以松針提取液為陰極電解液對電動修復(fù)重金屬土壤的影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-05 13:09
采用模擬試驗(yàn)方法,選擇不同料液比的呈天然酸性的新型有機(jī)電解液(松針提取液)及常規(guī)化學(xué)有機(jī)電解液(草酸、醋酸、檸檬酸)分別作為陰極電解液,通過分析電流密度、p H值、總?cè)芙庑怨腆w、遷移情況的變化來探究其對土壤重金屬去除率的影響,同時(shí)采用改進(jìn)的BCR法分析重金屬形態(tài)變化。結(jié)果表明,松針提取液料液比越高,電流密度越大,對抑制陰極p H值突躍效果越好,溶解出的金屬離子越多;料液比越高,去除率越高,1∶1的試驗(yàn)組鎘、銅、鎳的去除率較對照組提高25.83%~38.95%;常規(guī)有機(jī)電解液的去除效果從大到小為檸檬酸、醋酸、草酸,1∶1的試驗(yàn)組對鎘、銅、鎳去除率較草酸試驗(yàn)組分別提升13.76%、10.01%、21.14%。鎘、鎳的酸可提取態(tài)和可還原態(tài)的百分比隨料液比的增高而降低,較化學(xué)有機(jī)電解液極大地降低了生物有效性和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
【文章來源】:安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2020,20(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
試驗(yàn)裝置圖
TDS是水中溶解物質(zhì)的總量,包括膠體、重金屬離子等微小粒子。吳舢等[12]將電導(dǎo)率和溶解性總固體進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)和方差分析,發(fā)現(xiàn)二者具有顯著相關(guān)性。因此,本文通過測定TDS可間接反映電導(dǎo)率。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),TDS與p H值呈明顯的負(fù)相關(guān)性,越靠近陽極,pH值越低,TDS越高;越靠近陰極,pH值越高,TDS越低。這是因?yàn)樵蕉嗟腍+更能解吸出土壤中的重金屬離子及其他粒子,使得土壤中溶解性物質(zhì)增多。在S1處,1∶15的試驗(yàn)組與對照組由于p H值較大,重金屬離子多沉淀在土壤當(dāng)中,堵塞了土壤孔隙,導(dǎo)致TDS接近于0。此外,在任一取樣點(diǎn)位置,料液比越高的試驗(yàn)組,TDS值越高,一方面是因?yàn)橐肓烁嗟乃舍樔芙庑杂袡C(jī)活性成分,另一方面是松針提取液中的活性基團(tuán)電解出的H+解吸出更多的重金屬離子。結(jié)果表明,增加料液比,能有效地將土壤顆粒表面的重金屬離子解吸下來進(jìn)入土壤液相,從而在電場力的作用下遷移去除。2.3 松針提取液及化學(xué)電解液對鎘、銅、鎳遷移的影響
其次,對于銅試驗(yàn),松針提取液試驗(yàn)組較原土的酸可提取態(tài)百分比都有所上升,可還原態(tài)百分比下降。酸可提取態(tài)增多是因?yàn)榱弦罕仍礁叩脑囼?yàn)組能提供更多的H+,同時(shí)陽極也會電解出H+,大量的H+進(jìn)入土壤使得土壤負(fù)電荷減少,pH值降低,H+的競爭作用增加,使得酸可提取態(tài)百分比增加[15]。可還原態(tài)減少一方面可能因?yàn)閜 H值越低,可還原態(tài)的銅離子更容易向酸可提取態(tài)轉(zhuǎn)化;另一方面可能因?yàn)镕e2+等其他二價(jià)陽離子與銅離子存在競爭作用,使得銅離子解吸下來向酸可提取態(tài)轉(zhuǎn)化[16]。而1∶1試驗(yàn)組相較于化學(xué)電解液試驗(yàn)組,酸可提取態(tài)和可還原態(tài)百分比均最高。根據(jù)前面試驗(yàn)結(jié)論分析,該部分的銅殘留率最低,推測由于極低的pH值,導(dǎo)致不易遷移形態(tài)向易遷移形態(tài)轉(zhuǎn)化,在總體去除率最高的條件下,易遷移形態(tài)占比升高。2.5 松針提取液去除機(jī)理和可行性分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]紅松松針揮發(fā)油氨基酸組分及化合物成分[J]. 趙學(xué)麗,舒鈺,王丹. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]不同增強(qiáng)劑的電動技術(shù)對土壤中鎘去除及土壤酶活性的影響[J]. 李文娟,王平,徐海音,朱姍姍,尹靜玄. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2018(08)
