低分子有机酸、腐殖酸对土壤镉污染淋洗修复研究

摘要

利用化学淋洗剂可以活化和络合土壤中的重金属，达到减轻土壤重金属污染的目的。本文选取不同淋洗剂通过室内模拟试验和实际矿山土壤修复试验讨论了对土壤镉污染的淋洗效果以及淋洗后对土壤中镉形态和土壤基本性质的影响，探讨不同淋洗剂的修复效果。主要研究结果分述如下。
　　三种低分子量有机酸对镉的淋洗率均随着淋洗剂浓度的升高而升高，同一浓度下，柠檬酸对镉淋洗率显著高于草酸与酒石酸(P＜0.05)。淋洗液不同pH条件下三种低分子有机酸淋洗液对镉的淋洗特征表现为，柠檬酸的镉淋洗率随pH的升高先升高后降低;草酸和酒石酸的镉淋洗率随pH的升高而降低。当pH为7.0时柠檬酸对镉淋洗率分别是草酸和酒石酸的8倍和9倍;与淋洗前相比，淋洗后土壤残渣态的镉所占的比重增加了30％-40％(P＜0.05)。其中，当pH大于7时经草酸和酒石酸淋洗后的土壤残渣态镉所占比重均超过50％。不同浓度低分子有机酸淋洗后对土壤有机质含量影响不明显，但随着淋洗液pH的升高，土壤有机质含量总体呈减少趋势;与淋洗前相比，不同浓度低分子有机酸淋洗后土壤全氮和全磷含量显著降低。其中，当酒石酸浓度为1％时淋洗后土壤全氮、全磷和全钾含量与淋洗前相比分别降低了42％，75％和20％。不同pH低分子有机酸淋洗液淋洗后对土壤全氮含量与淋洗前相比显著降低，但随着淋洗液pH的升高，土壤全氮含量显著升高。不同pH柠檬酸淋洗液淋洗后土壤全磷含量变化与淋洗前相比没有显著变化(P＞0.05)。
　　低浓度腐殖酸对土壤镉污染具有较突出的清除效果。当腐殖酸pH为5.0时镉的淋洗率最高。另外，富里酸与氯化钾组合淋洗剂对土壤镉的淋洗效果随着淋洗时间的增加表现出现先增加后降低的趋势。当富里酸浓度为0.05％，淋洗时间为2小时时，淋洗率达到了98.2％。各浓度腐殖酸淋洗后土壤残渣态均超过50％酸性条件下淋洗后土壤镉主要以可交换态为主。当淋洗时间为4小时时，各浓度富里酸与氯化钾组合淋洗后土壤残渣态镉占总镉的比重是淋洗前的1.07-1.43倍。不同浓度腐殖淋洗后土壤有机质含量随着腐殖酸浓度的增加而增加。另外，随着腐殖酸淋洗液pH的升高，淋洗后土壤有机质含量先升高后降低。与淋洗前相比，不同浓度腐殖酸淋洗后土壤全氮和全磷含量显著降低;不同浓度腐殖酸淋洗前后土壤全钾与淋洗前相比无显著变化。不同pH腐殖酸淋洗后土壤全氮和全磷与淋洗前相比显著降低（P＜0.05），但土壤全钾含量与淋洗前相比没有显著变化（P＞0.05）。富里酸和氯化钾组合淋洗剂淋洗后土壤全氮和全磷随着淋洗时间的增加而显著降低。然而，组合淋洗剂淋洗后对土壤全钾无明显影响
　　矿山土壤淋洗修复试表明，与有机酸相比，腐殖酸、富里酸与氯化钾组合淋洗剂的镉淋洗较高;各淋洗剂淋洗后土壤残渣态镉所占比重占总镉比重均超过50％。综上所述，腐殖酸、富里酸与氯化钾组合淋洗剂对矿山土壤镉污染有较好的淋洗修复能力。

目录

声明

论文说明

摘要

1 绪论

1．1 立题

1．2 研究现状综述

1．2．1 研究背景

1．2．2 研究方法综述

1．3 技术路线

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

1．3．3 技术路线

2 低分子有机酸类螯合剂对镉污染土壤的淋洗特征

2．1 材料与方法

2．1．1 供试土壤基本性质

2．1．2 试验方法

2．1．3 测定方法

1．5 数据处理

2．2 结果与讨论

2．2．1 不同浓度有机酸对镉淋洗效果的影响

2．2．2 有机酸不同pH对镉淋洗效果的影响

2．2．3 淋洗前后土壤镉形态变化

2．3 本章小结

3 腐殖酸及富里酸部分对镉污染土壤的淋洗特征

3．1 材料与方法

3．1．1 供试材料

3．1．2 试验方法

3．2 结果与讨论

3．2．1 不同浓度和pH腐殖酸对镉淋洗效果的影响

3．2．2 富里酸与氯化钾组合淋洗剂的镉淋洗特征

3．2．3 淋洗前后土壤镉形态变化

3．3 本章小结

4 淋洗试验对土壤性质的影响

4．1 材料与方法

4．1．1 供试材料

4．1．2 试验方法

4．2 结果与讨论

4．2．1 低分子有机酸淋洗后对土壤有机质的影响

4．2．2 腐殖酸淋洗后对土壤有机质的影响

4．2．3 低分子有机酸淋洗后对土壤全氮、全磷、全钾的影响

4．2．4 腐殖酸淋洗后对土壤全氮、全磷、全钾的影响

4．2．5 富里酸与氯化钾组合淋洗剂淋洗后对土壤全氮、全磷、全钾的影响

4．3 本章小结

5 矿山土壤镉污染淋洗修复效率的研究

5．1 供试土壤基本理化性质

5．2 不同淋洗剂对矿山土壤镉淋洗效果的影响

5．3 不同淋洗剂对矿山土壤镉形态的影响

5．4 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间的学术成果