本文關鍵詞：新型可生物降解螯合劑GLDA淋洗修復重金屬污染土壤研究　出處：《吉林大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：隨著中國工業(yè)化快速化發(fā)展,土壤重金屬污染問題日益嚴重,引起國內外廣泛關注。原位土壤淋洗修復技術因其具有應用簡單、修復效率高,成本低廉等優(yōu)點,具有較大的應用潛力。針對現(xiàn)有淋洗劑生物降解性差和不能高效淋洗修復重金屬污染土壤的問題,本文以綠色環(huán)�？缮锝到怛蟿〨LDA為淋洗劑,以重金屬Cu、Zn、Pb、Cd為目標污染物,采用靜態(tài)批試驗和一維土柱模擬實驗,研究淋洗修復效果和機理,同時分析了淋洗過程中淋洗劑用量、PH、有機質含量、干擾離子、介質粒徑、淋洗流速等因素的影響,得到了最佳淋洗條件。主要研究成果如下:1.靜態(tài)批實驗結果:(1)GLDA洗脫效果Pb、Cd、Cu和Zn在PH=4,螯合劑與重金屬的摩爾比為GLDA:M=3:1時,洗脫效果最佳分別為中砂去除率為Cd(93%)Cu(86%)Pb(78%)Zn(71%),細砂Cd(95%)Cu(90%)Pb(83%)Zn(81%)。(2)PH對洗脫效果影響酸性條件下4種重金屬的洗脫效果最好,其次為中性和堿性。當螯合劑使用量不足時,p H對Pb影響較小,當螯合劑用量足夠時,p H對Pb去除效果有顯著影響。p H對Cu的影響較大,堿性條件下去除效果明顯低于中性和酸性條件,對Cd無論何種p H都表現(xiàn)出很好的去處效果,對Zn的去除效果影響較小。(3)粒徑對洗脫效果影響粒徑對去除效果有一定影響,粒徑大的去除效果優(yōu)于粒徑小的去除效果。(4)有機質含量對洗脫效果影響有機質含量越高,去除率越低。土壤中有機質含量對Cd和Pb去除效果有較大影響,而對于Cu和Zn有機質對最終去除效果影響較小。(5)非目標離子對洗脫效果影響非目標離子鐵,鈣,鎂對四種重金屬影響順序為PbCuZnCd。表現(xiàn)為Fe~(2+)對目標金屬影響最小,Mg~(2+)、Ca~(2+)影響作用相當。(6)洗脫前后形態(tài)分析GLDA主要高效洗脫的是水溶態(tài),離子交換態(tài),和碳酸鹽結合態(tài),Zn由于殘渣態(tài)含量高于其他重金屬,所以淋洗出來效率最低。在中砂和細砂中四種重金屬水溶態(tài)100%被淋洗出來,殘渣態(tài)去除率0%,GLDA對重金屬去除率在不同形態(tài)下的大小與淋洗前重金屬不同形態(tài)所占總量的比例大小基本一致。(7)機理分析影響去除效果的主要機理是p H對質子化作用的影響,當pH值增高時減弱質子作用,酸化作用減弱。另一個重要因素是GLDA和金屬形成整合物的穩(wěn)定常數(shù)Lg KML,K穩(wěn)值越大,與螯合劑結合生成的螯合物越穩(wěn)定,越不容易被其他金屬替換。2.土柱淋洗實驗結果:(1)淋洗流速影響流速為0.5ml/min時去除效果最好,優(yōu)于其他流速,淋洗去除率為中砂Cd(89%)Cu(81%)Pb(68%)=Zn(68%)細砂Cd(92%)Cu(87%)Pb(74%)Zn(73%)四種重金屬最終去除率大小順序與靜態(tài)試驗相同,但均小于靜態(tài)試驗。(2)淋洗液用量影響隨著淋洗液體積的增加,重金屬淋出率先快速提高,隨后變化幅度很小。淋洗液中螯合劑總量均達到GLDA:M=3:1時淋洗效果穩(wěn)定,與靜態(tài)試驗結果相同。(3)介質粒徑影響細砂中重金屬的淋洗效果均優(yōu)于中砂,表現(xiàn)出與靜態(tài)試驗相同的結果。3.淋出液回收處理效果(1)pH值影響當p H=11時去除效果穩(wěn)定,淋洗液中的四種重金屬去除率為Pb(99.95%),Cd(99.94%),Cu(99.95%),Zn(99.96%),p H對Pb的沉淀影響顯著,對其他三種重金屬在PH=9、10、11、12時均無明顯差別,沉淀去除重金屬后的淋洗液能夠重新使用。(2)Na_2S用量影響Na_2S用量為2.5mmol時,沉淀去除重金屬效果達到最好,此時Na_2S用量與重金屬總的摩爾質量之比為Na_2S:M=3:1。對四種重金屬的去除能力順序為CdZnPbCu均超過99%。
[Abstract]:With the rapid development of Chinese industrialization, heavy metal pollution is becoming increasingly serious, caused widespread concern at home and abroad. In situ leaching of soil remediation technology because of its simple application, high repair efficiency, low cost and other advantages, has great potential for remediation of heavy metal pollution. The existing leaching agent for poor biodegradation and not efficient leaching of soil problems in this paper, green biodegradable chelating agent GLDA as eluent, the heavy metals of Cu, Zn, Pb, Cd as the target pollutants, using static batch tests and one-dimensional soil column simulation experiment, study the effect and mechanism of leaching remediation, and analyzed the leaching process elutriant dosage, PH, organic matter content, interference ion, particle diameter, effects of leaching velocity and other factors, the optimal leaching conditions. The main research results are as follows: 1. batch experimental results: (1) GLDA Pb Cd Cu, the elution effect, and Zn in PH=4, 铻悎鍓備笌閲嶉噾灞炵殑鎽╁皵姣斾負GLDA:M=3:1鏃，

本文編號：1372694