污泥的土地利用是目前最有前景的處置方式,不僅能使污泥重新進(jìn)入自然環(huán)境的物質(zhì)和能量循環(huán)中,而且能改善土壤質(zhì)量,促進(jìn)植物生長,但污泥中重金屬污染物是限制其大規(guī)模土地利用的主要因素之一。凹凸棒為鏈層狀水合鎂鋁硅酸鹽礦物,具有特定的納米級晶體結(jié)構(gòu)和特殊的纖維構(gòu)造發(fā)育的孔道,內(nèi)外比表面積大,同時具有特殊的表面電荷分布,對重金屬離子具有很強(qiáng)的吸附性能。凹凸棒加入污泥后,通過其特殊的結(jié)構(gòu)和高吸附性能可改變污泥的物理化學(xué)性質(zhì),改變污泥中重金屬的化學(xué)形態(tài),吸附-固定污泥中的重金屬,從而降低污泥中的重金屬的遷移性、生物有效性及生態(tài)毒性,使鈍化處理后污泥在資源化土地利用時具有低環(huán)境風(fēng)險。本研究利用甘肅臨澤凹凸棒對蘭州市七里河-安寧污水處理廠污泥中重金屬進(jìn)行鈍化實驗。通過在污泥中添加凹凸棒進(jìn)行鈍化培育實驗,研究不同凹凸棒添加量和不同鈍化培育時間對污泥的理化性質(zhì)、重金屬化學(xué)形態(tài)變化及生物有效性的影響,探討污泥中重金屬的鈍化效果、鈍化影響因素及鈍化時效性;利用生物受體的毒性實驗研究鈍化污泥的生態(tài)毒性效應(yīng),最后通過盆栽實驗考察鈍化污泥土壤施用對玉米體內(nèi)重金屬富集的影響。研究結(jié)果可以為污泥中重金屬的鈍化修復(fù)提供科學(xué)依... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：113 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

污泥的基本組成

棒的性質(zhì)特征凹凸棒的晶體結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成棒的層鏈狀晶體結(jié)構(gòu)于 1940 年由 Bradley 首先闡述，并得到各國研究人員棒的晶體結(jié)構(gòu)示意圖[72]見圖 1.2。凹凸棒的理論分子式為 Mg5Si8O20（O·4H2O，它由 2：1 的層狀硅酸鹽單元組成，其中每個單元通過沿著一組 Si SiO4四面體連接到下一個單元，形成尺寸為約 0.37 nm×0.64 nm 的沸石狀棒的化學(xué)成分以 MgO、SiO2、Al2O3為主，其中含有一定量的 MnO、TiO2、棒晶體呈針狀、棒狀、纖維狀或者纖維聚合狀，結(jié)構(gòu)中存在晶格置換現(xiàn)象不定量的 Na+、Ca2+、Fe3+和 Al3+[74]。周杰等[75]研究人員通過電子顯微分棒顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，凹凸棒主要由棒狀單晶體作為基本單元結(jié)構(gòu)組體通常簡稱為棒晶，棒晶從電鏡圖片可以看出呈針狀，長約 0.5～1 μm，μm；由棒晶緊密平行聚集形成棒晶束；由棒晶束（也包括棒晶）間相互聚徑為 0.01～0.1mm 的聚集體。通過電鏡等觀察凹凸棒石棒晶之間的聚集通或柴垛狀。

圖 3.1 七里河-安寧污水處理廠污泥紅外光譜圖g. 3.1 Infrared spectrum of sewsge sludge in Qilihe - Anning sewage treatm基本理化性質(zhì)和材料表征 X 射線衍射圖譜分析澤縣板橋鎮(zhèn)紅色凹凸棒礦石樣品的 X 射線衍射粉末圖譜（d(40)0.447nm、d(400)0.318nm 和 d(102)1.04nm 為凹凸棒的衍射特征射峰為（400）面網(wǎng)的衍射。臨澤板橋的凹凸棒礦石主要含還含有長石、方解石、海泡石、云母以及一些雜質(zhì)礦物。通樣品中各礦物組分的含量：凹凸棒石含量為 28.9%、石英含13.9%、白云石含量為 7.1%、方解石含量為 3.9%、海泡石含量%。與我國主要凹凸棒產(chǎn)地安徽明光和江蘇盱眙的礦石 X 射產(chǎn)地凹凸棒礦石圖譜差異顯著，臨澤板橋凹凸棒礦石衍射峰而且三個產(chǎn)地礦石最強(qiáng)衍射特征峰也不盡相同[82,116]，臨澤礦面網(wǎng)，而安徽明光和江蘇盱眙礦石最強(qiáng)衍射特征峰在（110）