[3]瞬時(shí)彈射式蒸汽爆破對玉米秸稈化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響[J]. 馬鵬,馮沖,劉會麗,于政道. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[4]電導(dǎo)率與溶解性總固體相關(guān)關(guān)系探討[J]. 吳舢,王翠,李洪鑫,劉佳. 天津科技. 2017(07)
[5]土壤pH值對重金屬形態(tài)的影響及其相關(guān)性研究[J]. 楊秀敏,任廣萌,李立新,羅克潔. 中國礦業(yè). 2017(06)
[6]不同的增強(qiáng)試劑對重金屬污染場地土壤的電動修復(fù)影響[J]. 樊廣萍,朱海燕,郝秀珍,倉龍,王宇霞,周東美. 中國環(huán)境科學(xué). 2015(05)
[7]改進(jìn)BCR法分析國家土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中重金屬化學(xué)形態(tài)[J]. 張朝陽,彭平安,宋建中,劉承帥,彭玨,盧普相. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2012(11)
[8]兩種土壤陽離子交換量測定方法的比較[J]. 張彥雄,李丹,張佐玉,廖可軍. 貴州林業(yè)科技. 2010(02)
[9]絡(luò)合劑和酸度控制對土壤鉻電動過程的影響[J]. 周東美,倉龍,鄧昌芬. 中國環(huán)境科學(xué). 2005(01)
[10]酯化前后酵母菌的紅外光譜比較[J]. 韓潤平,鮑改玲,朱路. 光譜學(xué)與光譜分析. 2004(07)
碩士論文
[1]富里酸對鉛污染土電動修復(fù)與電滲加固影響的試驗(yàn)研究[D]. 錢未.浙江大學(xué) 2017
[2]幾種松科植物活性成分及多酚抗氧化性能力的研究[D]. 王群.東北林業(yè)大學(xué) 2016
[3]電動法及其增強(qiáng)技術(shù)修復(fù)鎘污染土壤的試驗(yàn)研究[D]. 彭良梅.成都理工大學(xué) 2013
本文編號:3212229
【文章來源】:安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2020,20(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
試驗(yàn)裝置圖
TDS是水中溶解物質(zhì)的總量,包括膠體、重金屬離子等微小粒子。吳舢等[12]將電導(dǎo)率和溶解性總固體進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)和方差分析,發(fā)現(xiàn)二者具有顯著相關(guān)性。因此,本文通過測定TDS可間接反映電導(dǎo)率。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),TDS與p H值呈明顯的負(fù)相關(guān)性,越靠近陽極,pH值越低,TDS越高;越靠近陰極,pH值越高,TDS越低。這是因?yàn)樵蕉嗟腍+更能解吸出土壤中的重金屬離子及其他粒子,使得土壤中溶解性物質(zhì)增多。在S1處,1∶15的試驗(yàn)組與對照組由于p H值較大,重金屬離子多沉淀在土壤當(dāng)中,堵塞了土壤孔隙,導(dǎo)致TDS接近于0。此外,在任一取樣點(diǎn)位置,料液比越高的試驗(yàn)組,TDS值越高,一方面是因?yàn)橐肓烁嗟乃舍樔芙庑杂袡C(jī)活性成分,另一方面是松針提取液中的活性基團(tuán)電解出的H+解吸出更多的重金屬離子。結(jié)果表明,增加料液比,能有效地將土壤顆粒表面的重金屬離子解吸下來進(jìn)入土壤液相,從而在電場力的作用下遷移去除。2.3 松針提取液及化學(xué)電解液對鎘、銅、鎳遷移的影響
