STPP与Na2EDTA对Pb、Cd、Cu污染土壤的化学淋洗修复研究

摘要

土壤重金属污染，会导致食品和生态安全问题，开展污染土壤的修复治理已刻不容缓。本文以衡阳市水口山某铅锌冶炼厂附近受重金属重度污染的土壤为研究对象，采用乙二胺四乙酸钠（Na2EDTA）、三聚磷酸钠（STPP）及其混合试剂为淋洗剂，通过振荡淋洗实验，分析STPP和Na2EDTA对土壤中Pb、Cd和Cu的淋洗效果，重点考察了混合液浓度、振荡时间、pH、土水比对土壤重金属去除率的影响，得出最佳淋洗条件，通过比较淋洗前后重金属的存在形态，揭示了土壤重金属的淋洗规律。采用准一级动力学模型、准二级动力学模型、颗粒内扩散模型和双常数方程分别进行拟合，得到最佳拟合方程。同时采用土柱淋洗实验模拟实际原位淋洗修复过程，得出模拟条件下土壤中各重金属元素的去除效果，旨在探讨两种螯合剂联合淋洗修复铅锌矿区周围土壤的可行性，为多种淋洗剂联合作用对土壤中重金属的修复提供一定的理论依据。实验结果如下：
　　（1）STPP、Na2EDTA及其复合淋洗剂在不同的条件下，对污染土壤中Pb、Cd和Cu的淋洗修复平衡表明：STPP单独处理时，土壤中重金属的去除能力较小。复合淋洗剂处理污染土壤，浓度较低时，STPP能够促进Na2EDTA对重金属的淋洗。随着浓度的增加，STPP对Na2EDTA淋洗土壤中重金属起抑制作用。两种螯合剂的联合作用对重金属的去除率，随着混合液浓度、时间、土水比的增加而增加，随pH值得增加而降低。
　　（2）两种螯合剂对Pb、Cd和Cu的淋洗动力学研究表明,准二级动力学方程的相关系数明显最好，理论平衡淋洗量与实际平衡淋洗量非常接近，最适合用于描述混合淋洗剂对土壤中铅、镉、铜离子的淋洗过程。
　　（3）两种螯合剂联合作用能有效去除酸可交换态、还原态、氧化态的重金属，降低重金属的活性、直接毒性和生物可利用性。
　　（4）土柱淋洗法修复土壤中重金属的研究表明，淋洗液中铅、镉和铜的含量达到最大值，每种元素的去除率随着时间的增加而不断增加，一段时间后，各种元素去除率的增幅不断减小。

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第1章 绪论

1.1 我国土壤环境中重金属的污染现状

1.2 我国土壤中重金属污染的来源

1.3 土壤中重金属的修复措施

1.4土壤重金属污染修复效果的评价方法

1.5本研究的内容、意义和技术路线

第2章 混合淋洗剂对污染土壤中重金属的淋洗平衡特征

2.1 材料和方法

2.2结果与分析

2.3结论

第3章 混合淋洗剂对污染土壤中Pb、Cd、Cu的淋洗动力学研究

3.1材料和方法

3.2结果与讨论

3.3结论

第4章 淋洗前后土壤中重金属的赋存形态比较

4.1材料和方法

4.2结果与分析

4.3结论

第5章 土柱淋洗法修复复合重金属污染土壤实验

5.1材料和方法

5.2实验结果

5.3结论

第6章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