不同淋洗剂对砷污染土壤多级淋洗效果比较.pdf
《不同淋洗剂对砷污染土壤多级淋洗效果比较.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《不同淋洗剂对砷污染土壤多级淋洗效果比较.pdf(8页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、生态与农村环境学报,():收稿日期:基金项目:国家重点研发计划()通信作者:王翀,吴春发,傅赵聪,等不同淋洗剂对砷污染土壤多级淋洗效果比较生态与农村环境学报,():,():不同淋洗剂对砷污染土壤多级淋洗效果比较王 翀,吴春发,傅赵聪,张 宇,刘 东,张锦路(南京信息工程大学应用气象学院,江苏 南京)摘要:化学淋洗是砷()污染土壤常用的修复方法之一,具有修复周期短和能够彻底去除污染物的优点。虽然各种淋洗剂对 污染土壤都具有一定淋洗效果,但单一淋洗往往无法满足重污染土壤的修复要求。为研究不同淋洗剂对 重污染土壤的多级淋洗修复效果,选用新型绿色螯合淋洗剂甲基甘氨酸二乙酸()和常用的磷酸盐淋洗剂磷酸二
2、氢钾()作为供试淋洗剂,对()达 的重污染土壤进行室内 级单一淋洗和复合淋洗模拟试验(固液质量比为 ),分析不同淋洗剂对 的去除效果和淋洗前后 的化学形态变化。结果表明:多级淋洗对土壤 的去除率达到 ,去除率明显优于 的 级淋洗()和 与 复合的 级淋洗();对铝型砷()、钙型砷()和铁型砷()均有较好的去除效果,对 和 有较好的去除效果;和 复合淋洗剂淋洗 时有拮抗作用,不适合复合淋洗。关键词:砷;土壤淋洗;淋洗剂;砷形态;修复效果中图分类号:文献标志码:文章编号:(),(,):(),()()(),()(),;,:;砷()及其化合物被广泛应用于农药、玻璃、医药、颜料、合金等工农业生产以及冶炼
3、开采活动中,导致大量的土壤被污染。土壤中 主要以无机态的形式存在。无机 是一种已知的强致癌物质,已被国际癌症研究机构()列为类致癌物质。土壤 污染问题已引起社会广泛关注,亟需开展治理修复。化学淋洗技术将化学药剂溶液与土壤充分接 第 期 王 翀等:不同淋洗剂对砷污染土壤多级淋洗效果比较触,使其与土壤中重金属发生解吸、溶解和络合等物理化学反应,将土壤中重金属转移至溶液并随溶液离开土壤,从而降低土壤中重金属含量。化学淋洗具有适用范围广、修复周期短、彻底去除土壤中污染物等优点,已被广泛应用于重度污染土壤的治理修复中。在“双碳”目标的压力下,化学淋洗技术相比于其他 污染修复技术(热脱附、气相抽提、电渗析
4、、水泥窑协同处置)有低碳排放、低能耗、低成本的优势,属于绿色可持续修复技术。此外,大量研究表明化学淋洗往往对土壤结构和基本理化性质影响较大,同时淋洗剂残留可能导致二次污染。为降低化学淋洗对土壤环境和生态环境的影响,有必要研发绿色淋洗剂并发展绿色淋洗技术。目前,用于 污染土壤化学淋洗的常用淋洗剂主要是磷酸盐和螯合剂。磷酸盐淋洗作用主要是由于磷酸根()和砷酸根()的化学结构和解离常数相似,在金属氧化物和矿物表面磷酸根和砷酸根发生竞争吸附,可以使土壤颗粒表面的砷酸根吸附减少并被释放。已有研究表明,磷酸盐对土壤 有较好的淋洗效果,且对土壤结构和基本理化性质破坏较小。螯合剂的淋洗作用主要是螯合剂与金属离
