Cu2+有較強(qiáng)的

6、吸持固定能力，是較理想的修復(fù)重金屬污染土壤的原位固定劑。 4.由于三種土壤成土母質(zhì)的差異，有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體對(duì)酸性棕壤、褐土中DTPA提取態(tài)Cu含量的影響沒(méi)有呈現(xiàn)明顯的規(guī)律性，可顯著降低潮棕壤中DTPA提取態(tài)Cu的含量，混施和袋施處理間沒(méi)有顯著差異。有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體修復(fù)重金屬污染土壤有-定的適用范圍，土壤成土母質(zhì)是主要影響因素之-。 5.混施和袋施有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體均降低了酸性棕壤中Cu各處理的pH值，對(duì)褐土pH影響沒(méi)有明顯

7、的規(guī)律性，但能提高潮棕壤中各添加Cu處理的pH值。土壤pH與DTPA提取態(tài)Cu的含量呈顯著線性相關(guān)。因此，有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體提高土壤pH，降低土壤中DTPA提取態(tài)Cu含量，可能是有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體原位固定修復(fù)重金屬污染土壤的機(jī)理之-。 綜上所述，由本論文提出的用天然鈉基膨潤(rùn)土和豬糞降解液制備的有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體對(duì)潮棕壤中Cu有較好的固定能力，而對(duì)以蒙脫石、蛭石含量較多的褐土和酸性棕壤固定效果不明顯。有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體修復(fù)重金屬污染土壤有