茶皂素和EDTA对铅锌复合污染土壤化学淋洗修复研究
土壤是国家最重要的资源之一，改革开放以来，随着经济的飞速发展和工业化进程的加速，土壤重金属污染日益严重，因土壤中重金属移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解的特点，治理和恢复的难度大，土壤重金属污染已经成为一个世界性的环境问题。本文以大宝山某尾矿库下游重度污染的土壤为研究对象，采用EDTA、茶皂素及其混剂为淋洗剂，通过震荡实验，分析淋洗效果及对重金属各形态的去除情况，得出最适淋洗条件;通过土柱淋洗实验，得出模拟条件下土壤中铅、锌去除状况;并对淋洗前后土壤性质进行对比分析。主要得出以下结论: (1)研究区域土壤重金属污染严重，且污染到达一定深度，0-60cm土壤重金属综合污染指数达到重度污染级别、60-100cm土壤重金属综合污染指数达到中度污染级别，污染程度总体表现为随土壤深度的增加而减弱。研究区土壤主要特征污染物为Pb和Zn，上、中、下层土壤中铅浓度分别为1035.42 mg·kg-1、812.36 mg·kg-1、747.23 mg·kg-1，锌浓度分别为837.32 mg·kg-1、682.34 mg·kg-1、613.54 mg·kg-1，均到达或接近于重度污染水平。 (2)清水对土壤中铅、锌的解吸效果十分有限，EDTA对土壤中铅、锌的解吸最适条件为浓度0.09 mol·L-1、pH值为3，茶皂素最适条件为浓度4％、pH值为2，混剂最适条件为EDTA浓度0.04 mol·L-1，茶皂素浓度为1％，pH值为4;在一定浓度混剂与pH值范围内，EDTA和茶皂素的联合方式在一定范围内表现为协同作用，但当pH值降低及EDTA、茶皂素浓度升高，协同效果减小，对土壤锌的解吸甚至表现为拮抗作用。 (3) EDTA、茶皂素及其混剂对土壤中铅、锌各形态的解吸情况为EDTA对铅和锌、茶皂素对锌各个形态的解吸效果表现为可交换态＞铁锰氧化物结合态＞碳酸盐结合态＞有机结合态＞残渣态，茶皂素对铅、混合剂对铅和锌各个形态的解吸效果表现为可交换态＞碳酸盐结合态＞铁锰氧化物结合态＞有机结合态＞残渣态。总体上表现为其他形态＞有机态＞残渣态。 (4)土柱模拟实验中EDTA和混合剂（本研究实验条件下）对铅的最佳淋洗时间分别为为8h、7h，此时去除率分别为32.06％、42.00％，对锌的最佳淋洗时间分别为为7h、6h，此时去除率分别为26.62％、31.10％，土壤中铅、锌去除率在上述时间内升高迅速，之后去除率趋于平缓，土柱模拟淋洗效果远低于震荡淋洗实验。 (5)土柱模拟实验中EDTA、混剂（本研究实验条件下）淋洗后土壤pH值降低、有机质含量有所升高，速效磷、硝态氮含量由较大程度的降低，降低程度从大到小依次为EDTA＞混剂＞清水，EDTA、混剂使土壤的物理化学性质恶化，且EDTA淋洗恶化程度大于混剂。EDTA、混剂淋洗能不同程度的促进土壤中的真菌繁殖，但导致放线菌、细菌的数量不能同程度的减少; EDTA淋洗后土壤中过氧化氢酶活性急剧减弱，混剂淋洗后土壤中过氧化氢酶活性变化不大，EDTA、混剂对土壤中脲酶活性影响不大，EDTA淋洗后土壤中蔗糖酶活性有所升高，混剂淋洗蔗糖酶活性升高幅度有较大的增加，EDTA、混剂能不同程度的改变土壤的生物性质，且改变程度为EDTA大于混剂。
土壤污染;铅锌复合污染;化学淋洗;土柱模拟实验;茶皂素
广东工业大学
硕士
环境科学与工程
刘千钧;陈志良
2014
中文
X53
72
2014-10-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）