重金屬污染土壤與地下水一體化修復(fù)新技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-23 08:58
污染物在土壤及地下水中遷移轉(zhuǎn)化,容易導(dǎo)致土壤與地下水雙重污染,過去研究主要集中在土壤與地下水的單獨(dú)修復(fù),本論文將聯(lián)合地下水抽出處理與土壤化學(xué)穩(wěn)定方法,構(gòu)建重金屬污染土壤與地下水一體化修復(fù)新技術(shù),研究一體化修復(fù)系統(tǒng)的可行性、修復(fù)效果、修復(fù)機(jī)理以及植物生長對(duì)一體化處理的影響。采用室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,研究含磷材料和生物炭與重金屬Pb、Cu、Zn、Cd在土壤固-液界面反應(yīng)過程及穩(wěn)定化效果。借助SEM、XRD等儀器手段,研究一體化修復(fù)前后重金屬形態(tài)變化,從而揭示重金屬在一體化修復(fù)系統(tǒng)中的環(huán)境行為和重金屬穩(wěn)定的分子作用機(jī)理。主要結(jié)果如下:(1)通過培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)開展了重過磷酸鈣、磷灰石尾礦、牛糞生物炭和秸稈生物炭對(duì)土壤中重金屬的穩(wěn)定化效果研究。與對(duì)照相比,添加含磷材料可使Pb、Cu和Zn復(fù)合污染土壤中TCLP提取態(tài)重金屬濃度最高分別降低89.2%、24.4%和34.3%。添加含磷材料或生物炭,可使Pb、Zn和Cd復(fù)合污染土壤中TCLP提取態(tài)重金屬分別降低35.8-77.6%、25.0-31.5%和4.4-27.9%,四種材料中以重過磷酸鈣穩(wěn)定化效果最佳。XRD分析顯示含磷材料穩(wěn)定Pb和Cd主...
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:136 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
本研究所使用的土壤分別取自我國四個(gè)區(qū)域: ①上海交通大學(xué)苗圃土壤;②江蘇省鹽城市農(nóng)田土壤;③沈陽市鐵西區(qū)農(nóng)田土壤;④河南省濟(jì)源市某精鉛冶煉廠附近土壤。所有土壤均取自表層土(0-20 cm),取樣地點(diǎn)如圖2-1所示。圖2-1土壤采樣地點(diǎn)分布圖Fig.2-1 The distribution of soils(2)供試土壤預(yù)處理及其理化性質(zhì)土壤自然風(fēng)干,去除雜物,碾碎,并過 2 mm 篩,備用。測定土壤中重金屬總量采用 1:1 HNO3/H2O2消解[133],消解液中重金屬濃度采用火焰原子吸收分光光度計(jì)(FlameAtomic Absorption Spectrometry,AAS)或電感耦合等離子體質(zhì)譜(InductivelyCoupled Plasma Mass Spectrometry,ICP-MS)測定;土壤中有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀3421
24圖 2-3 牛糞生物炭(a)和水稻秸稈生物炭(b)的掃描電鏡(SEM)圖Fig 2-3 The SEM images of dairy manure-derived biochar (a) and rice straw-derived biochar (b)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國工業(yè)污染場地土壤與地下水重金屬修復(fù)技術(shù)綜述[J]. 陳夢舫. 中國科學(xué)院院刊. 2014(03)
[2]Heavy Metal Contamination in Soil and Soybean near the Dabaoshan Mine, South China[J]. ZHUANG Ping,LI Zhi-An,ZOU Bi,XIA Han-Ping,WANG Gang. Pedosphere. 2013(03)
[3]動(dòng)水條件下重金屬在沉積物水之間的遷移規(guī)律[J]. 王沛芳,胡燕,王超,周文明. 土木建筑與環(huán)境工程. 2012(03)
[4]不同作物原料熱裂解生物質(zhì)炭對(duì)溶液中Cd2+和Pb2+的吸附特性[J]. 劉瑩瑩,秦海芝,李戀卿,潘根興,張旭輝,鄭金偉,韓曉君,俞欣研. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2012(01)
[5]基于磷酸鹽、碳酸鹽和硅酸鹽材料化學(xué)鈍化修復(fù)重金屬污染土壤的研究進(jìn)展[J]. 梁媛,王曉春,曹心德. 環(huán)境化學(xué). 2012(01)
[6]生物炭施用對(duì)污染紅壤中重金屬化學(xué)形態(tài)的影響[J]. 侯艷偉,曾月芬,安增莉. 內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(04)
[7]中國污染場地修復(fù)的研究進(jìn)展、問題與展望[J]. 駱永明. 環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù). 2011(03)
[8]中國地下水污染防治的研究進(jìn)展[J]. 尹雅芳,劉德深,李晶,苗迎,吳旺發(fā). 環(huán)境科學(xué)與管理. 2011(06)
[9]Effect of pH on transport of Pb2+,Mn2+,Zn2+ and Ni2+ through lateritic soil: Column experiments and transport modeling[J]. Srilert Chotpantarat,Say Kee Ong,Chakkaphan Sutthirat,Khemarath Osathaphan. Journal of Environmental Sciences. 2011(04)
[10]關(guān)注中國地下水污染問題[J]. 王瀅芝. 中國建設(shè)信息(水工業(yè)市場). 2011(03)
博士論文
[1]污染土壤重金屬分子形態(tài)及其根際轉(zhuǎn)化機(jī)制研究[D]. 楊建軍.浙江大學(xué) 2011
