本文關(guān)鍵詞： 土壤 砷污染 修復(fù) 穩(wěn)定化 復(fù)合材料　出處：《湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,土地資源短缺的問題日益凸顯,因此對污染場地進(jìn)行修復(fù)和二次開發(fā)是減緩?fù)寥蓝倘眽毫?實(shí)現(xiàn)土地可持續(xù)利用的重要手段。本文以某尾礦遺留重金屬污染場地土壤為研究對象,篩選切實(shí)可行的砷穩(wěn)定化修復(fù)材料。首先對單一穩(wěn)定劑進(jìn)行了篩選,然后通過正交實(shí)驗(yàn)確定修復(fù)效果最好的添加配比,并進(jìn)行工藝參數(shù)的優(yōu)化試驗(yàn),包括Fe/As、pH、藥劑添加量、土壤粒徑、反應(yīng)時(shí)間等；同時(shí)制定土壤修復(fù)建議方案,指導(dǎo)現(xiàn)場進(jìn)行修復(fù)。主要試驗(yàn)結(jié)果如下：(1)本論文采用XRF、SEM以及Tessier連續(xù)提取法等方法對供試土壤的理化性質(zhì)、微觀形態(tài)和化學(xué)組成和砷的形態(tài)等進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：污染土壤土樣略偏酸性,微觀結(jié)構(gòu)有明顯的晶體顆粒；土壤結(jié)構(gòu)成分復(fù)雜,砷、鎘、鉛的含量都比較高；其中砷有機(jī)物結(jié)合態(tài)(80.09%)和殘?jiān)鼞B(tài)(17.96%)；有效態(tài)的總量只占到了2%左右,但由于污染土壤體積大,所以必須妥善處理,以免對周圍生態(tài)環(huán)境造成危害。(2)礦物材料對土壤中砷的穩(wěn)定能力表現(xiàn)為：強(qiáng)堿性赤泥弱堿性赤泥海泡石蒙脫石水滑石。穩(wěn)定劑的梯度試驗(yàn)研究表明：砷的穩(wěn)定效率跟赤泥的添加量呈正相關(guān)的趨勢；穩(wěn)定化后土壤中砷的浸出濃度隨氧化鈣的增加呈先減小后增大的趨勢,但本試驗(yàn)表明在加入小于5%的CaO的情況下能降低土壤中As的浸出；隨著Fe/As摩爾比的加大,砷的浸出濃度隨之降低,砷的穩(wěn)定化率先增加,后趨于平緩。正交試驗(yàn)結(jié)果表明,硫酸鐵添加量影響最大,其次是氧化鈣添加量,最后是赤泥添加量。即當(dāng)CaO添加量為2%,砷鐵比為1：2,赤泥添加量為1%時(shí),土壤砷的穩(wěn)定達(dá)到60%。8號復(fù)合穩(wěn)定劑穩(wěn)定化處理土壤后,鎘的浸出濃度呈下降的趨勢；當(dāng)添加量小于6%時(shí),對土壤中打的鉛也能起到穩(wěn)定效果；超過6%后,土壤中的鉛部分被活化。因此應(yīng)該將8號穩(wěn)定劑的添加量控制在6%之內(nèi)。(3)砷穩(wěn)定化過程工藝參數(shù)優(yōu)化：選擇Fe：As摩爾比為2,供試土壤過12目篩,控制粒徑小于1.38mm、實(shí)驗(yàn)陳化時(shí)間控制在3d做為試驗(yàn)的最優(yōu)條件進(jìn)行探究,砷的浸出濃度為1.38mg/L,砷的穩(wěn)定化率為72.6%。(4)現(xiàn)場修復(fù)建議方案：通過前期穩(wěn)定劑的篩選和綜合比較,最終選定PMF復(fù)合材料(磷酸二氫鈣、硫酸鐵、赤泥為主要穩(wěn)定劑,氧化鈣為輔助劑)來對礦區(qū)土壤重金屬復(fù)合污染進(jìn)行修復(fù)。當(dāng)穩(wěn)定劑添加量達(dá)到6%時(shí),鉛隔砷的穩(wěn)定化率均超過70%。
[Abstract]:With the rapid development of China's economy, the shortage of land resources is increasingly prominent, so the remediation and secondary development of contaminated sites is to alleviate the pressure of soil shortage. In this paper, a tailings residual heavy metal contaminated soil as the research object, screening feasible arsenic stabilization remediation materials. First, the single stabilizer was screened. Then the best proportion was determined by orthogonal experiment, and the optimum technological parameters were tested, including the pH of Fe / Asn, the amount of reagent added, the particle size of soil, the reaction time and so on. At the same time, a soil remediation proposal was made to guide site remediation. The main results are as follows: 1) XRF is adopted in this paper. The physicochemical properties, microscopic morphology, chemical composition and arsenic speciation of contaminated soil were analyzed by SEM and Tessier method. The results showed that the soil samples were slightly acidic. There are obvious crystal particles in the microstructure. The content of arsenic, cadmium and lead is relatively high. Among them, the arsenic organics bound state is 80.09% and the residue state is 17.96%; The total amount of available state is only about 2%, but due to the large volume of contaminated soil, it must be properly treated. To avoid harming the surrounding ecological environment. The stability of mineral materials to arsenic in soil is as follows: strong alkaline red mud, weak alkaline red mud, sepiolite, montmorillonite hydrotalcite. The stable efficiency of arsenic is positively correlated with the amount of red mud. The leaching concentration of arsenic in the stabilized soil decreased first and then increased with the increase of calcium oxide, but this experiment showed that the leaching of as in the soil could be reduced with the addition of less than 5% CaO. With the increase of the molar ratio of Fe/As, the leaching concentration of arsenic decreased, the stabilization of arsenic increased first, and then tended to smooth. The results of orthogonal experiment showed that the content of ferric sulfate was the most important factor. The second is the addition of calcium oxide, and finally the amount of red mud, that is, when the addition of CaO is 2, the ratio of arsenic to iron is 1: 2, and the amount of red mud is 1. After the stabilization of soil arsenic reached 60.8 complex stabilizer, the leaching concentration of cadmium decreased. When the addition amount is less than 6, the lead in the soil can also play a stable effect. When the amount of stabilizer No. 8 was controlled within 6%) the process parameters of arsenic stabilization were optimized: the molar ratio of Fe:As was 2. After 12 mesh sieve, the controlled particle size was less than 1.38 mm, the experimental aging time was controlled in 3 days as the optimum condition, the concentration of arsenic leaching was 1.38 mg / L. Arsenic stabilization rate is 72.6%) suggestion for site restoration: PMF composite material (calcium dihydrogen phosphate, ferric sulfate) is selected by screening and comprehensive comparison of pre-stabilizer. Red mud is the main stabilizer and calcium oxide is the auxiliary agent) to remediate the complex pollution of heavy metals in the soil of mining area. When the amount of stabilizer reaches 6, the stabilization rate of lead and arsenic is over 70%.
【學(xué)位授予單位】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X53

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本文編號：1483079