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高溫改性凹凸棒土鈍化城市污泥中重金屬研究[J]. 殷萌,劉紅,劉夢佳,汪茜,張惠靈.  環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2017(06)
[2]磷酸鹽對污染土壤中Pb·Cd·Zn的鈍化效果[J]. 陳小龍,高旭.  安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(10)
[3]黃河濕地小白河片區(qū)優(yōu)勢植物重金屬的富集特征[J]. 高靜湉,杜方圓,李衛(wèi)平,韓劍宏,王曉云,鮑交琦,樊愛萍.  農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2016(11)
[4]不同鈍化劑及其組合對玉米（Zea mays）生長和吸收Pb Cd As Zn影響研究[J]. 杜彩艷,木霖,王紅華,嚴(yán)婷婷,程在全,曾民,段宗顏,雷梅,羅紅梅.  農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2016(08)
[5]凹凸棒去除水環(huán)境中典型污染物的研究進(jìn)展[J]. 趙丹,高郁杰,丁輝,柯文靜.  水處理技術(shù). 2016(05)
[6]城市污泥堆肥過程中腐殖酸及重金屬形態(tài)的變化[J]. 張盛華,鄭凱琪,薛紅波,葛驍,王守紅,張家宏,封克,王小治.  江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2014(06)
[7]城市污泥中重金屬的去除及穩(wěn)定化技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張惠芳,孫玲,蔡申健,孫欽花.  環(huán)境工程. 2014(12)
[8]海泡石對鎘-鉛復(fù)合污染鈍化修復(fù)效應(yīng)及其土壤環(huán)境質(zhì)量影響研究[J]. 孫約兵,王朋超,徐應(yīng)明,孫揚(yáng),秦旭,趙立杰,王林,梁學(xué)峰.  環(huán)境科學(xué). 2014(12)
[9]土施和噴施鋅肥對鎘低積累油菜吸收鎘的影響[J]. 董如茵,徐應(yīng)明,王林,趙明陽,梁學(xué)峰,孫約兵.  環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2015(08)
[10]Cr6+對3種玉米品種的生理特性影響[J]. 馬溪平,李鮮珠,沈玉冰,李萬龍,張宏亮,王迪,徐成斌.  生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2014(09)

博士論文
[1]熱處理凹凸棒石結(jié)構(gòu)、物性演化及其對磷的吸附作用[D]. 謝晶晶.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[2]城市污泥在科爾沁沙地土壤改良中的應(yīng)用及風(fēng)險分析[D]. 李霞.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[3]胡敏酸氧化還原特性及其對汞非生物還原過程的影響研究[D]. 江韜.西南大學(xué) 2012
[4]楊凌城市污泥高效好氧堆肥研究[D]. 康軍.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
[5]污水廠污泥中重金屬脫除技術(shù)及污泥特性變化的研究[D]. 涂劍成.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[6]印染污泥的生態(tài)治理[D]. 李曉閣.東華大學(xué) 2009
[7]城市污泥堆肥資源化過程與污染物控制機(jī)理研究[D]. 花莉.浙江大學(xué) 2008
[8]城市污泥中污染物的化學(xué)形態(tài)分析研究[D]. 田冬梅.華東師范大學(xué) 2006
[9]鋅脅迫下不同植物及品種根際效應(yīng)及鋅積累機(jī)理研究[D]. 徐衛(wèi)紅.武漢大學(xué) 2005
[10]蘇皖凹凸棒石粘土納米尺度礦物學(xué)及地球化學(xué)[D]. 陳天虎.合肥工業(yè)大學(xué) 2003

碩士論文
[1]凹凸棒石對重金屬鎘的吸附和毒性緩解效應(yīng)研究[D]. 王薦.南京信息工程大學(xué) 2016
[2]改性沸石、膨潤土對重金屬離子的吸附性能研究[D]. 姜佳慧.山東建筑大學(xué) 2016
[3]有機(jī)質(zhì)和凹凸棒對土壤中Cd生物有效性的影響[D]. 張鋒杰.蘭州交通大學(xué) 2016
[4]城鎮(zhèn)污水處理廠污泥中重金屬含量及化學(xué)形態(tài)研究[D]. 安米基.成都理工大學(xué) 2015
[5]城市污泥資源化利用對土壤及植物的影響研究[D]. 鐘承辰.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[6]污泥干化特性及焚燒處理研究[D]. 錢煒.華南理工大學(xué) 2014
[7]凹凸棒對污泥中重金屬的鈍化作用及生態(tài)毒性的影響[D]. 劉麗莉.蘭州交通大學(xué) 2014
[8]純化凹凸棒對污泥中重金屬的鈍化作用研究[D]. 劉輝.蘭州交通大學(xué) 2014
[9]添加熱改性凹凸棒對污泥中重金屬鈍化效果的研究[D]. 白天宇.蘭州交通大學(xué) 2014
[10]污泥與菇渣好氧堆肥及其施用土壤—植物效應(yīng)研究[D]. 王瀚起.南京林業(yè)大學(xué) 2013



本文編號：3624755