表面活性劑-螯合劑對多環(huán)芳烴-重金屬復合污染土壤的柱淋洗研究.pdf

1、土壤是人類賴以生息的最重要的自然資源之一。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,各種污染物通過大氣沉降、污水灌溉、農(nóng)藥施用等多種途徑進入土壤,造成土壤污染。土壤污染對農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量,以及人類和動物的健康產(chǎn)生非常大的威脅,已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注。
　　重金屬和多環(huán)芳烴(PAHs)作為無機污染物和有機污染物的典型代表,由于其難降解的特征成為土壤復合中的難點。通過利用表面活性劑的增流、增溶作用以及螯合劑的螯合作用來淋洗污染土壤,可有效的去除污染土壤

2、的多環(huán)芳烴和重金屬。
　　本文在綜述土壤污染現(xiàn)狀和主要修復技術(shù)的基礎(chǔ)上,選擇土柱淋洗的方式,研究了聚氧乙烯辛基苯酚醚(TX100)和聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯(TW80)在土柱污染前后的吸附行為和殘留量。TX100和TW80不同濃度對芘污染土壤的淋洗作用,以及pH和無機鹽等因素對表面活性淋洗作用的影響。EDTA-2Na對土壤中鎘的淋洗作用及其影響因素。TW80和EDTA-2Na對芘的增溶效果,以及不同淋洗順序?qū)?鎘復合污染土壤的

3、淋洗作用。以期為多環(huán)芳烴-重金屬復合污染土壤修復研究提供技術(shù)參考。
　　論文主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　(1)研究了TX100和TW80在土柱污染前后的吸附行為和殘留量。結(jié)果表明,兩種表面活性劑在土柱上的吸附能力都很強,但TX100在土柱上的吸附能力強于TW80,而且吸附量也大于TW80,但TW80達到吸附平衡的時間比TX100要短,TW80在2h時就達到吸附平衡,而TX100在4h的時候才達到平衡。多環(huán)芳烴污染土壤后,增

4、加了表面活性劑在土柱上的吸附量,同時也增大了表面活性劑的吸附平衡時間,大約增大了1倍。表面活性劑無論是吸附在未污染的土柱還是污染的土柱上,其大部分可以用去離子水沖洗下來,最終殘留很小部分在土柱上,且殘余量很相近。
　　(2)比較研究不同濃度的TX100和TW80分別對土柱中芘的淋洗作用,并對影響表面活性劑淋洗作用的無機鹽和pH進行了系統(tǒng)的研究。TX100和TW80兩種表面活性劑對芘均有很好的淋洗作用,但相同濃度的單一非離子表面活性

5、劑淋洗芘時,TW80的淋洗效果優(yōu)于TX100,例如,在濃度為6000 mg/L時,TW80和TX-100對芘的去除率分別為62.25％、59.06%。不同 pH值對表面活性劑淋洗芘影響很大,隨著pH值從3增大到11,芘的去除率呈先增大后下降的趨勢,pH為7時芘的去除率最大。無機鹽NaCl、CaCl2、MgCl2對表面活性劑淋洗芘也存抑制作用,NaCl在濃度較小時對芘的去除影響很小,但隨著濃度的增大,它可以促使芘的淋洗,在NaCl濃度為4

6、000mg/L時,芘的去除率達到67.18%,比不加NaCl時去除率增大了1.08倍,而CaCl2、MgCl2則對芘的去除則只存在抑制作用,且隨著無機鹽濃度的增大,抑制作用增強,但CaCl2的抑制能力遠遠大于MgCl2。EDTA-2Na對表面活性劑淋洗芘也存在抑制作用,但在低濃度時抑制作用比較強,隨著EDTA-2Na濃度的增大,抑制作用變?nèi)酢?br>　　(3)比較研究了不同濃度EDTA-2Na對土壤中重金屬鎘Cd的淋洗作用,并對影響其淋

7、洗作用的CaCl2、NaCl、pH進行了系統(tǒng)的研究。EDTA-2Na濃度對淋洗影響很大,隨著其濃度的增大,Cd的去除率也隨之增大。pH對EDTA-2Na淋洗Cd影響很大,隨著pH的增大,去除率變小,當pH值為5時,淋洗效果最佳。無機鹽CaCl2和NaCl對Cd的去除率影響也比較大,無機鹽濃度越大,抑制愈大,且CaCl2的影響遠遠大于NaCl。
　　(4)研究了TW80和EDTA-2Na對芘的增容效果,以及不同淋洗順序?qū)?鎘復合污

8、染土壤的淋洗作用。通過增溶實驗得出TW80對芘有很好的增溶效果,而EDTA-2Na對芘的增溶作用很弱。采用先TW80后EDTA-2Na、先EDTA-2Na后TW80、TW80和EDTA-2Na混合及去離子水淋洗鎘-芘復合污染的土壤,芘-鎘均表現(xiàn)出不同的去除率。污染土壤中芘表現(xiàn)的淋洗率為TW80和EDTA-2Na混合>先TW80后EDTA-2Na>先EDTA-2Na后TW80>去離子水,對應(yīng)的淋洗率分別為:56.38%、47.46%、45

9、.95%、5.18%。而污染土壤中鎘表現(xiàn)的淋洗率為先EDTA-2Na后TW80>先TW80后EDTA-2Na>TW80和EDTA-2Na混合>去離子水,對應(yīng)的去除率分別87.9%、84.6%、80.7%、0%。因此,當TW80和EDTA-2Na混合淋洗時,對復合污染土壤中芘的淋洗效果最好,而先用EDTA-2Na后用TW80淋洗時,對復合污染土壤中鎘的淋洗效果最好。綜合考慮,對于芘-鎘復合污染的土壤柱淋洗,應(yīng)該采用TW80和EDTA-2N