選礦尾砂重金屬污染化學(xué)修復(fù)技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-04-09 06:10
湖南是著名的“有色金屬之鄉(xiāng)”。長期有色金屬采選產(chǎn)生了大量的選礦尾砂。尾砂多是利用山谷筑壩堆置,尾砂庫一般無防滲措施。由于尾砂中含有大量的重金屬污染物,這給區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的脅迫。本文以該環(huán)境問題為研究對象,對湖南省10個大型礦山尾礦庫進(jìn)行了全面的重金屬污染現(xiàn)狀調(diào)查與評價,并以調(diào)查結(jié)論為基礎(chǔ),展開化學(xué)萃取修復(fù)技術(shù)、小規(guī)模土壤柱實驗和化學(xué)改良技術(shù)的研究。研究成果可望為區(qū)域的尾礦庫重金屬治理和管理提供技術(shù)和理論支撐。研究結(jié)果表明:被調(diào)查的10個有色金屬礦山尾礦的重金屬含量都嚴(yán)重超標(biāo),主要的重金屬污染物有鉛、鋅、銅和鎘。其中,銅山嶺、冷水江與黃沙坪三處樣品中Zn含量均嚴(yán)重超標(biāo),分別為10475.63mg/kg、151500.00mg/kg和12922.50mg/kg;永州鉛鋅礦、寶山銅礦、冷水江鉛鋅礦和黃沙坪鉛鋅礦的Pb含量特別高,分別為5846.42mg/kg、4742.30mg/kg、6470.00mg/kg和6850.17mg/kg。從重金屬的存在形態(tài)分析上來看,各種重金屬在尾礦中的主要存在形態(tài)各異:Pb主要以Fe/Mn氧化物結(jié)合態(tài)和殘留態(tài)形式存在,可交換態(tài)與碳酸鹽結(jié)合態(tài)的Pb含量...
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:117 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
插圖索引
附表索引
第1章 緒論
1.1 我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀
1.2 土壤重金屬污染特點
1.3 土壤重金屬污染化學(xué)特性
1.3.1 土壤中重金屬存在形態(tài)
1.3.2 土壤中重金屬主要化學(xué)反應(yīng)
1.3.3 重金屬元素在土壤中的遷移和轉(zhuǎn)化
1.4 重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)
1.5 化學(xué)修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展
1.5.1 化學(xué)萃取技術(shù)
1.5.2 化學(xué)改良技術(shù)
1.6 本課題的研究背景、目的與研究內(nèi)容
1.6.1 研究背景
1.6.2 研究目的與內(nèi)容
第2章 樣品采集和理化性質(zhì)分析
2.1 采樣方案擬定
2.1.1 采樣密度確定
2.1.2 采樣點的布置
2.2 土壤樣品的采集與制備
2.2.1 樣品的采集
2.2.2 土壤樣品的處理和保存
2.3 土壤樣品理化性質(zhì)分析
第3章 湖南省尾礦庫重金屬污染現(xiàn)狀調(diào)查與評價
3.1 湖南省礦山概況
3.2 實驗方案設(shè)計
3.2.1 實驗?zāi)康?br> 3.2.2 實驗方案
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 尾砂特征和理化性質(zhì)
3.3.2 尾砂中重金屬的化學(xué)形態(tài)
3.3.3 污染區(qū)修復(fù)的優(yōu)先次序
3.4 小結(jié)
第4章 化學(xué)萃取技術(shù)研究
4.1 萃取效率的影響因素:萃取劑的選擇
4.1.1 實驗方法
4.1.2 實驗結(jié)果
4.1.3 實驗小結(jié)
4.2 萃取效率的影響因素:表面活性劑選用
4.2.1 實驗方法
4.2.2 結(jié)果與討論
4.2.3 實驗小結(jié)
4.3 修復(fù)效率的影響因素
4.3.1 實驗方法
4.3.2 結(jié)果與討論
4.3.3 實驗小結(jié)
4.4 EDTA化學(xué)萃取修復(fù)永州某鉛鋅礦尾礦的研究
4.4.1 材料與方法
4.4.2 結(jié)果與討論
4.4.3 結(jié)論
4.5 化學(xué)萃取法提取湘潭錳礦尾渣重金屬
4.5.1 材料與方法
4.5.2 結(jié)果和討論
4.5.3 結(jié)論與建議
4.6 小結(jié)
第5章 土壤柱化學(xué)萃取實驗研究
5.1 萃取劑對土壤柱實驗的影響
5.1.1 實驗方法
5.1.2 結(jié)果與討論
5.2 重金屬存在形態(tài)對土壤柱修復(fù)效率的影響研究
5.2.1 實驗方法
5.2.2 重金屬在化學(xué)萃取前后的形態(tài)變化特征
5.3 土壤柱深度對萃取效率的影響
5.3.1 實驗方法
5.3.2 結(jié)果與討論
5.4 萃取時間對土壤柱實驗的影響
5.4.1 實驗方法
5.4.2 實驗結(jié)果與討論
5.5 小結(jié)
第6章 腐殖質(zhì)運(yùn)用于污染土壤改良的研究
6.1 材料和方法
6.1.1 實驗用腐殖酸的提取
6.1.2 實驗土樣
6.1.3 重金屬存在形態(tài)的測定
6.2 結(jié)果與討論
6.2.1 土樣的理化性質(zhì)
6.2.2 腐殖酸對土壤中重金屬化學(xué)行為的影響
6.2.3 腐殖酸對污染的短期效應(yīng)和長期效應(yīng)的影響
6.3 小結(jié)
結(jié)論與建議
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
