蜂窝煤灰渣对铅污染土壤的修复作用研究

论文摘要

铅是土壤中最常见的污染元素。土壤铅污染对食品质量、植物生长、人畜健康均有不利影响。因此，铅污染土壤的修复具有重要意义。与镉、砷等污染物相比，铅不易被植物吸收。因此，通过各种措施降低铅污染土壤中铅的有效性是铅污染土壤修复的主要方法。本研究的目的是探讨蜂窝煤灰渣对铅污染土壤中铅的稳定作用。研究探讨了蜂窝煤灰渣的基本性质、灰渣对污染土壤中铅的稳定效果、不同处理措施对灰渣性质的影响及处理后灰渣对污染土壤中铅的稳定效果。主要结果如下：（1）采自5个不同地区蜂窝煤灰渣样品的pH和电导率（EC）、<0.05mm颗粒含量、Pb和Zn含量的变化范围分别为6.62-13.04、0.564-3.407mS·cm-1、11.39%-34.42%、20.61-99.57和23.68-92.50mg·kg-1，平均值分别为11.41、1.279mS·cm-1、22.46%、55.08和48.41mg·kg-1。（2）铅污染贫磷(Olsen-P=2.50mg·kg-1)土壤中，在0和500mg·kg-1两个Pb用量下，加入灰渣后土壤DTPA-Pb含量平均降低10.72mg·kg-1，土壤Olsen-P含量平均增加2.71mg·kg-1。加入灰渣能提高土壤pH，各处理土壤pH上升约0.1个单位。（3）对于未加铅处理、加铅未加磷处理，加入灰渣后土壤Ca2-P含量分别增加0.42和0.95mg·kg-1。对于加铅且加磷处理，加入灰渣后土壤Ca2-P含量降低26.25mg·kg-1。对于未加铅处理、加铅未加磷处理和加铅且加磷处理，加入灰渣后土壤Ca8-P含量分别增加4.67、0.25和4.90mg·kg-1。（4）对于加铅未加磷处理，加入原灰渣、水洗灰渣和酸洗灰渣后土壤DTPA-Pb含量分别降低67.2、195.1和116.8mg·kg-1，对于加铅且加磷处理，加入这3种灰渣后土壤DTPA-Pb含量分别降低102.0、91.84和86.84mg·kg-1。加入不同处理灰渣均可增加碳酸盐结合态Pb的比例，也能降低氧化锰结合态Pb的比例。蜂窝煤灰渣经过水洗和酸洗后施入土壤，其导致土壤pH和EC升高的能力降低，同时仍能提高土壤Olsen-P含量。（5）对于铅污染的磷有效性较高的F土和磷有效性较低的S土，加入酸洗灰渣可增加F土和S土Olsen-P含量。施用酸洗灰渣能够降低F土和S土DTPA-Pb含量。加铅土壤中，加入酸洗灰渣后F土和S土DTPA-Pb平均含量分别降低101.8和49.85mg·kg-1。以上结果表明，蜂窝煤灰渣是一种碱性、富含电解质且质地较粗的固体废物，在铅污染土壤中施用蜂窝煤灰渣具有明显的降低土壤铅有效性的作用，同时，灰渣经过水洗和酸洗后其稳定土壤铅的能力得到保持或提高，而其增加土壤pH和电导的能力降低。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 土壤重金属污染
• 1.1.1 常见污染重金属
• 1.1.2 污染来源
• 1.1.3 污染土壤中的重金属分布
• 1.2 土壤铅污染
• 1.2.1 铅元素的性质
• 1.2.2 地壳和土壤中的铅
• 1.2.3 铅在自然界中的循环
• 1.3 铅污染土壤的修复
• 1.3.1 概述
• 1.3.2 植物修复
• 1.3.3 稳定
• 1.4 燃煤废弃物及其性质和用途
• 1.4.1 煤在经济发展中的作用
• 1.4.2 煤及其燃烧固废
• 1.4.3 蜂窝煤及其燃烧固废
• 1.4.4 煤燃烧固废的性质和用途
• 1.5 本研究的目的及意义
• 第二章 蜂窝煤灰渣的性质研究
• 2.1 引言
• 2.2 材料和方法
• 2.2.1 采样和样品处理
• 2.2.2 性质测定
• 2.2.3 数据处理
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 pH 和电导率
• 2.3.2 质地
• 2.3.3 重金属
• 2.3.4 不同性质的相关性
• 2.3.5 蜂窝煤灰渣性质小结
• 2.4 讨论
• 2.5 本章结论
• 第三章 蜂窝煤灰渣和磷肥结合修复铅污染贫磷潮土的研究
• 3.1 引言
• 3.2 材料和方法
• 3.2.1 污染土壤的制备
• 3.2.2 灰渣
• 3.2.3 盆栽试验设置
• 3.2.4 数据处理
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 土壤铅有效性
• 3.3.2 土壤磷有效性
• 3.3.3 pH 和电导率
• 3.3.4 不同处理植物性状
• 3.4 讨论
• 3.5 本章结论
• 第四章 施用蜂窝煤灰渣对土壤磷形态和铅有效性的影响
• 4.1 引言
• 4.2 材料和方法
• 4.2.1 供试材料
• 4.2.2 盆栽试验
• 4.2.3 分析方法
• 4.2.4 数据处理
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 土壤磷有效性
• 4.3.2 土壤磷形态
• 4.3.3 无机磷与 Olsen-P 的关系
• 4.3.4 不同形态磷与铅有效性的关系
• 4.4 讨论
• 4.5 本章结论
• 第五章 施用不同处理蜂窝煤灰渣对污染土壤铅的稳定及机理研究
• 5.1 引言
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 土壤
• 5.2.2 灰渣
• 5.2.3 培养试验的设置
• 5.2.4 样品分析
• 5.2.5 数据处理
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 不同洗涤方式对灰渣性质的影响
• 5.3.2 培养试验土壤 pH 和电导率
• 5.3.3 培养试验土壤磷有效性
• 5.3.4 培养试验土壤铅有效性
• 5.4.5 培养试验土壤铅形态
• 5.3.6 培养试验土壤磷有效性与铅有效性的关系
• 5.4 讨论
• 5.5 本章结论
• 第六章 土壤磷有效性对蜂窝煤灰渣稳定土壤铅的效果影响
• 6.1 引言
• 6.2 材料与方法
• 6.2.1 土壤
• 6.2.2 灰渣
• 6.2.3 培养试验的设置
• 6.2.4 分析方法
• 6.2.5 数据处理
• 6.3 结果与分析
• 6.3.1 土壤 pH 和电导率
• 6.3.2 土壤磷有效性
• 6.3.3 土壤铅有效性
• 6.3.4 土壤 pH、磷有效性与铅有效性的关系
• 6.4 讨论
• 6.5 本章结论
• 第七章 全文总结
• 7.1 主要结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介