本文關(guān)鍵詞：鋯改性凹土對(duì)水體與底泥中重金屬的吸附與固定效果研究

  更多相關(guān)文章： 鋯改性凹凸棒石 重金屬 吸附固定 底泥 生物有效性

【摘要】：水體重金屬污染已是當(dāng)今世界面臨的主要環(huán)境問題之一,嚴(yán)重影響人們的生產(chǎn)和生活活動(dòng)。黏土礦物因其具備無(wú)毒、廉價(jià)等特點(diǎn)越來(lái)越多地被應(yīng)用到環(huán)境重金屬的治理和修復(fù)中。針對(duì)目前污水與底泥中出現(xiàn)的多種重金屬?gòu)?fù)合污染問題,本論文以凹凸棒黏土為材料,采用鋯改性的方法,研究鋯改性凹凸棒對(duì)水體與底泥中砷、鉛與鎘的污染控制。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)凹凸棒與氧氯化鋯質(zhì)量比為1：2時(shí)所制備的鋯改性凹凸棒(Zr-ATP)對(duì)As3+、Ass+、Pb2+、Cd2+均有較好的吸附性能,這主要是由于納米鋯離子已經(jīng)成功負(fù)載到凹凸棒的納米孔道中,增強(qiáng)了原狀凹凸棒(ATP)的活性,從而增加了Zr-ATP對(duì)重金屬的吸附容量。批處理實(shí)驗(yàn)表明,Zr-ATP對(duì)As3+、As5+、Pb2+、Cd2+等溫吸附符合Freundlich吸附等溫線模型,吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,Zr-ATP對(duì)As3+、As5+、Pb2+、Cd2+動(dòng)力學(xué)吸附符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,相關(guān)系數(shù)都達(dá)到0.999以上,當(dāng)吸附劑投加量為8g/L,Zr-ATP對(duì)As3+、As5+、Pb2+、Cd2+吸附最優(yōu)。經(jīng)過3次脫附試驗(yàn)后,Zr-ATP對(duì)As3+、As5+、Pb2+、Cd2+仍有較好的吸附性能,表明Zr-ATP吸附劑有良好的再生循環(huán)性能。從實(shí)際應(yīng)用的角度考慮,對(duì)ATP進(jìn)行混合造粒,并采用低溫(200℃)燒結(jié)處理,制備不易水解的顆粒態(tài)凹凸棒,對(duì)顆粒凹凸棒進(jìn)行鋯改性處理,制備顆粒態(tài)鋯改性凹凸棒顆粒,基于固定柱吸附動(dòng)態(tài)試驗(yàn),研究制備材料對(duì)不同重金屬的吸附效果。結(jié)果表明,適宜水流速為5.0ml/min, Zr-ATP吸附劑延長(zhǎng)了穿透時(shí)間,提高了吸附劑的飽和吸附量,Zr-ATP吸附劑對(duì)As3+、As5+、Pb2+、Cd2+的飽和吸附量分別增加了40.87%、63.75%、30.21%、48.15%,由于吸附劑與重金屬離子接觸時(shí)間短,導(dǎo)致動(dòng)態(tài)吸附量遠(yuǎn)低于靜態(tài)吸附量。采用不同種類凹凸棒(白云石凹凸棒、700℃熱改性凹凸棒、ATP、Zr-ATP)和原狀沸石6種材料對(duì)復(fù)合污染底泥進(jìn)行固定化試驗(yàn),并基于BCR形態(tài)提取研究底泥中重金屬的形態(tài)變化。結(jié)果表明,隨著固化劑添加量的增加,固化劑對(duì)底泥的固化效果越好,當(dāng)Zr-ATP固化劑施加量為10%時(shí),6種固化劑對(duì)底泥的固化效果最好,6種材料中Zr-AT能顯著降低底泥中酸可提取態(tài)的鉛和鎘,使酸可提取態(tài)的鉛和鎘降低14.75%和28.99%,殘?jiān)鼞B(tài)的鉛和鎘增加了11.22%和6.58%,毒性浸出程序?qū)嶒?yàn)(TCLP)表明,鉛和鎘的TCLP浸出量減少了62.04%、85.32%。生物評(píng)估研究方法(SBET)表明,鉛和鎘浸出量減少了63.60%和51.48%,這些結(jié)論表明,固化劑不僅改變了底泥中重金屬鉛、鎘的形態(tài)百分含量,而且降低底泥中重金屬的生物有效性。
【關(guān)鍵詞】：鋯改性凹凸棒石 重金屬 吸附固定 底泥 生物有效性
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X52;O647.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 引言10-11
• 1.2 重金屬污染的治理方法及比較11-15
• 1.2.1 物理化學(xué)法11-12
• 1.2.2 化學(xué)法12-13
• 1.2.3 生物法13
• 1.2.4 底泥異位修復(fù)技術(shù)13
• 1.2.5 底泥原位處理技術(shù)13-15
• 1.3 天然黏土礦物吸附劑的研究及應(yīng)用15-17
• 1.3.1 膨潤(rùn)土的研究及應(yīng)用15
• 1.3.2 沸石的研究及應(yīng)用15-16
• 1.3.3 海泡石的研究及應(yīng)用16
• 1.3.4 凹凸棒的研究及應(yīng)用16-17
• 1.4 課題研究意義及主要內(nèi)容17-19
• 1.4.1 課題研究意義17-18
• 1.4.2 課題研究主要內(nèi)容18-19
• 2 鋯改性凹凸棒石除砷、鉛、鎘的性能研究19-40
• 2.1 引言19
• 2.2 材料與方法19-22
• 2.2.1 試劑及儀器19-20
• 2.2.2 方法20-22
• 2.3 結(jié)果與討論22-39
• 2.3.1 鋯改性凹凸棒制備影響因素22-24
• 2.3.2 吸附條件對(duì)Zr-ATP吸附劑除砷性能的影響24-31
• 2.3.3 吸附條件對(duì)鋯改性凹凸棒吸附鉛、鎘的影響31-37
• 2.3.4 脫附及再生實(shí)驗(yàn)37
• 2.3.5 鋯改性凹凸棒吸附機(jī)理的研究37-39
• 2.4 小結(jié)39-40
• 3 鋯改性凹凸棒的顆�；俺U、鎘的實(shí)驗(yàn)研究40-55
• 3.1 引言40
• 3.2 材料和方法40-43
• 3.2.1 材料及儀器40-42
• 3.2.2 方法42-43
• 3.3 結(jié)果與討論43-52
• 3.3.1 燒結(jié)溫度對(duì)凹凸棒顆粒散失率的影響43-44
• 3.3.2 Zr-ATP對(duì)砷的動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)44-48
• 3.3.3 鉛、鎘動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)48-52
• 3.4 吸附劑的解析和再生52-53
• 3.5 小結(jié)53-55
• 4 重金屬污染底泥固化劑優(yōu)選55-68
• 4.1 引言55
• 4.2 材料與方法55-58
• 4.2.1 試劑及儀器55-56
• 4.2.2 方法56-58
• 4.3 結(jié)果與討論58-66
• 4.3.1 底泥的基本理化性質(zhì)58-59
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)污染底泥的制備59
• 4.3.3 底泥重金屬固化劑種類59-64
• 4.3.4 不同固化劑對(duì)重金屬的固化效果分析64-66
• 4.4 小結(jié)66-68
• 5 結(jié)論與展望68-71
• 5.1 結(jié)論68-69
• 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)69
• 5.3 展望69-71
• 致謝71-72
• 參考文獻(xiàn)72-77

