本文關(guān)鍵詞：乙二胺四乙酸二鈉、檸檬酸與茶皂素修復(fù)鉛污染土壤效果研究

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【摘要】：本文首先以廣州大學(xué)城中心湖旁一原始土為條件實(shí)驗(yàn)對象,于實(shí)驗(yàn)室模擬出高濃度鉛污染土壤,測定其土壤理化性質(zhì)及各形態(tài)鉛含量。然后選擇乙二胺四乙酸二鈉(Na2EDTA).檸檬酸與茶皂素進(jìn)行淋洗實(shí)驗(yàn),得出包括反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)pH、淋洗劑濃度、復(fù)配比等淋洗修復(fù)的最佳條件,合理優(yōu)化修復(fù)方案。最后采集韶關(guān)翁源上壩村污染土壤,采用確定的最佳淋洗條件,對該土樣進(jìn)行淋洗修復(fù),觀察三種淋洗劑對實(shí)際鉛污染土壤的修復(fù)效果。該研究結(jié)果對土壤重金屬污染的綜合治理具有一定的參考價(jià)值。本文的主要研究結(jié)果有：1.廣州大學(xué)城條件實(shí)驗(yàn)土壤為紅壤,土壤Pb初始含量為：141.513 mg/kg,土壤pH為4.56,有機(jī)質(zhì)含量36.585 g/kg,陽離子交換量為18.303 cmol/kg,風(fēng)干后含水率3.50%,砂粒土含量15.80%,粉粒土含量43.48%,粘土含量15.72%,孔隙度54.14%,說明模擬受污染土壤為酸性土壤,肥力、質(zhì)地適中,保水保肥能力、透水性都較好,比較適合進(jìn)行淋洗修復(fù)的條件實(shí)驗(yàn)。添加硝酸鉛后的模擬污染土壤Pb全量1883 mg/kg,采用改進(jìn)BCR連續(xù)提取的方法測得Pb的弱酸提取態(tài)含量為845.612 mg/kg;可還原態(tài)的含量為613.627 mg/kg;可氧化態(tài)的含量為188.508 mg/kg;殘?jiān)鼞B(tài)的含量為96.326 mg/kg。2.條件實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,最佳的實(shí)驗(yàn)條件為,反應(yīng)時(shí)間12 h,反應(yīng)pH為4.5,Na2EDTA和檸檬酸的反應(yīng)濃度均為0.03 mol/L,而茶皂素為2%。對反應(yīng)時(shí)間與解吸量的數(shù)據(jù)進(jìn)行解吸動力學(xué)分析,Na2EDTA和檸檬酸的最佳回歸模型為雙常數(shù)方程,回歸系數(shù)R2、標(biāo)準(zhǔn)誤差SE分別為0.90322、0.00460和0.82568、0.00930,說明其解吸大致符合非均相擴(kuò)散過程。反觀茶皂素,它在四種回歸方程的相關(guān)系數(shù)都為負(fù)數(shù),說明擬合效果較差。3.模擬污染土壤中Pb主要以弱酸提取態(tài)和可還原態(tài)存在,分別占了污染土壤中Pb全量的44.91%和32.59%,用Na2EDTA淋洗后分別降為14.05%和10,67%；用檸檬酸淋洗后分別降為15.93%和17.08%；用茶皂素淋洗后分別降為17.40%和18.43%�？裳趸瘧B(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)變化相對較少。淋洗前約占全量的10.01%和5.12%,用Na2EDTA、檸檬酸和茶皂素淋洗后分別變?yōu)?.48%、2.73%和7.75%、3.13%與8.71%、4.14%。將三種淋洗劑按照不同比例進(jìn)行混合復(fù)配,Na2EDTA與檸檬酸復(fù)配和Na2EDTA與茶皂素在不同復(fù)配比淋洗,都能有較高的修復(fù)能力,且均在復(fù)配比為5：5的時(shí)候達(dá)到最大,分別為87.96%和81.49%。而檸檬酸和茶皂素的復(fù)配解吸率都保持在50%-60%,且當(dāng)檸檬酸的含量增大時(shí),解吸率逐漸增大,在7：3的時(shí)候逐漸平緩并得到最大值,為56.53%。綜上所述,在相同修復(fù)的條件下,Na2EDTA的絡(luò)合能力在三種淋洗劑中最強(qiáng),檸檬酸的修復(fù)能力第二,表面活性劑的茶皂素相對最弱�？紤]到能達(dá)到減少Na2EDTA的用量,Na2EDTA與檸檬酸的最佳復(fù)配比為3：7；又因?yàn)椴柙硭氐某杀据^高,因此Na2EDTA與茶皂素的最佳復(fù)配比為5：5；由于檸檬酸的成本相對茶皂素較低,因此檸檬酸與茶皂素的最佳復(fù)配比9：1。4.韶關(guān)翁源縣上壩村實(shí)際污染區(qū)中Pb、Zn、Cu、Ni和Cd五種重金屬除了Cd,單因子污染指數(shù)均超過3,內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)為5.02,表明采樣片區(qū)的重金屬污染達(dá)到重度污染的程度。污染土壤中不同形態(tài)鉛的含量由大到小排列為：殘?jiān)鼞B(tài)可還原態(tài)弱酸提取態(tài)可氧化態(tài)。采用條件實(shí)驗(yàn)得出的最佳條件,對實(shí)際污染土壤進(jìn)行淋洗修復(fù),含有Na2EDTA的用劑對土壤中Pb全量的解吸較好,而茶皂素和檸檬酸對實(shí)際污染土壤的修復(fù)效果較模擬污染土壤差。Na2EDTA、Na2EDTA和檸檬酸復(fù)配、Na2EDTA和茶皂素復(fù)配都是較理想的修復(fù)方案。
