NZVI對石門雄黃礦區(qū)重度As污染土壤的鈍化修復(fù)效果研究
發(fā)布時間：2020-12-07 02:00
由于歷史上粗放型的采礦和冶煉活動,石門雄黃礦區(qū)遺留了多處高度退化的重度砷（As）污染土壤,這對當(dāng)?shù)鼐用窠】岛蜕鷳B(tài)安全造成了危害,因此,對此類土壤進行嚴(yán)格管控和生態(tài)恢復(fù)顯得尤為重要。本文以石門雄黃礦區(qū)重度As污染土壤為研究對象,在闡明空氣穩(wěn)定型納米零價鐵（A-nZVI）對溶液體系中As的吸附性能與反應(yīng)機理的基礎(chǔ)上,研究了A-nZVI對該礦山土壤As的鈍化效能及其對土壤生物功能恢復(fù)的有效性,以期為重度As污染土壤的管控和生態(tài)功能恢復(fù)提供有益途徑。主要研究結(jié)論如下:（1）A-nZVI對As（Ⅲ）、As（Ⅴ）的吸附過程符合準(zhǔn)一級、準(zhǔn)二級動力學(xué)和Langmuir等溫吸附模型。當(dāng)As的初始濃度為250 mg/L時,A-nZVI對As（Ⅲ）、As（V）的吸附反應(yīng)非常迅速,其去除率在2.5 h達到峰值,分別為80.6%和37.8%;A-n ZVI對As（Ⅲ）、As（V）的Langmuir理論飽和吸附值分別為92.4和44.1 mg/g。（2）XRD和XPS結(jié)果表明,A-nZVI具有雙重As氧化還原功能。A-n ZVI與As（Ⅲ）溶液反應(yīng)時,34.5%的As（Ⅲ）被氧化為As（V）,4.0%的As（Ⅲ）...
【文章來源】：湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：74 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
技術(shù)路線圖
碩士學(xué)位論文16土壤有機質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法測定；其他指標(biāo)參考土壤農(nóng)化分析方法測定[73]。供試土壤的基本理化性質(zhì)見表2-3，第三章所使用的土壤與本章相同。圖2-1采樣點衛(wèi)星圖像（GoogleEarthPro）及植被狀況Fig.2-1Satelliteimage(GoogleEarthPro)andvegetationstatusofsamplingsite表2-3供試土壤基本理化性質(zhì)Table2-3Basicphysiochemicalpropertiesofthetestedsoil供試土壤pH（H2O）有機質(zhì)（%）有效N（mg/kg）有效P（mg/kg）有效K（mg/kg）總As（mg/kg）總Fe（g/kg）礦山土壤（CK）7.281.3441.310.8128.95108.526.4林地土壤（F-CK）5.492.7398.260.4196.8175.634.02.2實驗方法2.2.1A-nZVI的制備在Sohn等[74]的研究基礎(chǔ)上，利用KBH4液相還原法制備空氣穩(wěn)定型納米零
銹[75]。（4）將洗滌后的 nZVI 顆粒均勻且薄薄地鋪在開放式的培養(yǎng)皿中，并在室溫下自然風(fēng)干 8 h（避免陽光直射）[76]。在自然風(fēng)干過程中，乙醇的揮發(fā)有利于 nZVI 緩慢暴露在空氣中[60]，nZVI的外殼氧化鐵保護層以溫和的方式形成。最終得到的 nZVI 顆粒稱為 A-nZVI，在空氣中比較穩(wěn)定，不易自燃，可在棕色密封袋中保持穩(wěn)定至少 10 個月[77]，與儲存在乙醇中的傳統(tǒng) nZVI 產(chǎn)品相比，這在很大程度上可促進規(guī)�；\輸[78]。Fe2+ + 2BH4-+ 6H2O → Fe0+ 2B(OH)3+ 7H2↑ （2-1）
【參考文獻】：
期刊論文
[1]電動汽車減速器性能優(yōu)化與結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 張凱旋,周志康,胡宸瑋,衛(wèi)乃碩,王歡,張華威. 工程與試驗. 2020(02)
[2]稀土礦廢棄地植被恢復(fù)過程中土壤微生物演變[J]. 李啟艷,翁炳霖,李宗勛,趙雅曼,陳順鈺,侯曉龍,蔡麗平. 中國環(huán)境科學(xué). 2019(10)
[3]納米零價鐵優(yōu)化體系及其在環(huán)境中的應(yīng)用研究進展[J]. 秦小鳳,曹嘉真,汪小莉,張賢明,呂曉書. 材料導(dǎo)報. 2019(09)
[4]近30年中國農(nóng)田耕層土壤有機質(zhì)含量變化[J]. 楊帆,徐洋,崔勇,孟遠(yuǎn)奪,董燕,李榮,馬義兵. 土壤學(xué)報. 2017(05)
[5]利用in vitro方法研究不同鐵礦對土壤砷生物可給性的影響[J]. 鐘松雄,尹光彩,黃潤林,何宏飛,陳志良,林親鐵,王文科. 環(huán)境科學(xué). 2017(03)
[6]添加穩(wěn)定劑對尾礦土中砷形態(tài)及轉(zhuǎn)換機制的影響[J]. 陳志良,趙述華,鐘松雄,桑燕鴻,蔣曉璐,戴玉,王欣. 環(huán)境科學(xué). 2016(06)
[7]石門雄黃礦區(qū)As污染研究Ⅰ——As空間分布、化學(xué)形態(tài)與酸雨溶出特性[J]. 胡毅鴻,周蕾,李欣,徐凡迪,王霖,莫冬志,周亮,王欣. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2015(08)
