【摘要】：不銹鋼尾渣是煉鋼過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品,排放量較大,在我國資源化利用率較低,常作為廢棄物堆存,造成了極大的資源浪費和環(huán)境治理壓力。因此,不銹鋼尾渣的資源化利用備受社會各界關(guān)注。不銹鋼尾渣中含有大量對土壤及植物生長有益的鈣、硅、鐵、鎂、鉀、鈉等有益元素,且不銹鋼尾渣含有的CaO和硅酸鹽類等成分均對土壤重金屬有固定效果。將不銹鋼尾渣用于重金屬污染土壤修復(fù)是鋼渣綜合利用的有效途徑,可在減輕鋼鐵企業(yè)發(fā)展壓力的同時治理環(huán)境,產(chǎn)生可觀的社會、環(huán)境和經(jīng)濟效益。目前將不銹鋼尾渣應(yīng)用于重金屬污染土壤修復(fù)的研究較少。本文將不銹鋼尾渣分別與煤質(zhì)腐植酸、醋糟、玉米秸稈、天然沸石等材料以不同比例混合制得土壤修復(fù)劑,通過室內(nèi)土壤培養(yǎng)試驗比較不同配比的修復(fù)劑對鉛污染土壤的修復(fù)效果,篩選出不銹鋼尾渣修復(fù)劑的最佳配比；通過土柱淋溶試驗研究模擬降雨條件下,不銹鋼尾渣修復(fù)劑對鉛污染土壤中鉛的形態(tài)及分布的影響；通過盆栽試驗研究不銹鋼尾渣修復(fù)劑對鉛污染土壤中黑麥草生長以及土壤理化性質(zhì)的影響。探討將不銹鋼尾渣應(yīng)用于修復(fù)重金屬污染土壤的可行性,為不銹鋼尾渣的有效資源化利用及重金屬污染土壤修復(fù)提供理論及技術(shù)支撐。主要研究結(jié)果如下：(1)試驗中所用的5種材料中,不銹鋼尾渣、煤質(zhì)腐植酸以及醋糟均能有效降低鉛污染土壤中有效鉛含量,較未施加修復(fù)材料的處理分別降低了28.24%、47.30%、24.60%；與不同配比的不銹鋼尾渣/醋糟、不銹鋼尾渣/玉米秸稈和不銹鋼尾渣/天然沸石相比,不銹鋼尾渣/煤質(zhì)腐植酸對鉛污染土壤的修復(fù)效果最好,其中不銹鋼尾渣比例為20%、40%、60%時,土壤中有效鉛含量較對照分別降低了38.65%、37.97%、34.32%。因此,在不同材料和配比的不銹鋼尾渣修復(fù)劑中,不銹鋼尾渣比例為20%的不銹鋼尾渣／煤質(zhì)腐植酸對鉛污染土壤的修復(fù)效果最佳。(2)模擬降雨條件下,在未施加修復(fù)劑處理中,鉛的形態(tài)分布為：Fe-Mn氧化物結(jié)合態(tài)碳酸鹽結(jié)合態(tài)殘渣態(tài)可交換態(tài)有機物結(jié)合態(tài)。施加修復(fù)劑后,同層土壤中,隨著修復(fù)劑中不銹鋼尾渣比例的增大,可交換態(tài)鉛含量無顯著變化,碳酸鹽結(jié)合態(tài)鉛含量逐漸降低,Fe-Mn氧化物結(jié)合態(tài)鉛逐漸增加、有機物結(jié)合態(tài)及殘渣態(tài)鉛含量逐漸降低。各配比的不銹鋼尾渣修復(fù)劑均未對土壤可交換態(tài)鉛產(chǎn)生顯著影響；能夠促進碳酸鹽結(jié)合態(tài)鉛向Fe-Mn氧化物結(jié)合態(tài)、有機物結(jié)合態(tài)及殘渣態(tài)轉(zhuǎn)化,從而降低污染土壤土壤中鉛的生物有效性。各形態(tài)鉛在不同土層中的變化規(guī)律一致。(3)施加不銹鋼尾渣修復(fù)劑(不銹鋼尾渣／煤質(zhì)腐植酸,不銹鋼尾渣比例20%)能夠升高土壤pH值,增加土壤有機質(zhì)和陽離子交換量,且增加幅度隨著施加量的增加而增大；能有效增強鉛污染土壤對鉛的固定作用。