【關(guān)鍵詞】：土壤 鉛 淋洗劑 修復(fù)
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X53
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 緒論14-35
• 1.1 土壤與重金屬污染14-18
• 1.1.1 土壤中的重金屬及其來源14-16
• 1.1.2 土壤中重金屬污染的危害16-18
• 1.2 重金屬鉛的基本理化性質(zhì)18
• 1.3 重金屬污染的土壤修復(fù)18-28
• 1.3.1 重金屬污染土壤的化學(xué)修復(fù)21
• 1.3.2 化學(xué)淋洗修復(fù)21-23
• 1.3.3 淋洗修復(fù)中的絡(luò)合反應(yīng)23-24
• 1.3.4 淋洗劑的種類24-28
• 1.4 化學(xué)淋洗修復(fù)的應(yīng)用28-30
• 1.5 影響化學(xué)淋洗修復(fù)的因素30-32
• 1.5.1 土壤的性質(zhì)30-31
• 1.5.2 重金屬的性質(zhì)31
• 1.5.3 淋洗劑的性質(zhì)31-32
• 1.6 課題研究的內(nèi)容與意義32-35
• 1.6.1 課題研究的內(nèi)容32
• 1.6.2 課題研究的目的和意義32-33
• 1.6.3 課題研究的技術(shù)路線33-35
• 第二章 材料與方法35-45
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料35-39
• 2.1.1 供試土壤35-37
• 2.1.2 供試試劑37-38
• 2.1.3 供試儀器38
• 2.1.4 模擬污染土壤樣品制備38-39
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法39-41
• 2.2.1 土壤重金屬的全量測定39-40
• 2.2.2 土壤重金屬形態(tài)分析40
• 2.2.3 振蕩解吸實(shí)驗(yàn)40-41
• 2.2.4 淋洗劑復(fù)配實(shí)驗(yàn)41
• 2.3 土壤主要理化性質(zhì)的測定41-45
• 2.3.1 土壤酸堿性測定41-42
• 2.3.2 土壤含水率的測定42
• 2.3.3 土壤有機(jī)質(zhì)含量的測定42-43
• 2.3.4 土壤陽離子交換量的測定43-45
• 第三章 模擬鉛污染土壤理化性質(zhì)及鉛含量分析45-50
• 3.1 模擬污染土壤的理化性質(zhì)分析結(jié)果45-47
• 3.2 模擬污染土壤重金屬含量測定結(jié)果47-48
• 3.3 模擬污染土壤重金屬鉛的形態(tài)分析結(jié)果48-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第四章 模擬鉛污染土壤振蕩解吸條件實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果50-62
• 4.1 反應(yīng)時(shí)間對解吸率的影響50-54
• 4.1.1 反應(yīng)時(shí)間對Na_2EDTA解吸率的影響50-51
• 4.1.2 反應(yīng)時(shí)間對檸檬酸修復(fù)效率的影響51-53
• 4.1.3 反應(yīng)時(shí)間對茶皂素修復(fù)效率的影響53
• 4.1.4 反應(yīng)時(shí)間對去離子水解吸率的影響53-54
• 4.2 反應(yīng)pH對解吸率的影響54-58
• 4.2.1 反應(yīng)pH對Na_2EDTA解吸率的影響54-55
• 4.2.2 反應(yīng)pH對檸檬酸解吸率的影響55-56
• 4.2.3 反應(yīng)pH對茶皂素解吸率的影響56-57
• 4.2.4 反應(yīng)pH對去離子水解吸率的影響57-58
• 4.3 反應(yīng)濃度對解吸率的影響58-61
• 4.3.1 Na_2EDTA濃度對解吸率的影響58-59
• 4.3.2 檸檬酸濃度對解吸率的影響59-60
• 4.3.3 茶皂素濃度對解吸率的影響60-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 第五章 模擬污染土壤淋洗效果的研究分析62-70
• 5.1 振蕩淋洗土壤中Pb的解吸動力學(xué)研究62-65
• 5.2 三種淋洗劑修復(fù)效果的形態(tài)分析65-66
• 5.3 三種淋洗劑的復(fù)配實(shí)驗(yàn)分析研究66-68
• 5.4 本章小結(jié)68-70
• 第六章 實(shí)際污染土壤的淋洗修復(fù)70-77
• 6.1 污染土壤理化性質(zhì)定量定性分析70-72
• 6.2 污染土壤中重金屬的形態(tài)分析72-74
• 6.3 實(shí)際污染土壤淋洗修復(fù)效果研究74-75
• 6.4 本章小結(jié)75-77
• 結(jié)論與展望77-80
• 一、結(jié)論77-78
• 二、展望78-80
• 參考文獻(xiàn)80-85
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文85-87
• 致謝87

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