基于沉積物吸附與植物吸收特性的重金屬污染修復(fù)機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文利用合肥市南淝河底泥和巢湖濕地植物，采用實(shí)驗(yàn)室分析手段，對(duì)沉積物和濕地植物修復(fù)重金屬污染的一些基本機(jī)理開(kāi)展研究，主要內(nèi)容及結(jié)果包括如下幾方面：
　　(1)沉積物鎘吸附特性分析。開(kāi)展沉積物鎘吸附影響因素的實(shí)驗(yàn)研究，采用響應(yīng)面優(yōu)化法對(duì)溫度、pH、接觸時(shí)間等因素的作用效果進(jìn)行分析，探求最佳鎘吸附條件、鎘吸附等溫線及其吸附動(dòng)力學(xué)特性。結(jié)果表明，時(shí)間、pH值影響顯著，而溫度則影響不大；時(shí)間和pH值的交互影響也較為顯著。響應(yīng)面分析得到的最

2、優(yōu)鎘吸附條件為：pH值為10，溫度為30℃，吸附時(shí)間為60min，吸附量的最大預(yù)測(cè)值為2.19mg/g。沉積物對(duì)重金屬Cd的吸附與Freundlich方程的擬合相關(guān)系數(shù)更高，與Langmuir模型也有關(guān)。同時(shí)，相對(duì)于偽一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，偽二級(jí)吸附模型能夠更好的揭示沉積物對(duì)鎘的整個(gè)吸附過(guò)程。
　　(2)沉積物對(duì)鉻吸附特性分析。開(kāi)展鉻污染沉積物對(duì)含鉻溶液吸附影響的實(shí)驗(yàn)研究，確定鉻污染沉積物去除溶液中鉻的最優(yōu)pH條件，探析沉積物中鉻含量背

3、景值、有機(jī)質(zhì)，沉積物用量及共存重金屬等對(duì)Cr去除效果的影響。同時(shí)，對(duì)沉積物處理含鉻溶液的去除動(dòng)力學(xué)進(jìn)行模擬。結(jié)果表明，沉積物鉻背景濃度及共存重金屬對(duì)Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的去除影響不大，Cr去除過(guò)程高度依賴于pH值，去除Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的最佳pH分別為1.0和4.0。在Cr(Ⅵ)的去除動(dòng)力學(xué)研究中，相比于偽一級(jí)動(dòng)力學(xué)，偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)采用的經(jīng)驗(yàn)動(dòng)力學(xué)方程能夠更好地描述Cr(Ⅵ)去除動(dòng)力學(xué)過(guò)程，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)推斷了以有機(jī)質(zhì)濃度、六價(jià)鉻濃度和

4、pH值為變量的六價(jià)鉻去除速率方程式。
　　(3)鉻脅迫對(duì)植物修復(fù)的研究。利用采自巢湖濕地的10種植物，分別在含有Cr(Ⅵ)的溶液中培養(yǎng)，通過(guò)分析測(cè)試，篩選出鉻積累能力相對(duì)較強(qiáng)的植物種類；在此基礎(chǔ)上，利用該植物對(duì)不同濃度含Cr(Ⅵ)溶液進(jìn)行開(kāi)展吸收實(shí)驗(yàn)，探析植物修復(fù)重金屬污染的基本機(jī)理。結(jié)果表明，蒲草是一個(gè)較為出色的鉻富集植物，在鉻濃度達(dá)30mg/L時(shí)仍能存活，并在9～12mg/L含鉻溶液中展現(xiàn)良好的生長(zhǎng)狀態(tài)。在蒲草吸收六價(jià)鉻的實(shí)驗(yàn)