组配固化剂的研制及其对土壤重金属的固化效果

论文摘要

通过对衡阳某地、郴州某地和株洲某地土壤的采样和调查,了解当地耕作土壤的重金属污染状况。在实验室向衡阳某地和郴州某地的重金属污染土壤添加单一固化剂和组配固化剂,添加浓度均为6g·kg-1。通过毒性浸出实验（TCLP）,研究单一固化剂和组配固化剂对土壤Pb、Cd、Cu、Zn浸出量的影响,评价两类固化剂的固化效果,筛选出固化效果最好的固化剂,并进行浓度梯度试验。同时在株洲某地新马村建立径流场,向径流场内的土壤添加固化剂,添加浓度为6g·kg-1,以人工泼水的方式模拟降雨,收集地表径流水和渗漏水,分析地表径流水和渗漏水中重金属含量。试验主要结果如下：（1）在衡阳某地采集的耕作土壤样品中,Pb、Cd、Zn含量均超过了土壤环境质量三级标准；在郴州某地采集的土壤样品中,Pb、Cd含量超过了土壤环境质量三级标准,土壤Zn含量超过一级标准；在株洲某地采集的耕作土壤样品中Cd含量超过了土壤环境质量三级标准,Pb和Zn含量均超过了土壤环境质量一级标准。（2）在单一固化剂中,石灰石对土壤重金属的综合固化效果最好,相比对照,Pb、Cd、Cu、Zn的土壤浸出量分别下降了29.5%、100%、68.6%、49.6%；在组配固化剂中,组配比例为1：2的固化剂Ⅱ（硅藻土、石灰石）的综合固化效果最好,相比对照,Pb、Cd, Cu、Zn在衡阳某地供试土壤中的浸出量分别下降了54.3%、100%、27.3%、63.8%,在郴州某地供试土壤中的浸出量分别下降了100%、48.4%、64.8%、71.2%。（3）对组配比例为1：2的固化剂Ⅱ（硅藻土、石灰石）进行浓度梯度筛选,结果发现,添加浓度为6g·kg-1的固化效果最好,相比对照,其土壤Pb、Cd、 Cu、Zn的浸出量分别下降了54.3%、100%、27.3%、63.8%。（4）无论是从经过单一固化剂处理过的径流区域收集的地表径流水和渗漏水,还是从未经任何处理的对照径流区域收集的地表水和渗漏水,都无法检测到重金属的含量。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 土壤重金属污染的来源
• 1.2 土壤重金属污染物在土壤中的形态
• 1.2.1 可交换态
• 1.2.2 碳酸盐结合态
• 1.2.3 铁锰氧化物结合态
• 1.2.4 有机结合态
• 1.2.5 残渣态
• 1.3 土壤重金属污染的危害与现状
• 1.3.1 土壤重金属污染的危害
• 1.3.2 土壤重金属污染的现状
• 1.4 土壤重金属污染的修复
• 1.4.1 工程修复
• 1.4.2 物理修复
• 1.4.3 化学固定修复
• 1.4.4 生物修复
• 1.4.5 农业生态修复
• 1.5 土壤重金属污染修复技术面临的问题
• 1.6 课题来源、研究内容、目的及意义
• 1.6.1 课题来源
• 1.6.2 研究内容
• 1.6.3 研究目的及意义
• 2 材料与方法
• 2.1 供试材料
• 2.1.1 供试土壤
• 2.1.2 衡阳某地、郴州某地和株洲某地土壤状况
• 2.2 实验仪器与试剂
• 2.2.1 实验仪器
• 2.2.2 实验试剂
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 修复重金属土壤污染的固化剂筛选
• 2.3.2 重金属向地表径流水、渗漏水迁移的检测
• 3 修复重金属土壤污染的固化剂筛选
• 3.1 衡阳某地重金属污染土壤的修复效果
• 3.1.1 单一固化剂对土壤重金属的固化效果
• 3.1.2 组配固化剂对重金属污染土壤的修复效果
• 3.1.3 单一固化剂和组配固化剂的比较
• 3.2 郴州某地重金属污染土壤的修复效果
• 3.2.1 组配固化剂对重金属污染土壤的修复效果
• 3.3 组配固化剂对两地土壤重金属污染固定效果的比较
• 3.4 组配固化剂的浓度梯度筛选
• 4 重金属向地表径流水、渗漏水迁移的检测
• 4.1 无法检测到重金属含量的原因分析
• 5 讨论
• 5.1 固化剂改良土壤重金属污染的机理
• 5.1.1 石灰石改良土壤重金属污染的机理
• 5.1.2 硅藻土改良土壤重金属污染的机理
• 5.1.3 沸石改良土壤重金属污染的机理
• 5.1.4 海泡石改良土壤重金属污染的机理
• 5.1.5 膨润土改良土壤重金属污染的机理
• 5.1.6 羟基磷灰石改良土壤重金属污染的机理
• 5.2 不同固化剂对衡阳、郴州两地区土壤固定效果的差异性
• 5.2.1 单一固化剂对衡阳某地土壤重金属固化效果的差异性
• 5.2.2 施用不同组配固化剂后两地土壤pH的差异性
• 5.2.3 施用不同组配固化剂后两地土壤重金属浸出量的差异性
• 6 结论与建议
• 6.1 试验结论
• 6.1.1 单一、组配固化剂对土壤重金属的固化效果
• 6.1.2 组配固化剂浓度梯度的筛选
• 6.1.3 重金属向地表径流水和渗漏水迁移的检测
• 6.2 创新点
• 6.3 问题与展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