本文關(guān)鍵詞：SS-B穩(wěn)定化重金屬污染土的綠化種植再利用及環(huán)境安全性

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【摘要】：本文依托國家863計劃項目《有色冶金企業(yè)場地高風險污染土壤的固化穩(wěn)定化工藝技術(shù)研究與示范》(2013AA06A206),國家自然科學(xué)基金重點項目《城市化過程中天然沉積土污染演化機理與控制技術(shù)研究》(41330641),國家自然科學(xué)基金《磷酸鹽固化劑封閉高濃度復(fù)合重金屬污染黏土的機理及穩(wěn)定性研究》(41472258)及江蘇省杰出青年科學(xué)基金項目《特殊路基填土固化穩(wěn)定再生利用的關(guān)鍵問題研究》(BK2012022)等課題,對高濃度復(fù)合重金屬污染土的綠化種植再利用與長期環(huán)境安全性進行了研究。以理論研究與室內(nèi)試驗相結(jié)合的思路,研究了高濃度復(fù)合重金屬污染土經(jīng)過SS-B穩(wěn)定試劑穩(wěn)定化處理后的毒性浸出特性、土壤養(yǎng)分特征、植物毒性特征、酸雨入滲下污染物的運移特性以及對人體健康風險和潛在生態(tài)危害,主要得到以下結(jié)論：(1)基于SS-B穩(wěn)定化重金屬污染土與有機質(zhì)栽培土,研發(fā)了適用于污染場地綠化再利用的SS-B種植土：毒性浸出結(jié)果表明,配方摻量優(yōu)化后的SS-B穩(wěn)定化污染土中Pb、Zn、Cd的固定率能達到69.8%、94.2%、99.3%,浸出濃度滿足《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》(CJ343-2010)要求；與有機質(zhì)栽培土混拌后得到的SS-B種植土的pH/EC值,土壤養(yǎng)分指標,種子發(fā)芽指數(shù)80%,均達到《綠化種植土壤》(CJ/T340-2011)要求；盆栽試驗表明,SS-B種植土中小白菜生長未受重金屬污染物抑制,SS-B種植土中的Pb、Zn的植物可利用度較素污染土降低了46%與77%。(2)通過室內(nèi)試驗明確了SS-B種植土的滲透與污染物運移參數(shù)：固結(jié)滲透試驗測得SS-B種植土飽和滲透系數(shù)為5.02×10-6m/s；通過壓力板儀試驗獲得SS-B種植土的水土特征曲線,并通過Fredlund-Xing模型進行擬合；通過Frendlich方程對SPLP解吸附試驗結(jié)果進行擬合,并結(jié)合一維半動態(tài)浸出試驗得到SS-B種植土中Pb、Zn、Cd的有效擴散系數(shù)(D*),分別為1.11×10-10 m2/s、4.90×10-11 m2/s、4.57×10-12 m2/s。(3)明確了SS-B種植土在長期酸雨入滲條件下污染物的非飽和運移規(guī)律：柱狀降雨模型試驗結(jié)果表明在3周連續(xù)酸雨作用下,SS-B種植土中Pb、Zn、Cd污染物浸出濃度達到穩(wěn)定時,分別為0.10 mg/L、1.50 mg/L和0.05 mg/L,達到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》(CJ343-2010)要求；并通過Geostudio軟件對非飽和狀態(tài)下SS-B種植土中污染物在酸雨作用下的運移過程進行了有限元數(shù)值模擬。(4)風險評價表明SS-B種植土具有良好的長期環(huán)境安全性：US EPA人體暴露風險評價結(jié)果表明,SS-B種植土的非致癌風險∑HQ為7.69×10-31,致癌風險RI值為8.32×10-710-6,表明SS-B種植土不具備致癌／非致癌風險；數(shù)值計算得到的100年酸雨入滲環(huán)境下SS-B種植土中污染物向地下水遷移構(gòu)成的非致癌風險∑HQ為5.07×10-61,致癌風險RI值為8.32×10-710-6,無致癌／非致癌風險。
【關(guān)鍵詞】：重金屬 污染土 磷酸鹽 穩(wěn)定化 綠化種植土 環(huán)境安全性 風險評價
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X53;S318
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-31
• 1.1 研究背景及意義9-17
• 1.1.1 我國土壤重金屬污染9-12
• 1.1.2 污染場地二次開發(fā)與植被恢復(fù)現(xiàn)狀12-15