(4)黑麥草對鉛有較好的耐受和吸收性能,修復(fù)劑的施用可有效降低黑麥草地上部對鉛的吸收。(5)修復(fù)劑施用量對鉛污染土壤中黑麥草地上部干生物量的影響因鉛污染濃度的不同而呈現(xiàn)不同的規(guī)律。具體表現(xiàn)為：1%的修復(fù)劑施加對125mg/kg鉛污染土壤中黑麥草地上部干生物量未產(chǎn)生顯著影響,但能夠使500mg/kg鉛污染土壤中黑麥草地上部干生物量增加,使1000mg/kg鉛污染土壤中黑麥草地上部干生物量降低。2%和5%的修復(fù)劑施加會使生長在三種鉛濃度水平下(125mg/kg、500mg/kg、 1000mg/kg)鉛污染土壤上的黑麥草地上部干生物量降低；修復(fù)劑施用量為1%、2%及5%時均可有效增加高濃度鉛污染土壤(2000mg/kg)中黑麥草地上部干生物量。(6)在低濃度鉛污染(125 mg/kg)水平下,不銹鋼尾渣修復(fù)劑對黑麥草葉片SOD活性起一定的抑制作用；在高濃度鉛污染(2000 mg/kg)水平下,不銹鋼尾渣修復(fù)劑則對其起到激活作用,可有效清除高濃度鉛污染條件下黑麥草葉片內(nèi)過多的超氧陰離子,減輕鉛脅迫。在未污染土壤中以及中濃度鉛污染(500 mg/kg)水平下,施加適量(2%)不銹鋼尾渣修復(fù)劑可以激活黑麥草葉片SOD活性,增強黑麥草抗性,過度施加(5%)則會抑制葉片SOD活性,降低黑麥草對逆境的抗性。(7)在未污染土壤中施加不銹鋼尾渣修復(fù)劑能夠有效提高黑麥草葉片POD活性,增強黑麥草的抗性；在較高鉛脅迫水平(1000.2000 mg/kg)下,施加少量(1%～2%)不銹鋼尾渣修復(fù)劑能夠激活黑麥草葉片POD活性,施加量較多(5%)時,不銹鋼尾渣修復(fù)劑對黑麥草葉片POD活性有一定抑制作用。(8)適量(1%～2%)不銹鋼尾渣修復(fù)劑能夠在一定程度上減輕黑麥草葉片細胞老化程度,緩解鉛對黑麥草的脅迫；過量(5%)施加不銹鋼尾渣修復(fù)劑會促進細胞老化。
【學位授予單位】：山西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X757;X53

【參考文獻】

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1 韓長菊;楊曉杰;周惠群;唐越;;鋼渣及其在水泥行業(yè)的應(yīng)用[J];材料導(dǎo)報;2010年S2期

2 寇太記;賈曉慧;王儷睿;徐曉峰;;腐殖酸改良鉛污染土壤對蔬菜生長及其養(yǎng)分利用的影響[J];山東農(nóng)業(yè)科學;2013年12期

3 寧豐收;游霞;楊海林;謝海富;;鋼渣預(yù)處理含鉻廢水及其廢渣與鉻渣的固化[J];環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備;2006年04期

4 陳丹艷;許仙菊;欒德琴;張永春;邵孝侯;胡娟;;幾種改良劑對砷鎘鉛復(fù)合污染水稻土的修復(fù)[J];江蘇農(nóng)業(yè)學報;2011年06期

5 楊輝;李華;馬晨晨;史永林;程芳琴;;不銹鋼尾渣對玉米產(chǎn)量及重金屬含量的影響[J];山西農(nóng)業(yè)科學;2013年08期

本文編號：2722272