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
答辩日期2019-06
文献子类硕士
授予单位中国科学院生态环境研究中心
授予地点北京
导师黄锦楼
关键词镉污染土壤,淋洗,净化,污灌区 Cadmium Contaminated Soil, Washing, Purification, Sewage Irrigation Area
学位名称工程硕士
其他题名The study on remediation technology of cyclic chemical washing of cadmium contaminated soil in farmland
学位专业生物工程
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
页码80
内容类型学位论文
源URL[http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/42324]  
专题生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室
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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