• 1.1.3 酸雨對污染場地的危害效應(yīng)15
• 1.1.4 污染場地土壤修復(fù)政策導(dǎo)向與技術(shù)規(guī)范15-16
• 1.1.5 本研究意義16-17
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-28
• 1.2.1 污染土固化/穩(wěn)定化技術(shù)研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.2 磷酸鹽材料修復(fù)重金屬污染土的研究現(xiàn)狀18-21
• 1.2.3 重金屬污染土植被恢復(fù)研究現(xiàn)狀21-23
• 1.2.4 降雨作用下土壤中污染物運移研究23-25
• 1.2.5 污染場地修復(fù)后的長期環(huán)境安全性與風險評價研究現(xiàn)狀25-28
• 1.3 主要研究內(nèi)容與技術(shù)路線28-31
• 1.3.1 對研究現(xiàn)狀的進一步總結(jié)28-29
• 1.3.2 主要研究內(nèi)容29
• 1.3.3 研究技術(shù)路線29-31
• 第二章 試驗材料與試驗方法31-47
• 2.1 試驗材料31-33
• 2.1.1 株洲現(xiàn)場污染土31
• 2.1.2 各組分固化劑材料31-32
• 2.1.3 商用有機質(zhì)栽培土32-33
• 2.1.4 其他材料33
• 2.2 試樣制備33-36
• 2.2.1 污染土的制備與老化33-34
• 2.2.2 穩(wěn)定土的制備34-35
• 2.2.3 人工酸雨的配制35-36
• 2.3 試驗內(nèi)容與方法36-44
• 2.3.1 固化劑配方的硫酸硝酸法浸出篩選試驗36-37
• 2.3.2 穩(wěn)定土種植特性測試與植物毒性試驗37-38
• 2.3.3 穩(wěn)定土盆栽試驗38-40
• 2.3.4 水分遷移特征試驗40-41
• 2.3.5 污染物運移特征試驗41-43
• 2.3.6 綠化土層柱狀降雨模型試驗43-44
• 2.4 本章小結(jié)44-47
• 第三章 磷酸鹽穩(wěn)定劑的篩選及固化穩(wěn)定化污染土再種植試驗研究47-61
• 3.1 概述47
• 3.2 硫酸硝酸法浸出篩選試驗47-50
• 3.3 穩(wěn)定土的再種植特性試驗50-54
• 3.3.1 有機質(zhì)栽培土的混拌50-51
• 3.3.2 土壤養(yǎng)分特征51-52
• 3.3.3 植物毒性特征52-54
• 3.4 盆栽試驗54-59
• 3.4.1 植株生長狀況55-56
• 3.4.2 栽培前后土體浸出特性與養(yǎng)分特征的變化56-57
• 3.4.3 植物可利用度57-59
• 3.5 本章小結(jié)59-61
• 第四章 SS-B種植土污染物浸出運移特征試驗研究61-75
• 4.1 概述61
• 4.2 SS-B種植土的滲透特性61-63
• 4.2.1 水土特征曲線61-62
• 4.2.2 滲透系數(shù)62-63
• 4.3 SS-B種植土中重金屬污染物的擴散和解吸附運移特征63-73
• 4.3.1 解吸附參數(shù)63-64
• 4.3.2 重金屬擴散系數(shù)64-73
• 4.4 本章小結(jié)73-75
• 第五章 酸雨作用下SS-B種植土層的柱狀降雨模型試驗與風險評價75-101
• 5.1 概述75
• 5.2 柱狀模型試驗75-80
• 5.2.1 土柱體積含水率變化75-77
• 5.2.2 土柱滲濾液排水變化情況77-78
• 5.2.3 滲濾液浸出濃度變化78-80
• 5.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析80-89
• 5.3.1 數(shù)值模型建模80-83
• 5.3.2 數(shù)值計算結(jié)果分析83-89
• 5.4 SS-B種植土的風險評價89-99
• 5.4.1 人體健康非致癌與致癌風險評價89-91
• 5.4.2 潛在生態(tài)危害91-93
• 5.4.3 地下水污染健康風險評價93-99
• 5.5 本章小結(jié)99-101
• 第六章 總結(jié)與展望101-103
• 6.1 本文主要結(jié)論101
• 6.2 本文創(chuàng)新點101-102
• 6.3 不足與展望102-103
• 附錄103-105
• 參考文獻105-113
• 作者簡介113-114
• 致謝114

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