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 來(lái)彥偉;蘇州河底泥污染狀況及其治理對(duì)策[J];上海師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年02期

2 劉昌明;一本理論聯(lián)系實(shí)際的好書——許世遠(yuǎn)教授等新著“蘇州河底泥污染與防治”一書讀后感[J];地理學(xué)報(bào);2004年01期

3 洪蓉,劉峗,翁恩琪;蘇州河底泥遺傳毒性的研究[J];華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年01期

4 溫志良;鄧偉斌;田新會(huì);;東莞生態(tài)園南畬朗河道底泥資源化利用途徑研究[J];東莞理工學(xué)院學(xué)報(bào);2008年03期

5 趙小蓉;黃應(yīng)平;高婷;沈顥;劉德富;;三峽大學(xué)文思湖底泥分析與評(píng)價(jià)[J];三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年01期

6 付震;廖先容;王學(xué)歡;;污水庫(kù)底泥處理方法探討[J];海河水利;2009年05期

7 孫俊;;農(nóng)村河道底泥污染成因及治理措施[J];農(nóng)技服務(wù);2010年08期

8 莊世堅(jiān);用模糊聚類法區(qū)劃底泥污染[J];環(huán)境科學(xué)叢刊;1984年09期

9 費(fèi)瑞興,夏福興;黃浦江底泥的污染及農(nóng)業(yè)利用[J];水運(yùn)工程;1987年04期

10 李龍淮;;小安溪河底泥污染調(diào)查與評(píng)價(jià)[J];重慶環(huán)境科學(xué);1988年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 羅鍇;吳烈善;楊希;廖育思;;城市內(nèi)湖底泥氮營(yíng)養(yǎng)釋放的實(shí)驗(yàn)研究[A];中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（第三卷）[C];2009年

