茶皂素對(duì)土壤重金屬污染淋洗修復(fù)的影響研究.pdf

1、茶皂素是一種生物表面活性劑，具有可生物降解、無(wú)二次污染等特點(diǎn)，其在土壤重金屬污染修復(fù)中的應(yīng)用是近年來(lái)的一個(gè)新興研究領(lǐng)域。本研究選用人工污染的棕壤、褐土、潮土為供試土樣，重金屬Pb、Cd、Cu、Zn為去除對(duì)象；通過(guò)振蕩提取的方法，篩選了茶皂素去除土壤中重金屬的最佳濃度范圍、最佳pH值范圍以及去除的影響因素；通過(guò)土柱淋洗的方法，探討了茶皂素在三種不同類型土壤中，淋洗去除重金屬污染物的適宜作用條件；同時(shí)研究了茶皂素淋洗對(duì)土壤中重金屬形態(tài)和主要

2、營(yíng)養(yǎng)成分的影響；以期為選擇適當(dāng)?shù)闹亟饘傥廴就寥懒芟葱迯?fù)材料提供理論依據(jù)，同時(shí)為實(shí)際修復(fù)應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下： (1)在本研究選用的三種土壤中，茶皂素對(duì)重金屬Pb、Cd、Cu、Zn都具有一定的去除能力，茶皂素溶液的濃度對(duì)去除率有明顯影響。茶皂素去除四種重金屬的適宜濃度范圍在3％～7％之間。Pb和Cd在三種土壤中最大去除率的大小順序?yàn)樽厝?潮土>褐土，Zn和Cu為褐土>棕壤>潮土。 (2)在本研究選用的三種

3、土壤中，重金屬去除率隨土壤環(huán)境pH值的增加，總體上呈下降趨勢(shì)。茶皂素溶液在pH值3.0～5.0范圍內(nèi)對(duì)重金屬的去除率要明顯高于pH值5.0～7.0范圍內(nèi)，在實(shí)際修復(fù)中，適宜的pH值應(yīng)在5.0左右。 (3) Ca2+進(jìn)入土壤溶液后會(huì)與茶皂素結(jié)合，從而與其他重金屬離子形成了競(jìng)爭(zhēng)絡(luò)合作用。在棕壤中，Ca2+與Cd2+、Zn2+的競(jìng)爭(zhēng)絡(luò)合作用較強(qiáng)，而對(duì)Pb2+和Cu2+與茶皂素絡(luò)合作用影響不大；在潮土中，Cd2+與Ca2+競(jìng)爭(zhēng)絡(luò)合作用

4、最大，其次為Cd2+與2n2+、Cd2+與Pb2+，Cu2+與茶皂素絡(luò)合受Ca2+影響不大：在褐土中，Ca2+與四種重金屬離子都有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)絡(luò)合作用。總體來(lái)看，隨著Ca2+濃度的增加，這種競(jìng)爭(zhēng)絡(luò)合作用會(huì)逐漸減弱。 (4)在棕壤淋洗試驗(yàn)中，用5％的茶皂素做淋洗劑，pH值為5.0±0.1、淋洗土液比為1:5是適宜的淋洗修復(fù)條件，此時(shí)Pb、Cd、Zn、Cu的去除率分別為去除率分別為7.88％、40.09％、46.92％、4.17％。

5、四種重金屬去除率的大小關(guān)系為Zn>Cd>Pb>Cu。 (5)在潮土淋洗試驗(yàn)中，用7％的茶皂素做淋洗劑，pH值為5.0±0.1、淋洗土液比為1:4是適宜的淋洗修復(fù)條件，此時(shí)Pb、Cd、Zn、Cu的去除率分別為6.74％、42.38％、13.07％、8.75％。四種重金屬去除率的大小關(guān)系為Cd>Zn>Cu>Pb。 (6)在褐土淋洗試驗(yàn)中，用7％的茶皂素做淋洗劑，pH值為5.0±0.1、淋洗土液比為1:3是適宜的淋洗修復(fù)條

6、件，此時(shí)Pb、Cd、Zn、Cu的去除率分別為2.28％、26.30％、26.33％、1.91％。四種重金屬去除率的大小關(guān)系為Zn>Cd>Pb>Cu。 (7)本研究選用的三種土壤中，茶皂素對(duì)酸溶態(tài)的重金屬去除效果最好，其次為可還原態(tài)，可氧化態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)重金屬較難被去除。酸溶態(tài)和可還原態(tài)重金屬的減少大大降低了重金屬的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。 (8)與去離子水淋洗相比，茶皂素淋洗對(duì)土壤中TN、TP、TK、有機(jī)質(zhì)的損失率較低，隨著茶皂素濃度