[8]不同鈍化劑對重金屬復(fù)合污染土壤的修復(fù)效應(yīng)研究[J]. 殷飛,王海娟,李燕燕,李勤椿,和淑娟,王宏鑌. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2015(03)
[9]客土改良技術(shù)及其在砷污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用展望[J]. 侯李云,曾希柏,張楊珠. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2015(01)
[10]砷污染土壤微生物修復(fù)機制及其研究進展[J]. 余天紅,黎華壽. 環(huán)境污染與防治. 2014(12)
本文編號：2902410
【文章來源】：湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：74 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
技術(shù)路線圖
碩士學(xué)位論文16土壤有機質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法測定；其他指標(biāo)參考土壤農(nóng)化分析方法測定[73]。供試土壤的基本理化性質(zhì)見表2-3，第三章所使用的土壤與本章相同。圖2-1采樣點衛(wèi)星圖像（GoogleEarthPro）及植被狀況Fig.2-1Satelliteimage(GoogleEarthPro)andvegetationstatusofsamplingsite表2-3供試土壤基本理化性質(zhì)Table2-3Basicphysiochemicalpropertiesofthetestedsoil供試土壤pH（H2O）有機質(zhì)（%）有效N（mg/kg）有效P（mg/kg）有效K（mg/kg）總As（mg/kg）總Fe（g/kg）礦山土壤（CK）7.281.3441.310.8128.95108.526.4林地土壤（F-CK）5.492.7398.260.4196.8175.634.02.2實驗方法2.2.1A-nZVI的制備在Sohn等[74]的研究基礎(chǔ)上，利用KBH4液相還原法制備空氣穩(wěn)定型納米零
銹[75]。（4）將洗滌后的 nZVI 顆粒均勻且薄薄地鋪在開放式的培養(yǎng)皿中，并在室溫下自然風(fēng)干 8 h（避免陽光直射）[76]。在自然風(fēng)干過程中，乙醇的揮發(fā)有利于 nZVI 緩慢暴露在空氣中[60]，nZVI的外殼氧化鐵保護層以溫和的方式形成。最終得到的 nZVI 顆粒稱為 A-nZVI，在空氣中比較穩(wěn)定，不易自燃，可在棕色密封袋中保持穩(wěn)定至少 10 個月[77]，與儲存在乙醇中的傳統(tǒng) nZVI 產(chǎn)品相比，這在很大程度上可促進規(guī)�；\輸[78]。Fe2+ + 2BH4-+ 6H2O → Fe0+ 2B(OH)3+ 7H2↑ （2-1）
【參考文獻】：
期刊論文
[1]電動汽車減速器性能優(yōu)化與結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 張凱旋,周志康,胡宸瑋,衛(wèi)乃碩,王歡,張華威. 工程與試驗. 2020(02)
[2]稀土礦廢棄地植被恢復(fù)過程中土壤微生物演變[J]. 李啟艷,翁炳霖,李宗勛,趙雅曼,陳順鈺,侯曉龍,蔡麗平. 中國環(huán)境科學(xué). 2019(10)
[3]納米零價鐵優(yōu)化體系及其在環(huán)境中的應(yīng)用研究進展[J]. 秦小鳳,曹嘉真,汪小莉,張賢明,呂曉書. 材料導(dǎo)報. 2019(09)
[4]近30年中國農(nóng)田耕層土壤有機質(zhì)含量變化[J]. 楊帆,徐洋,崔勇,孟遠(yuǎn)奪,董燕,李榮,馬義兵. 土壤學(xué)報. 2017(05)
[5]利用in vitro方法研究不同鐵礦對土壤砷生物可給性的影響[J]. 鐘松雄,尹光彩,黃潤林,何宏飛,陳志良,林親鐵,王文科. 環(huán)境科學(xué). 2017(03)
[6]添加穩(wěn)定劑對尾礦土中砷形態(tài)及轉(zhuǎn)換機制的影響[J]. 陳志良,趙述華,鐘松雄,桑燕鴻,蔣曉璐,戴玉,王欣. 環(huán)境科學(xué). 2016(06)
[7]石門雄黃礦區(qū)As污染研究Ⅰ——As空間分布、化學(xué)形態(tài)與酸雨溶出特性[J]. 胡毅鴻,周蕾,李欣,徐凡迪,王霖,莫冬志,周亮,王欣. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2015(08)
[8]不同鈍化劑對重金屬復(fù)合污染土壤的修復(fù)效應(yīng)研究[J]. 殷飛,王海娟,李燕燕,李勤椿,和淑娟,王宏鑌. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2015(03)
[9]客土改良技術(shù)及其在砷污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用展望[J]. 侯李云,曾希柏,張楊珠. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2015(01)
[10]砷污染土壤微生物修復(fù)機制及其研究進展[J]. 余天紅,黎華壽. 環(huán)境污染與防治. 2014(12)
本文編號：2902410
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