紅壤鎘鉛復(fù)合重金屬穩(wěn)定化實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、通過對(duì)贛東北-贛東典型兩縣的有色金屬冶煉場(chǎng)地紅壤進(jìn)行采樣和調(diào)查，分析土壤基本理化性質(zhì)，初步評(píng)估了典型場(chǎng)地的紅壤重金屬Pb、Cd污染程度。對(duì)以上Pb、Cd超標(biāo)的紅壤進(jìn)行了室內(nèi)穩(wěn)定化實(shí)驗(yàn)研究，設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案，方案I篩選了常用的幾類穩(wěn)定劑，采用9因素4水平的正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（L32(49)）對(duì)備選試劑進(jìn)行穩(wěn)定化組合實(shí)驗(yàn)，以土壤重金屬有效態(tài)（DTPA提取法）為重要指標(biāo)，研究了正交組合對(duì)超標(biāo)Pb和Cd的復(fù)合污染紅壤中兩種重金屬有效態(tài)的影響及穩(wěn)定化

2、效果，首次通過正交實(shí)驗(yàn)篩選出多物料的最佳組合及最適穩(wěn)定時(shí)間，獲得了第一手紅壤復(fù)合重金屬穩(wěn)定化研究的系列重要結(jié)論，方案 II采用單因子隨機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，首次對(duì)三種天然物料進(jìn)行了穩(wěn)定效果研究，獲得最佳投加比、濃度及穩(wěn)定時(shí)間，發(fā)現(xiàn)了一種效果顯著的天然穩(wěn)定劑。此外，通過多手段的結(jié)構(gòu)分析，定性或半定量獲得了以上兩種方案的目標(biāo)穩(wěn)定劑施用后重金屬Pb、Cd復(fù)合污染紅壤穩(wěn)定化的主要結(jié)合/生成產(chǎn)物，系統(tǒng)地解析了主要機(jī)理和影響因素。其主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

3、　?。?）贛東北-贛東典型兩縣的有色金屬冶煉場(chǎng)地土壤重金屬Pb、Cd含量分別為環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)1.23和6.23倍，屬于Pb輕度、Cd重度污染區(qū)，土壤基本性質(zhì)理化性質(zhì)符合典型紅壤土壤質(zhì)特征。
　?。?）通過正交實(shí)驗(yàn)篩選出土壤重金屬 Pb、Cd最佳穩(wěn)定時(shí)間為24天，Pb的最佳投加濃度及顯著性依次為改性殼聚糖（w：w=0.1％，下同）、煙氣脫硫石膏（2.5%）、腐殖酸（0.04%）、硫化鈉（2.5%）、谷糠（0.5%）、熟石灰（3.3

4、%）和羥基磷灰石（8%），Cd的最佳投加濃度及顯著性羥基磷灰石（7%）、谷糠（0.5%）、腐殖酸（0.04%）、煙氣脫硫石膏（2%）、硫化鈉（2.5%）、改性殼聚糖（0.04%）和熟石灰（3.3%）。
　?。?）通過單因子多水平實(shí)驗(yàn)，篩選出天然物料 PA，并分析得出重金屬 Pb的最佳穩(wěn)定時(shí)間和穩(wěn)定率分別為4天、70.80%，重金屬Cd的最佳穩(wěn)定時(shí)間及穩(wěn)定效率為16天、50.73%。同時(shí)對(duì)土壤重金屬 Pb、Cd的穩(wěn)定化率效果均符合M

5、ichaelis-Menten動(dòng)力學(xué)方程（Michaelis-Menten kinetic equation）。
　　（4）本文通過對(duì)穩(wěn)定化土壤及投加物料的結(jié)構(gòu)及主要官能團(tuán)進(jìn)行電鏡掃描（SEM）、紅外光譜分析（FTIR）及X射線衍射分析（XRD），深入分析研究了具有良好穩(wěn)定化效果的穩(wěn)定劑的作用機(jī)理及可能影響因素。天然穩(wěn)定劑PA組Pb、Cd穩(wěn)定化結(jié)合產(chǎn)物或生成物形態(tài)是PbCO3*SiO2、Cd(OH)2、CdCO3為主的Pb、Cd化