题名 | 农田镉污染土壤循环化学淋洗的修复技术研究 |
作者 | 邢灿霞
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答辩日期 | 2019-06
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文献子类 | 硕士
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授予单位 | 中国科学院生态环境研究中心
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授予地点 | 北京
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导师 | 黄锦楼
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关键词 | 镉污染土壤,淋洗,净化,污灌区
Cadmium Contaminated Soil, Washing, Purification, Sewage Irrigation Area
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学位名称 | 工程硕士
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其他题名 | The study on remediation technology of cyclic chemical washing of cadmium contaminated soil in farmland
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学位专业 | 生物工程
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英文摘要 | 镉在制造合金、电镀、充电电池等行业有着广泛的用途,也有很多途径可以进入土壤,随着作物的生长进入食物链,进而进入动物与人体被累积,严重危害着生态环境和人体健康。作为土壤污染的主要重金属之一,研究重金属镉污染治理技术,具有十分重要的意义。
本研究基于以往对重金属污染物进行淋洗的基础上,选择由长期污灌造成重金属镉超标的农田土壤,筛选出5 种常用的淋洗剂进行土壤重金属镉的淋洗,其中包括3 种人工螯合剂(亚氨基二琥珀酸四钠IDSA、谷氨酸二乙酸钠GLDA、氯化钙)和2 种天然螯合剂(柠檬酸、单宁酸),通过对比分析单一淋洗剂和组合淋洗剂的效果,以期在大田简单控制的条件下实现对重金属镉的去除;然后对淋出液中鳌合的重金属镉进行净化,筛选出合适的净化剂,以实现对淋洗剂的循环利用,从而降低土壤淋洗的成本。最后对选定的淋洗剂和净化剂进行受试土壤的土柱模拟实验,探究在模拟大田情况下的重金属镉去除情况,以期找到一种适于农田重金属镉去除的循环淋洗方法。主要研究结果如下:
(1)在淋洗剂筛选试验中,0.5mol/L 柠檬酸与0.01mol/L IDSA 组合淋洗液、0.5mol/L 柠檬酸与0.01mol/L GLDA 组合淋洗液对镉的单次去除效果都很好,比单一淋洗剂去除率更高。
(2)在净化剂的净化实验中,对于淋洗剂淋洗之后处于螯合的可交换态镉,使用物理吸附剂进行净化的效果不太理想,速宜吸附剂1、速宜吸附剂2、兰晓K 吸附剂、活性炭等多种吸附药剂的吸附效率最高仅能达到16.3%,而在加入镉浓度5 倍摩尔量的K2S 药剂时,对于以上螯合剂溶液中重金属镉的吸附效果可达到86%-100%,说明化学沉淀方式对于螯合态的镉的净化效果比较理想。
( 3 ) 在小土柱实验中, 实验用的镉污染土壤经过0.20mol/L 柠檬酸+0.01mol/L IDSA 组合淋洗剂的4 次淋洗后,最终土壤中的镉浓度由3.96mg/kg降为0.54mg/kg,镉含量的去除率为86.36%。再将淋出液经过过量K2S 净化剂净化之后,对淋出液中含有的镉净化效果很好。
(4)在进行大土柱淋洗实验中,实验用的土柱经过组合淋洗液的4 次循环淋洗后,0.5m、0.75m、1m 处的土壤的镉浓度较初始镉浓度均有不同程度的下降;而1.2m 处的土壤中的镉浓度较初始镉浓度有所升高,说明淋洗液在土壤中进行淋洗时有一定的适用高度,可以在0.5m-1m 之间进行淋洗,不适合在1.2m 以上的高度内进行淋洗。补充实验中的0.75m 土柱经过淋洗液的4 次循环淋洗,0.25m处、0.45m 处和0.65m 处的土壤中的镉浓度较初始镉浓度均有不同程度的下降,均未检出,说明淋洗液在0.25m-0.65m 的土壤中进行淋洗时淋洗效果明显。结合药剂的成本综合考虑,建议在1m 以上的深度进行循环淋洗处理。
对洨河污灌区进行重金属镉修复,具有重要的意义。在本研究中能够探索、积累和总结土壤修复治理的相关宝贵经验,为以后进行镉污染处理的田间实验提供参考数据,也可为相似污染物的实际修复工作提供依据。 |
语种 | 中文
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页码 | 80
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内容类型 | 学位论文
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源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/42324] ![](/themes/default/image/downing1.png) |
专题 | 生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室
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推荐引用方式 GB/T 7714 |
邢灿霞. 农田镉污染土壤循环化学淋洗的修复技术研究[D]. 北京. 中国科学院生态环境研究中心. 2019.
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