附錄B 攻讀學(xué)位期間所參與的科研項目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Bioremediation of Oil Spills in Cold Environments: A Review[J]. YANG Si-Zhong1, JIN Hui-Jun1,2, WEI Zhi1, HE Rui-Xia1, JI Yan-Jun1, LI Xiu-Mei2 and YU Shao-Peng1,3 1State Key Laboratory of Frozen Soil Engineering, Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000 (China) 2Lanzhou Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000 (China) 3Department of Geography, Harbin College, Harbin 150086 (China). Pedosphere. 2009(03)
[2]壓水堆核電站放射性廢液水泥固化技術(shù)分析[J]. 陳良,陳莉,李均華. 核動力工程. 2009(02)
[3]污染土壤的物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 楊麗琴,陸泗進(jìn),王紅旗. 環(huán)境保護(hù)科學(xué). 2008(05)
[4]土壤重金屬化學(xué)形態(tài)的生物可利用性評價[J]. 雷鳴,廖柏寒,秦普豐. 生態(tài)環(huán)境. 2007(05)
[5]土壤氣相抽提(SVE)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 楊樂巍,黃國強(qiáng),李鑫鋼. 環(huán)境保護(hù)科學(xué). 2006(06)
[6]Heavy Metal Accumulation in Plants on Mn Mine Tailings[J]. LIU Yun-Guo, ZHANG Hui-Zhi, ZENG Guang-Ming, HUANG Bao-Rong and LI Xin College of Environmental Science and Engineering, Hunan University, Changsha 410082 (China). E-mail: liuyun-guo@hnu.cn Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008 (China). Pedosphere. 2006(01)
[7]Heavy metal accumulation of urban domestic rubbish compost in turfgrass by EDTA chelating[J]. DUO Li-an~ 1,2, GAO Yu-bao~1, ZHAO Shu-lan~2(1. College of Life Sciences, Nankai University, Tianjin 300071, China. 2. College of Chemistry and Life Sciences, Tianjin Normal University, Tianjin 300074, China). Journal of Environmental Sciences. 2005(05)
[8]Microbial Activity Indices: Sensitive Soil Quality Indicators for Trace Metal Stress[J]. T. BECQUER,C. QUANTIN,M. BENEDETTI,P. LAVELLE. Pedosphere. 2005(04)
[9]污染土壤化學(xué)修復(fù)技術(shù)研究與進(jìn)展[J]. 于穎,周啟星. 環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備. 2005(07)
[10]土壤中重金屬化學(xué)形態(tài)與植物吸收的關(guān)系[J]. 崔妍,丁永生,公維民,丁德文. 大連海事大學(xué)學(xué)報. 2005(02)
本文編號:3127073
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:117 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
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第1章 緒論
1.1 我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀
1.2 土壤重金屬污染特點
1.3 土壤重金屬污染化學(xué)特性
1.3.1 土壤中重金屬存在形態(tài)
1.3.2 土壤中重金屬主要化學(xué)反應(yīng)
1.3.3 重金屬元素在土壤中的遷移和轉(zhuǎn)化
1.4 重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)
1.5 化學(xué)修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展
1.5.1 化學(xué)萃取技術(shù)
1.5.2 化學(xué)改良技術(shù)
1.6 本課題的研究背景、目的與研究內(nèi)容
1.6.1 研究背景
1.6.2 研究目的與內(nèi)容
第2章 樣品采集和理化性質(zhì)分析
2.1 采樣方案擬定
2.1.1 采樣密度確定
2.1.2 采樣點的布置
2.2 土壤樣品的采集與制備
2.2.1 樣品的采集
2.2.2 土壤樣品的處理和保存
2.3 土壤樣品理化性質(zhì)分析
第3章 湖南省尾礦庫重金屬污染現(xiàn)狀調(diào)查與評價
3.1 湖南省礦山概況
3.2 實驗方案設(shè)計
3.2.1 實驗?zāi)康?br> 3.2.2 實驗方案
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 尾砂特征和理化性質(zhì)
3.3.2 尾砂中重金屬的化學(xué)形態(tài)
3.3.3 污染區(qū)修復(fù)的優(yōu)先次序
3.4 小結(jié)
第4章 化學(xué)萃取技術(shù)研究
4.1 萃取效率的影響因素:萃取劑的選擇
4.1.1 實驗方法
4.1.2 實驗結(jié)果
4.1.3 實驗小結(jié)
4.2 萃取效率的影響因素:表面活性劑選用