2 楊磊;胥崢;林逢凱;高逸秀;張萌;;城市富營(yíng)養(yǎng)化河道底泥中微生物的新陳代謝能力研究[A];中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)年會(huì)優(yōu)秀論文集（上卷）[C];2006年

3 湯紅亮;張新周;朱明成;李勇;;江蘇淮安市里運(yùn)河底泥吸附與釋放數(shù)模研究[A];Proceedings of Conference on Environmental Pollution and Public Health（CEPPH 2012）[C];2012年

4 劉軍;程曉宏;鄒國(guó)明;佘年;王琦;;城市河道底泥生物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[A];中國(guó)河道治理與生態(tài)修復(fù)技術(shù)專刊[C];2010年

5 劉凌;崔廣柏;;太湖底泥氮污染分布規(guī)律及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究[A];太湖高級(jí)論壇交流文集[C];2004年

6 陳荷生;房玲娣;張永健;蔣英姿;;太湖底泥生態(tài)疏浚研究與探討[A];太湖高級(jí)論壇交流文集[C];2004年

7 殷效玲;周立;鄭祥民;;上海市蘇州河市區(qū)段支流底泥污染研究[A];海峽兩岸地理學(xué)術(shù)研討會(huì)暨2001年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2001年

8 楊卓;王永福;郝紅;王殿武;;白洋淀底泥重金屬污染評(píng)價(jià)研究[A];人水和諧及新疆水資源可持續(xù)利用——中國(guó)科協(xié)2005學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

9 成新;江溢;蔣英姿;;太湖底泥與污染情況調(diào)查[A];太湖高級(jí)論壇交流文集[C];2004年

10 唐燕萍;馬利民;林匡飛;;伊樂藻控制河道底泥中磷營(yíng)養(yǎng)鹽釋放的效果[A];2007中國(guó)可持續(xù)發(fā)展論壇暨中國(guó)可持續(xù)發(fā)展學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（2）[C];2007年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 記者 劉永明;大沙河含砷污染底泥處理完畢[N];中國(guó)化工報(bào);2011年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張建華;太湖生態(tài)清淤關(guān)鍵技術(shù)及效果研究[D];南京大學(xué);2011年

2 魏明蓉;受污染武漢南湖底泥特征分析及其處置方法研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

3 黃建軍;城市河道底泥營(yíng)養(yǎng)鹽釋放及化學(xué)修復(fù)研究[D];天津大學(xué);2009年

4 李劍超;河湖底泥有機(jī)污染物遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究[D];河海大學(xué);2002年

5 李功振;京杭大運(yùn)河（蘇北段）底泥重金屬污染與釋放規(guī)律研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2009年

6 孫遠(yuǎn)軍;城市河流底泥污染與原位穩(wěn)定化研究[D];西安建筑科技大學(xué);2009年

7 林建偉;地表水體底泥氮磷污染原位控制技術(shù)及相關(guān)機(jī)理研究[D];同濟(jì)大學(xué);2006年

8 張志紅;疏浚底泥污染物在粘土防滲層中的運(yùn)移規(guī)律研究[D];北京交通大學(xué);2007年

9 童敏;城市污染河道底泥疏浚與吹填的重金屬環(huán)境行為及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究[D];華東師范大學(xué);2014年

10 常素云;城市河道生物修復(fù)技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉新蕾;重金屬污染疏浚底泥的植物—微生物聯(lián)合修復(fù)[D];天津科技大學(xué);2015年

2 劉繼娟;鋯改性凹土對(duì)水體與底泥中重金屬的吸附與固定效果研究[D];南京理工大學(xué);2016年

3 潘穎;寒冷地區(qū)沉水植物修復(fù)江河淺水區(qū)重金屬污染底泥研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

4 李杰;底泥在碳循環(huán)中的作用及影響因素模擬實(shí)驗(yàn)研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2016年

5 張國(guó)偉;河道底泥制備陶粒的研究[D];東華大學(xué);2007年

6 張雅;沉水植物對(duì)底泥修復(fù)效果研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2013年

7 王曉宇;河流植物群落下底泥中碳氮磷和重金屬富集效應(yīng)分析[D];南京大學(xué);2015年

8 李慧;蘇州河底泥重金屬污染與治理研究[D];太原理工大學(xué);2010年

9 胡育峰;官?gòu)d水庫(kù)底泥的農(nóng)業(yè)資源化利用[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

10 趙小敏;淮河淮南段底泥的污染特征研究[D];安徽理工大學(xué);2005年

，

本文編號(hào)：650878