[2]我國典型農(nóng)田土壤中重金屬的轉(zhuǎn)化與遷移特征研究[D]. 鄭順安.浙江大學(xué) 2010
[3]土壤重金屬遷移轉(zhuǎn)化的分子形態(tài)研究[D]. 胡少平.浙江大學(xué) 2009
[4]多孔介質(zhì)中重金屬反應(yīng)性運(yùn)移的數(shù)值模擬研究[D]. 紀(jì)書華.青島大學(xué) 2009
[5]土壤—植物系統(tǒng)中重金屬的生物有效性及其影響因素的研究[D]. 胡文.北京林業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]不同初始氧化還原電位土壤中重金屬Cd/Zn/Cu的運(yùn)移實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬[D]. 于童.青島大學(xué) 2011
本文編號(hào):3405422
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:136 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
本研究所使用的土壤分別取自我國四個(gè)區(qū)域: ①上海交通大學(xué)苗圃土壤;②江蘇省鹽城市農(nóng)田土壤;③沈陽市鐵西區(qū)農(nóng)田土壤;④河南省濟(jì)源市某精鉛冶煉廠附近土壤。所有土壤均取自表層土(0-20 cm),取樣地點(diǎn)如圖2-1所示。圖2-1土壤采樣地點(diǎn)分布圖Fig.2-1 The distribution of soils(2)供試土壤預(yù)處理及其理化性質(zhì)土壤自然風(fēng)干,去除雜物,碾碎,并過 2 mm 篩,備用。測定土壤中重金屬總量采用 1:1 HNO3/H2O2消解[133],消解液中重金屬濃度采用火焰原子吸收分光光度計(jì)(FlameAtomic Absorption Spectrometry,AAS)或電感耦合等離子體質(zhì)譜(InductivelyCoupled Plasma Mass Spectrometry,ICP-MS)測定;土壤中有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀3421
24圖 2-3 牛糞生物炭(a)和水稻秸稈生物炭(b)的掃描電鏡(SEM)圖Fig 2-3 The SEM images of dairy manure-derived biochar (a) and rice straw-derived biochar (b)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國工業(yè)污染場地土壤與地下水重金屬修復(fù)技術(shù)綜述[J]. 陳夢舫. 中國科學(xué)院院刊. 2014(03)
[2]Heavy Metal Contamination in Soil and Soybean near the Dabaoshan Mine, South China[J]. ZHUANG Ping,LI Zhi-An,ZOU Bi,XIA Han-Ping,WANG Gang. Pedosphere. 2013(03)
[3]動(dòng)水條件下重金屬在沉積物水之間的遷移規(guī)律[J]. 王沛芳,胡燕,王超,周文明. 土木建筑與環(huán)境工程. 2012(03)
[4]不同作物原料熱裂解生物質(zhì)炭對(duì)溶液中Cd2+和Pb2+的吸附特性[J]. 劉瑩瑩,秦海芝,李戀卿,潘根興,張旭輝,鄭金偉,韓曉君,俞欣研. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2012(01)
[5]基于磷酸鹽、碳酸鹽和硅酸鹽材料化學(xué)鈍化修復(fù)重金屬污染土壤的研究進(jìn)展[J]. 梁媛,王曉春,曹心德. 環(huán)境化學(xué). 2012(01)
[6]生物炭施用對(duì)污染紅壤中重金屬化學(xué)形態(tài)的影響[J]. 侯艷偉,曾月芬,安增莉. 內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(04)
[7]中國污染場地修復(fù)的研究進(jìn)展、問題與展望[J]. 駱永明. 環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù). 2011(03)
[8]中國地下水污染防治的研究進(jìn)展[J]. 尹雅芳,劉德深,李晶,苗迎,吳旺發(fā). 環(huán)境科學(xué)與管理. 2011(06)
[9]Effect of pH on transport of Pb2+,Mn2+,Zn2+ and Ni2+ through lateritic soil: Column experiments and transport modeling[J]. Srilert Chotpantarat,Say Kee Ong,Chakkaphan Sutthirat,Khemarath Osathaphan. Journal of Environmental Sciences. 2011(04)
[10]關(guān)注中國地下水污染問題[J]. 王瀅芝. 中國建設(shè)信息(水工業(yè)市場). 2011(03)
博士論文
[1]污染土壤重金屬分子形態(tài)及其根際轉(zhuǎn)化機(jī)制研究[D]. 楊建軍.浙江大學(xué) 2011
[2]我國典型農(nóng)田土壤中重金屬的轉(zhuǎn)化與遷移特征研究[D]. 鄭順安.浙江大學(xué) 2010
[3]土壤重金屬遷移轉(zhuǎn)化的分子形態(tài)研究[D]. 胡少平.浙江大學(xué) 2009
[4]多孔介質(zhì)中重金屬反應(yīng)性運(yùn)移的數(shù)值模擬研究[D]. 紀(jì)書華.青島大學(xué) 2009
[5]土壤—植物系統(tǒng)中重金屬的生物有效性及其影響因素的研究[D]. 胡文.北京林業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]不同初始氧化還原電位土壤中重金屬Cd/Zn/Cu的運(yùn)移實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬[D]. 于童.青島大學(xué) 2011
本文編號(hào):3405422
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