4.2.1 實驗方法
4.2.2 結(jié)果與討論
4.2.3 實驗小結(jié)
4.3 修復(fù)效率的影響因素
4.3.1 實驗方法
4.3.2 結(jié)果與討論
4.3.3 實驗小結(jié)
4.4 EDTA化學(xué)萃取修復(fù)永州某鉛鋅礦尾礦的研究
4.4.1 材料與方法
4.4.2 結(jié)果與討論
4.4.3 結(jié)論
4.5 化學(xué)萃取法提取湘潭錳礦尾渣重金屬
4.5.1 材料與方法
4.5.2 結(jié)果和討論
4.5.3 結(jié)論與建議
4.6 小結(jié)
第5章 土壤柱化學(xué)萃取實驗研究
5.1 萃取劑對土壤柱實驗的影響
5.1.1 實驗方法
5.1.2 結(jié)果與討論
5.2 重金屬存在形態(tài)對土壤柱修復(fù)效率的影響研究
5.2.1 實驗方法
5.2.2 重金屬在化學(xué)萃取前后的形態(tài)變化特征
5.3 土壤柱深度對萃取效率的影響
5.3.1 實驗方法
5.3.2 結(jié)果與討論
5.4 萃取時間對土壤柱實驗的影響
5.4.1 實驗方法
5.4.2 實驗結(jié)果與討論
5.5 小結(jié)
第6章 腐殖質(zhì)運(yùn)用于污染土壤改良的研究
6.1 材料和方法
6.1.1 實驗用腐殖酸的提取
6.1.2 實驗土樣
6.1.3 重金屬存在形態(tài)的測定
6.2 結(jié)果與討論
6.2.1 土樣的理化性質(zhì)
6.2.2 腐殖酸對土壤中重金屬化學(xué)行為的影響
6.2.3 腐殖酸對污染的短期效應(yīng)和長期效應(yīng)的影響
6.3 小結(jié)
結(jié)論與建議
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
附錄B 攻讀學(xué)位期間所參與的科研項目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Bioremediation of Oil Spills in Cold Environments: A Review[J]. YANG Si-Zhong1, JIN Hui-Jun1,2, WEI Zhi1, HE Rui-Xia1, JI Yan-Jun1, LI Xiu-Mei2 and YU Shao-Peng1,3 1State Key Laboratory of Frozen Soil Engineering, Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000 (China) 2Lanzhou Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000 (China) 3Department of Geography, Harbin College, Harbin 150086 (China). Pedosphere. 2009(03)
[2]壓水堆核電站放射性廢液水泥固化技術(shù)分析[J]. 陳良,陳莉,李均華. 核動力工程. 2009(02)
[3]污染土壤的物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 楊麗琴,陸泗進(jìn),王紅旗. 環(huán)境保護(hù)科學(xué). 2008(05)
[4]土壤重金屬化學(xué)形態(tài)的生物可利用性評價[J]. 雷鳴,廖柏寒,秦普豐. 生態(tài)環(huán)境. 2007(05)
[5]土壤氣相抽提(SVE)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 楊樂巍,黃國強(qiáng),李鑫鋼. 環(huán)境保護(hù)科學(xué). 2006(06)
[6]Heavy Metal Accumulation in Plants on Mn Mine Tailings[J]. LIU Yun-Guo, ZHANG Hui-Zhi, ZENG Guang-Ming, HUANG Bao-Rong and LI Xin College of Environmental Science and Engineering, Hunan University, Changsha 410082 (China). E-mail: liuyun-guo@hnu.cn Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008 (China). Pedosphere. 2006(01)
[7]Heavy metal accumulation of urban domestic rubbish compost in turfgrass by EDTA chelating[J]. DUO Li-an~ 1,2, GAO Yu-bao~1, ZHAO Shu-lan~2(1. College of Life Sciences, Nankai University, Tianjin 300071, China. 2. College of Chemistry and Life Sciences, Tianjin Normal University, Tianjin 300074, China). Journal of Environmental Sciences. 2005(05)
[8]Microbial Activity Indices: Sensitive Soil Quality Indicators for Trace Metal Stress[J]. T. BECQUER,C. QUANTIN,M. BENEDETTI,P. LAVELLE. Pedosphere. 2005(04)
[9]污染土壤化學(xué)修復(fù)技術(shù)研究與進(jìn)展[J]. 于穎,周啟星. 環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備. 2005(07)
[10]土壤中重金屬化學(xué)形態(tài)與植物吸收的關(guān)系[J]. 崔妍,丁永生,公維民,丁德文. 大連海事大學(xué)學(xué)報. 2005(02)
本文編號:3127073
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