5、子发生螯合反应形成稳定络合物,并随淋洗剂与土壤分离。乙二胺四乙酸()是从土壤中提取有毒重金属的最常被使用的螯合剂,但它在土壤环境中难以降解,会导致土壤二次污染及土壤功能退化。甲基甘氨酸二乙酸()是一种新型无毒、易生物降解的四齿螯合剂,含有 个可以和多种金属离子形成稳定络合物的羧基团,从而具有高效的螯合能力,已被广泛应用于各类清洁剂生产中,被证明对人类和环境都非常安全。相对于乙二胺二琥珀酸()、谷氨酸二乙酸()等同类可降解螯合剂兼具螯合能力强、效率(低分子量)高和成本低等优势。虽然 具备绿色淋洗剂的潜力,而有关 对 污染土壤淋洗方面的研究鲜有报道。大量研究表明,各种 污染土壤淋洗剂对土壤 均有较
6、好淋洗去除效率。单一淋洗对 重污染土壤的 去除量有限,无法满足淋洗修复要求。已有研究表明,增加淋洗次数可以显著提高淋洗剂的淋洗效率;不同类型的淋洗剂进行复合使用,也可以提高淋洗剂的淋洗效率。迄今为止,有关 重污染土壤的多级淋洗,尤其是多级复合淋洗的研究鲜有报道。该研究选用新型绿色螯合淋洗剂 和常用的磷酸盐淋洗剂 对 重污染土壤进行单一和复合的多级淋洗,探究不同淋洗剂对 重污染土壤的多级淋洗修复效果,并分析淋洗前后 化学形态的变化,以期为 重污染土壤的绿色淋洗修复提供理论依据和参考。材料与方法 供试土壤供试土壤取自某农资仓库,由于长期存放含 农药,农药破损导致土壤受 重度污染。土壤经自然风干,剔
7、除石粒等杂质后将其研磨过 孔径筛,作为淋洗试验用土;接着用四分法再取已过 孔径筛土壤进一步研磨过 孔径筛,用作土壤重金属全量分析。供试土壤为紫色土,质地为粉质黏土,值为 ,土壤有机质含量为 ,土壤阳离子交换量()为 ,土壤 含量达 ,根据 土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行),该农资仓库污染土壤中 含量超第 类用地筛选值()的 倍。单一淋洗剂的 级振荡淋洗试验供试淋洗剂 采购自国药集团化学试剂有限公司,纯度为分析纯();(化学式)采购自上海麦克林生化科技有限公司。根据文献,淋洗初期 属于快速反应阶段,淋洗出约 的重金属污染物;当固液质量比超过 时,淋洗去除率提高不大;的淋洗浓度大于
8、 时,对 的淋洗去除率保持在 。由于 和 同属于氨基羧酸盐类螯合剂,的淋洗浓度参考 设定。结合实际淋洗工程应用中的修复经济成本和效率,选择单次淋洗时长为 ,淋洗 次,固液质量比为 ,设置 个浓度梯度:浓度为 和 ,浓度为 和 。先称取 份过 孔径筛的土壤 置于 离心管中,随机分为 个处理,每个处理 个重复,依次以去离子水、不同浓度的 和 为淋洗液。离心管中加入 淋洗液,随后将离心管置于恒温振荡器中进行振荡(,)。每个处理需反复淋洗 次,淋洗结束后离心(,离心半径 ,)取上清液,经 m 孔径水性滤头过滤后得到淋洗废液,冷藏待测。复合淋洗的 级振荡淋洗试验称取 份过 孔径筛的土壤 置于 离心管中,
9、随机分为 个处理,每个处理 个重 生 态 与 农 村 环 境 学 报第 卷复,为 级淋洗。每一级淋洗分别加入 淋洗液,级淋洗加入淋洗液的顺序分别为、和 混合液,其中 表示加入 溶液,表示加入 溶液,为()()的混合液。将离心管置于恒温振荡器中(,)。振荡淋洗结束后离心(,离心半径,)取上清液,经 m 孔径水性滤头过滤后得到淋洗废液,冷藏待测。土壤理化性质和重金属的测定方法土壤理化性质测定方法:土壤 值采用电极法(水土质量比为 )测定,采用乙酸铵交换法测定,土壤有机质含量采用油浴加热重铬酸钾氧化稀释热法测定。土壤中 含量测定方法:取过 孔径筛土壤样品 ,加入王水(浓硝酸和盐酸混合酸)后进行水浴消
