超聲及酸化處理與EDTA聯(lián)合工藝對重金屬污染土壤的淋洗效果研究.pdf

1、土壤重金屬污染已經(jīng)成為導(dǎo)致全球土地資源短缺的一個(gè)重要因素。近年來，電子電器廢棄物不當(dāng)拆解導(dǎo)致的環(huán)境污染與人群健康危害問題逐漸引起了研究者的濃厚興趣。中國正成為全世界電子電器廢棄物的拆解中心。目前，修復(fù)土壤重金屬污染已有多種途徑，包括淋洗、固化/穩(wěn)定化、植物修復(fù)、生物降解、熱解析、氣提等技術(shù)。其中淋洗技術(shù)因其速度快，可徹底把土壤中的重金屬去除，受到國內(nèi)外研究學(xué)者的廣泛關(guān)注。從技術(shù)利用現(xiàn)狀來看，歐美現(xiàn)有采用洗脫技術(shù)主要針對電池回收、礦渣和冶

2、金類型場地。電子廢物處置場地是一種特殊的場地類型，而這種污染場地主要集中在中國、印度等發(fā)展中國家。由于污染來源特殊，重金屬與土壤的結(jié)合形式各異，現(xiàn)有洗脫技術(shù)參數(shù)不一定適合電子廢物處置場地污染土壤，因此，有必要開展針對電子廢物處置場地污染土壤洗脫參數(shù)的探索研究。
　　本研究通過主要是通過室內(nèi)模擬試驗(yàn)，分析超聲、酸化等洗脫參數(shù)對電子酸洗場地污染土壤Cd、Cu、Pb和Zn洗脫效率的影響。提出針對中國電子廢物處置場地污染土壤修復(fù)的洗脫技術(shù)

3、參數(shù)，為該類型場地的修復(fù)提供參考。試驗(yàn)結(jié)果表明:
　　1.電子廢物處置活動導(dǎo)致拆解場地土壤Cd、Cu和Pb污染，是主要污染物。Cd、Cu和Pb等主要污染物已擴(kuò)散到周邊河流和農(nóng)田，處置場周邊的水稻、蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品Cd、Pb含量超過國家食品重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)。通過食用農(nóng)產(chǎn)品攝入的重金屬比例最高，占86.6％～99.8％，農(nóng)產(chǎn)品食用是威脅暴露人群的健康的主要途徑。從元素?cái)z入量來看，食用農(nóng)產(chǎn)品攝入的As、Cu和Pb量分別為USEPA推薦的RfD

4、值的11.0、4.63和26.89倍，對暴露人群的健康威脅最大。
　　2.超聲作為EDTA洗脫的輔助手段，可有效提高重金屬的去除效率。靜置、振蕩、超聲三種處理中，超聲對Cd、Cu、Pb、Zn的去除率最好，分別達(dá)到34.89％、48.09％、59.29％、61.44％。靜置、靜置-攪拌和超聲-攪拌三種處理后，超聲-攪拌的處理對Cd、Cu、Pb和Zn的去除率最高，分別為74.67％、26.24％、90.24％、40.66％。
　

5、　3.超聲的最佳超聲時(shí)間為2～3h，最佳超聲功率為80％～100％。不同是超聲時(shí)洗脫后，Cd、Cu、Pb和Zn分別可在180、120、150、120分鐘時(shí)達(dá)到最大的去除率分別為36.87％、56.24％、56.68％、55.57％。Cd、Cu、Pb、Zn均在功率大于80％時(shí)達(dá)到最大去除率，分別為38.11％、57.94％、56.33％、59.70％，但在功率設(shè)置為80％和100％兩個(gè)功率的重金屬去除率變化不大，所以綜合考慮成本問題，可以

6、選擇功率80％。
　　4.酸化時(shí)間在12h時(shí)，Cd、Cu、Pb和Zn的去除率達(dá)到較高的水平。淋洗后重金屬含量Cd接近展覽會用地土壤環(huán)境質(zhì)量A級標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過12小時(shí)以上酸化后的土樣均達(dá)到展覽會用地土壤環(huán)境質(zhì)量B級標(biāo)準(zhǔn)(HJ350-2007)。
　　5.酸化預(yù)處理之后，可顯著降低土壤可還原態(tài)重金屬含量，EDTA洗脫能進(jìn)一步提高污染土壤重金屬的洗脫效率。酸化-EDTA聯(lián)合洗脫工藝對土壤Cd、Cu、Pb和Zn的洗脫效率分別為64.5％

7、、40.2％、74.8％、86.2％，含量分別降至1.16、143.68、528.85、81.77 mg/kg，均達(dá)到展覽會用地B級標(biāo)準(zhǔn)，Cd接近展覽會用地土壤環(huán)境質(zhì)量A級標(biāo)準(zhǔn)。與EDTA洗脫處理相比，本工藝對土壤Cd、Cu、Pb和Zn的洗脫效率分別提高了30.16％、11.28％、24.24％、30.78％。進(jìn)行酸化處理之后，污染土壤中的可還原態(tài)Cd、Cu、Pb和Zn含量由0.91、27.22、532.70、32.89mg/kg減少到