基本信息
- 項目名稱：
- 含磷物質(zhì)對浙江省某鉛鋅礦重金屬復(fù)合污染土壤的原位化學(xué)修復(fù)
- 小類：
- 能源化工
- 簡介：
- 鉛鋅礦尾礦土壤中Pb、Zn、Cu和Cd 的復(fù)合污染對生態(tài)環(huán)境會造成嚴重的影響。本試驗用連續(xù)分級化學(xué)提取法和TCLP毒性淋溶試驗分析比較了K2HPO4、Ca3(PO4)2、Ca5(PO4)3OH和Ca(H2PO4)2.2H2O 四種磷酸鹽對鉛鋅礦污染土壤中Pb、Zn、Cu和Cd重金屬化學(xué)形態(tài)的影響機理。在此基礎(chǔ)上篩選出高效修復(fù)土壤重金屬的含磷鈍化劑并應(yīng)用于工程實踐，對大面積污染土壤進行修復(fù)。
- 詳細介紹：
- 采用含磷(P) 物質(zhì)修復(fù)重金屬污染土壤是國內(nèi)外應(yīng)用較多的原位化學(xué)修復(fù)方法之一。已有研究表明，土壤重金屬可與磷相互作用,生成溶解度很低的磷化合物。但隨著工業(yè)的快速發(fā)展，土壤面臨的重金屬復(fù)合污染（鉛、鋅、銅、鎘）風(fēng)險日益加大。而我國關(guān)于土壤重金屬復(fù)合污染的研究尚且不足。 目前國內(nèi)大多數(shù)研究都局限于對單一重金屬污染的修復(fù)，而實際的土壤重金屬污染往往是伴隨著幾種重金屬復(fù)合污染；此外，本研究除了采用傳統(tǒng)的重金屬連續(xù)提取法外，還采用美國法定重金屬污染評價方法（TCLP）對含磷物質(zhì)的原位化學(xué)固定修復(fù)后重金屬的活性進行了風(fēng)險評價；再者，本項目不僅僅局限于實驗室研究，同時還進行了實地工程修復(fù)，對我國土壤的修復(fù)具有更大的現(xiàn)實意義。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 工業(yè)三廢和城市垃圾導(dǎo)致的土壤重金屬污染已成為一個世界性環(huán)境問題。由于重金屬在土壤環(huán)境中具有隱蔽性、不可降解性等特點，很容易在土壤中發(fā)生滲漏進入地下水，或者是通過不同途經(jīng)進入食物鏈，直接威脅到區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和居民身體健康，如鎘米等。因此，本項目通過對重金屬復(fù)合污染土壤修復(fù)的研究，為降低因土壤重金屬污染而帶來的食物、生態(tài)和人體健康風(fēng)險以及對經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生積極作用。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- (1)與單一重金屬污染土壤研究相比，本項目研究磷酸鹽對Pb、Zn、Cu、Cd復(fù)合污染土壤中重金屬有效性的影響。(2)含磷物質(zhì)來源豐富價廉，宜推廣實際應(yīng)用；污染土壤中存在的鉛與磷作用，生成溶解度極其低的磷鉛礦，無磷的非點源污染。(3)將美國最新的法定重金屬污染評價方法（TCLP）創(chuàng)新應(yīng)用于本研究，評估土壤中重金屬有效濃度的變化。(4)將實驗室化學(xué)修復(fù)的機理研究用于實地工程修復(fù)。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 重金屬污染土壤一般均為復(fù)合污染，相對于單一的重金屬污染或各種修復(fù)劑的獨立作用的研究，本文論述了含磷鈍化劑原位化學(xué)修復(fù)法對復(fù)合污染土壤的修復(fù)，這更符合經(jīng)濟和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。此外，我國磷礦儲量豐富，居世界第二位。含磷物質(zhì)一種廉價而有效的修復(fù)劑是加強含磷物質(zhì)修復(fù)土壤重金屬污染的研究，對充分利用我國磷礦資源，以及有效治理我國環(huán)境重金屬污染都具有重要的意義。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 浙江的鉛鋅礦尾礦土壤的Pb、Zn、Cu、Cd的復(fù)合污染對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了潛在的威脅。本文研究了用四種磷酸鹽處理后鉛鋅礦尾礦附近污染土壤中重金屬的風(fēng)險性。通過連續(xù)提取法和TCLP法論證了金屬形態(tài)變遷的機理。結(jié)果表明，K2HPO4，Ca3(PO4)2，Ca5(PO4)3OH和Ca(H2PO4)2?2H2O被添加后，當磷含量為2283mg/kg時，可同時減少水溶態(tài)/交換態(tài)和TCLP提取態(tài)中Pb、Zn、Cu、Cd的含量，鉛聚合物含量分別從90.47 mg/kg降低至56.05 mg/kg, 83.80 mg/kg, 67.78 mg/kg, 86.32 mg/kg。重金屬連續(xù)提取法分析表明在磷酸鹽的處理下，重金屬會從易溶性轉(zhuǎn)換成更為穩(wěn)定的形態(tài)。由此可見，磷酸鹽對土壤中重金屬固定效率較高，可適用于鉛鋅礦尾礦Pb、Zn、Cu、Cd復(fù)合污染土壤的原位固定修復(fù)。在上述含磷物質(zhì)篩選的基礎(chǔ)上，在田間條件下，研究了含磷物質(zhì)修復(fù)鉛鋅礦污染土壤的田間示范效果。結(jié)果顯示在施用K2HPO4后，土壤中重金屬毒性（以毒性最大的水溶性重金屬含量為主要指標/量度）下降了90％以上，與實驗室所得結(jié)果相符。
獲獎情況
- 1、Availability of phosphates for the immobilization of Pb, Zn, Cu, Cd, and As in contaminated soil near lead/zinc mine tailings 2、含磷物質(zhì)原位化學(xué)修復(fù)重金屬污染土壤研究進展
鑒定結(jié)果
- 1、投稿于《環(huán)境科學(xué)學(xué)報》 2、撰稿中
參考文獻
- 1.陳世寶, 朱永官.2004.不同含磷化合物對中國芥菜鉛吸收特性的影響.環(huán)境科學(xué)學(xué)報.24(4):707-712 2.陳世寶, 朱永官, 馬義兵. 2006.添加羥基磷灰石對土壤鉛吸附與解吸特性的影響.環(huán)境化學(xué). 25(4):409-413 3.石和彬，劉羽，羅惠華，鐘康年.1999.磷灰石固定水溶性鉛離子研究進展.地質(zhì)科技情報.18(2): 73-76 4.孫葉芳，謝正苗，徐建明，李靜，趙科理.2005.TCLP法評價礦區(qū)土壤重金屬的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險.環(huán)境科學(xué).26(3):52-156. 5.劉 琴，喬顯亮，王宜成，黃麗萍，李 華.2008.Zn/Cd 污染土壤的化學(xué)鈍化修復(fù).土壤. 40 (1): 78~82。 6.黃鳳球,紀雄輝,魯艷紅,孫玉桃,任可愛.2007.不同工業(yè)廢棄物對稻田土壤中鎘鉛生物有效性及其形態(tài)的影響.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報.26(4):1316- 1321
同類課題研究水平概述
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