【摘要】： 重金屬污染土非常普遍,危害性大,有必要開展重金屬離子在典型土中的歸宿、遷移特性與修復的研究。本文以室內試驗為基礎,系統(tǒng)分析了多種因素(離子濃度、pH、溫度、土水比等)影響下四種重金屬離子(Cd、Cu、Pb、Zn)在兩種典型土(高嶺土和Q_4黃土)中的吸附、解吸特性及其機理;提出了一套基于質量濃度的運移參數(shù)反演新方法;新定義了基于解吸過程的解吸附分配系數(shù),相應提出了解吸等溫線的分析方法;發(fā)展了可模擬污染土修復過程的試驗方法與理論模型,獲得了一系列有意義的結論。 1)重金屬離子在土壤上的吸附受離子類型、土質、平衡時間、pH、土水比的共同影響;黃土中方解石成分對Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的吸附具有重要貢獻,而對Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附作用甚微;首次發(fā)現(xiàn)黃土中粉質石英可吸附Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ);高嶺石、針鐵礦等粘土礦物會產生表面絡合型吸附。 2)試驗驗證并表征了解吸滯回特性和絡合物在土中再吸附的現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)其與離子類型、離子的初始濃度、土壤質地、解吸方法等密切相關。提出的基于解吸過程的解吸附分配系數(shù)可考慮離子初始濃度和解吸方法,優(yōu)于現(xiàn)有方法。 3)建立了基于土中污染物總質量濃度的運移參數(shù)反演新方法,并編制了反分析程序;通過對已有文獻數(shù)據(jù)及本文土柱試驗結果的整理分析驗證了所提方法的合理性,此方法具有概念清晰、測試簡便、結果穩(wěn)定的特點。 4)一維土柱擴散試驗表明黃土阻滯Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的能力明顯優(yōu)于高嶺土,污染物在土中的有效擴散系數(shù)隨離子半徑增加而減小:Pb(Ⅱ)＜Cd(Ⅱ)＜Zn(Ⅱ);土柱法反演所得的K_d明顯小于Batch法的結果;建議用土柱法測定運移參數(shù)。 5)采用衰變型運移理并對絡合物運移過程進行簡化,建立了可模擬修復過程的理論模型,并在試驗結果分析中得到驗證;土柱解吸試驗表明絡合劑NTA可極大提高沖洗法對重金屬污染土的修復能力,且對Cd(Ⅱ)的解吸效果好于Pb(Ⅱ),對污染高嶺土的修復效果明顯好于黃土,有望應用于污染場地的沖洗法修復之中。
【圖文】：

污染區(qū)雨水中的砷含量高達265召g幾，超過墨西哥飲用水質量標準(5伽g/L)5倍，另有一處水池中的砷含量高達 >5900陀幾，超標100倍之多。地表徑流和采礦粉塵的大氣傳播是污染物擴散遷移的主要原因(如圖1.1)，并導致礦區(qū)31%兒童的血鉛含量>10林g/L，28%兒童小便中砷含量>loo林留g，嚴重影響居民的身體健康。圖1.1礦區(qū)粉塵被風吹向居民區(qū)的情況 (Razoetal二2004) T()kunaga(1996)報道了日本土壤污染的歷史和現(xiàn)狀。僅 1994年，日本的城區(qū)土壤污染達到232處。1880年 AshioMine銅礦區(qū)的酸性采礦廢水被雨水沖刷至下游的1460公頃土地，導致銅和硫酸的重度污染。污染影響了農作物產量和居民身體健康，，并持續(xù)了20多年。日本第二次土壤污染事故始于1945年，是由cd(II)引起的慢性中毒，分布于富山縣的五nzu河沿岸。河流上游的一個煉鋅廠排出的廢水中含有大量的cd(II)

浙江大學博士學位論文未深入探討。這也說明目前廣泛存在的一個問題:溶論支持。本文的目的之一就是為了解決這一問題。習水晰。rd(2002)報道了溶質在GcL中的化學滲析現(xiàn)對無機離子類污染物的阻滯能力。但是，GCL的化加、向土體內部滲透深度的增加而減弱，并最終導致加，使其性能劣化，如圖，.2所示。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：X131.3

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