10、解。用电感耦合等离子体发射光谱仪(型,公司)测定土壤中 含量。分析全过程采用地球物理地球化学勘查研究所提供的土壤成分分析标准物质()进行质量控制,质控样测定均值和平行样偏差均在规定要求范围内。分析淋洗前后土壤的 形态变化,根据连续提取法测定砷 各个形态含量,将 形态分为 类:交换态砷()、铝型砷()、铁型砷()、钙型砷()和残渣态砷()。结果与分析 单一淋洗剂的 级振荡淋洗效果不同单一淋洗剂的 级淋洗对土壤砷的淋洗结果如表 所示。所选用的淋洗剂均对土壤 有显著的淋洗去除作用。级淋洗过程中随着淋洗级数增加,所有淋洗剂对土壤 的淋洗去除量并未下降。当 淋洗剂浓度为 时,每一级淋洗对 的去除量无显著
11、差异;当浓度为 时,第 级比第 级淋洗去除量显著增加。比 对 的去除总量显著增加 。随着淋洗级数增加,不同浓度 对土壤 的淋洗去除量均有显著差异。比 显 著 增 加 。与 相比,淋洗效率无显著差异,而 与 相比,每一级淋洗去除量均有显著差异()。表 单一淋洗剂淋洗效率比较 淋洗剂浓度()淋洗去除量()第 级第 级第 级总量磷酸二氢钾()甲基甘氨酸二乙酸()去离子水 同一行数据后英文小写字母不同表示不同淋洗阶段之间淋洗去除量差异显著()。经不同淋洗剂淋洗后的土壤理化性质变化见表。淋洗后的土壤 值下降,可能与淋洗液呈酸性有关;而 淋洗后土壤 值上升,可能与 淋洗液呈较强碱性有关。经不同浓度的 淋洗
12、后,土壤 增加 ;不同浓度 淋洗后,土壤 增加 。土壤 变化的原因可能和 和 中分别含有、等碱金属,淋洗后淋洗剂残留导致土壤交换性盐基数量增加有关;淋洗后土壤 增加较大,可能与土壤 值变化有关,随着淋洗后土壤 值升高,土壤可变电荷增加,土壤吸附的阳离子数量也增加。淋洗后土壤有机质含量减少 ;淋洗后土壤有机质含量增加 ,这是由于淋洗后 和 金属螯合物残留在土壤中,增加了土壤中有机碳含量。不同淋洗剂淋洗后土壤 形态变化结果见图。淋洗前土壤中 各形态分别为()、()、()、()和()。淋洗剂淋洗过后 和 含量减少,和 含量增加。经过 级淋洗后,含量减少 ,含量减少 第 期 王 翀等:不同淋洗剂对砷污
13、染土壤多级淋洗效果比较,含量增加 ,含量增加 。经过 级淋洗后,含量减少 ,含量减少 ,含量增加 ,含量增加 。经过不同浓度的 级淋洗后,土壤 形态变化稍有不同,当 浓度为 时,含量减少 ,含量减少 ,含量增加 ,含量增加 。当 浓度为 时,含量减少 ,含量减少 ,含量增加 ,含 量 减 少 。表 淋洗后土壤理化性质变化 处理浓度()值()(有机质)()去除量()淋洗前 磷酸二氢钾()甲基甘氨酸二乙酸()同一组直方柱上英文小写字母不同表示不同复合淋洗之间各形态 含量差异显著()。图 淋洗前后土壤砷形态变化 复合淋洗的 级振荡淋洗效果如图 所示,复合淋洗的 级振荡淋洗对土壤 的淋洗效果不如单一淋
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 不同 淋洗 污染 土壤 多级 效果 比较
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。