其次,對于銅試驗(yàn),松針提取液試驗(yàn)組較原土的酸可提取態(tài)百分比都有所上升,可還原態(tài)百分比下降。酸可提取態(tài)增多是因?yàn)榱弦罕仍礁叩脑囼?yàn)組能提供更多的H+,同時(shí)陽極也會電解出H+,大量的H+進(jìn)入土壤使得土壤負(fù)電荷減少,pH值降低,H+的競爭作用增加,使得酸可提取態(tài)百分比增加[15]。可還原態(tài)減少一方面可能因?yàn)閜 H值越低,可還原態(tài)的銅離子更容易向酸可提取態(tài)轉(zhuǎn)化;另一方面可能因?yàn)镕e2+等其他二價(jià)陽離子與銅離子存在競爭作用,使得銅離子解吸下來向酸可提取態(tài)轉(zhuǎn)化[16]。而1∶1試驗(yàn)組相較于化學(xué)電解液試驗(yàn)組,酸可提取態(tài)和可還原態(tài)百分比均最高。根據(jù)前面試驗(yàn)結(jié)論分析,該部分的銅殘留率最低,推測由于極低的pH值,導(dǎo)致不易遷移形態(tài)向易遷移形態(tài)轉(zhuǎn)化,在總體去除率最高的條件下,易遷移形態(tài)占比升高。2.5 松針提取液去除機(jī)理和可行性分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]紅松松針揮發(fā)油氨基酸組分及化合物成分[J]. 趙學(xué)麗,舒鈺,王丹. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]不同增強(qiáng)劑的電動技術(shù)對土壤中鎘去除及土壤酶活性的影響[J]. 李文娟,王平,徐海音,朱姍姍,尹靜玄. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2018(08)
[3]瞬時(shí)彈射式蒸汽爆破對玉米秸稈化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響[J]. 馬鵬,馮沖,劉會麗,于政道. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[4]電導(dǎo)率與溶解性總固體相關(guān)關(guān)系探討[J]. 吳舢,王翠,李洪鑫,劉佳. 天津科技. 2017(07)
[5]土壤pH值對重金屬形態(tài)的影響及其相關(guān)性研究[J]. 楊秀敏,任廣萌,李立新,羅克潔. 中國礦業(yè). 2017(06)
[6]不同的增強(qiáng)試劑對重金屬污染場地土壤的電動修復(fù)影響[J]. 樊廣萍,朱海燕,郝秀珍,倉龍,王宇霞,周東美. 中國環(huán)境科學(xué). 2015(05)
[7]改進(jìn)BCR法分析國家土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中重金屬化學(xué)形態(tài)[J]. 張朝陽,彭平安,宋建中,劉承帥,彭玨,盧普相. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2012(11)
[8]兩種土壤陽離子交換量測定方法的比較[J]. 張彥雄,李丹,張佐玉,廖可軍. 貴州林業(yè)科技. 2010(02)
[9]絡(luò)合劑和酸度控制對土壤鉻電動過程的影響[J]. 周東美,倉龍,鄧昌芬. 中國環(huán)境科學(xué). 2005(01)
[10]酯化前后酵母菌的紅外光譜比較[J]. 韓潤平,鮑改玲,朱路. 光譜學(xué)與光譜分析. 2004(07)
碩士論文
[1]富里酸對鉛污染土電動修復(fù)與電滲加固影響的試驗(yàn)研究[D]. 錢未.浙江大學(xué) 2017
[2]幾種松科植物活性成分及多酚抗氧化性能力的研究[D]. 王群.東北林業(yè)大學(xué) 2016
[3]電動法及其增強(qiáng)技術(shù)修復(fù)鎘污染土壤的試驗(yàn)研究[D]. 彭良梅.成都理工大學(xué) 2013
本文編號:3212229
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