磷酸鹽和硫化亞鐵微粒對(duì)鉛污染土壤聯(lián)合修復(fù)試驗(yàn)研究.pdf

1、近年來(lái)我國(guó)土壤鉛污染日益嚴(yán)重，引起了國(guó)家和社會(huì)的廣泛關(guān)注。在鉛污染土壤修復(fù)技術(shù)中，化學(xué)穩(wěn)定化法以其周期短、效果好等優(yōu)勢(shì)，成為研究和應(yīng)用最廣泛的修復(fù)技術(shù)之一。國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量相關(guān)理論和實(shí)踐研究，取得了很多成果，但也發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題，包括：穩(wěn)定劑的高效性、修復(fù)后土壤中污染物的長(zhǎng)期穩(wěn)定性、修復(fù)過(guò)程引入的二次污染及修復(fù)后土壤的終端處置等問(wèn)題。這些問(wèn)題已經(jīng)成為鉛污染土壤化學(xué)穩(wěn)定化修復(fù)的瓶頸，而解決問(wèn)題的核心在于穩(wěn)定劑的選擇。本研究以可溶性磷酸鹽、

2、FeS微粒及復(fù)合藥劑（聯(lián)合使用磷酸鹽和FeS微粒）作為穩(wěn)定化修復(fù)劑，針對(duì)不同濃度的鉛污染土壤開展穩(wěn)定化修復(fù)試驗(yàn)研究，對(duì)比其穩(wěn)定化效果、長(zhǎng)期穩(wěn)定性及二次污染情況，對(duì)穩(wěn)定化效果的影響因素及穩(wěn)定化作用機(jī)理進(jìn)行探索，并以修復(fù)后土壤作為填埋覆土，研究其在填埋環(huán)境下土壤中污染物的特性演化規(guī)律，分析其作為填埋覆土的適宜性。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①磷酸鹽和FeS微粒對(duì)土壤中鉛的穩(wěn)定化效果明顯，穩(wěn)定化效果隨藥劑投加量和鉛濃度的增加而提升。對(duì)于高

3、濃度鉛污染土壤（7000 mg/k g），同等藥劑投加摩爾比下，磷酸鹽的穩(wěn)定化效果優(yōu)于FeS微粒；而對(duì)于低濃度鉛污染土壤（500 mg/k g、1000 mg/k g），同等藥劑投加摩爾比下，F(xiàn)eS微粒的穩(wěn)定化效果優(yōu)于磷酸鹽。②對(duì)濃度為7000 mg/k g的鉛污染土壤，磷酸鹽投加量相同的情況下，加入FeS微粒，采用復(fù)合藥劑修復(fù)，穩(wěn)定化效果提升，且在總藥劑投加摩爾比相同的情況下，復(fù)合藥劑的穩(wěn)定化效果優(yōu)于磷酸鹽；當(dāng)藥劑投加量 PO43-:

4、Pb=10:1、PO43-:FeS:Pb=6:4:1時(shí)，Pb的浸出濃度分別為0.24 mg/L、0.19 mg/L，低于0.25 mg/L，滿足填埋場(chǎng)入場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)。③修復(fù)后土壤中鉛的長(zhǎng)期穩(wěn)定性研究表明：磷酸鹽和復(fù)合藥劑穩(wěn)定化修復(fù)鉛污染土壤均有良好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，且能在穩(wěn)定化達(dá)到平衡后持續(xù)作用，復(fù)合藥劑修復(fù)不會(huì)因?yàn)镕eS微粒的加入而影響其長(zhǎng)期穩(wěn)定性。濃度為7000 mg/k g的鉛污染土壤，采用磷酸鹽穩(wěn)定化修復(fù)（PO43-:Pb=10:1），P

5、的浸出量達(dá)1064 mg/kg，存在P浸出超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)；采用復(fù)合藥劑修復(fù)（PO43-:FeS:Pb=6:4:1），P的浸出量為443 mg/kg，下降了58%?？梢姴捎脧?fù)合藥劑修復(fù)不僅能保證修復(fù)后土壤中鉛的長(zhǎng)期穩(wěn)定性同時(shí)能有效降低了P的浸出量。④鉛污染土壤穩(wěn)定化作用機(jī)制如下：磷酸鹽穩(wěn)定化：土壤中投加磷酸鹽后，土壤顆粒表面負(fù)電荷增加，部分游離態(tài)的 Pb2+被吸附到土壤顆粒表面與磷酸鹽發(fā)生沉淀或吸附過(guò)程；此外，土壤中的可溶性磷酸鹽可直接和各種形

6、態(tài)的Pb發(fā)生沉淀、離子交換等作用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鉛的穩(wěn)定化；復(fù)合藥劑穩(wěn)定化：土壤中投加磷酸鹽和FeS微粒后，土壤顆粒表面的PO43-和FeS可以將游離態(tài)的Pb2+吸附到土壤顆粒表面，通過(guò)沉淀、離子交換、吸附等作用實(shí)現(xiàn)鉛的穩(wěn)定化；此外，土壤中的可溶性磷酸鹽和 FeS微?？梢灾苯油寥乐懈鞣N形態(tài)的鉛發(fā)生沉淀、共沉淀、離子交換、吸附等作用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤中鉛的穩(wěn)定化；FeS微粒作用：一方面通過(guò)吸附磷酸鹽和鉛在其表面，為FeS、PO43-和Pb反應(yīng)