多羥基磷酸鐵的制備及其在鉛鎘污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用.pdf

1、我國(guó)重金屬污染土壤面積大，治理難度大，亟需找出一種高效穩(wěn)定的重金屬污染土壤治理方法?；瘜W(xué)固定法是一種廉價(jià)有效的修復(fù)方法，其關(guān)鍵在于尋找合適的固定劑，國(guó)內(nèi)外大量研究表明，含磷化合物可以有效修復(fù)重金屬污染土壤。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)湖南某地污染土壤的類型和特點(diǎn)，本文合成了一種多羥基磷酸鐵復(fù)合絡(luò)合物(以下簡(jiǎn)稱PHFP)作為重金屬固定劑，并對(duì)其在土壤修復(fù)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。
　　本論文以工業(yè)副產(chǎn)品和渣料為原料，制備出一種多羥基磷酸鐵聚合物，并對(duì)

2、其進(jìn)行改性研究，提高了其在土壤中固定重金屬的能力;通過(guò)對(duì)固定時(shí)間、用水量、固定劑投加量、供試土壤粒徑等因素的研究，確定了最佳修復(fù)工藝參數(shù);通過(guò)Tessier法研究了固定前后土壤中重金屬的形態(tài)變化和轉(zhuǎn)化規(guī)律，利用模擬酸雨法評(píng)價(jià)修復(fù)后土壤的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，為鎘鉛復(fù)合污染酸性土壤的修復(fù)提供了科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)多羥基磷酸鐵的最佳制備條件為n(Fe/H2O2)=1∶1.25，n(P/Fe)=0.6，溶液pH=8，反應(yīng)溫度為

3、80℃。改性后PHFP的平均粒徑為0.97μm，遠(yuǎn)小于普通方法制備的樣品(9.58μm);比表面積為13.44m2/g，高于改性前樣品(6.47 m2/g)。逐時(shí)絡(luò)合比色法、紅外光譜和XRD等結(jié)果均表明，合成產(chǎn)物為-{-P-O-[...O-H...]n-O-Fe-}-重復(fù)連接的高聚物。
　　(2)使用改性PHFP對(duì)模擬污染土壤進(jìn)行化學(xué)固定，依次改變固定過(guò)程中的固定時(shí)間、用水量、固定劑投加量和供試土壤粒徑等條件，得到改性多羥基磷酸鐵

4、用于鎘、鉛污染土壤修復(fù)的最佳工藝條件，固定時(shí)間42 d，用水量為土壤田間最大持水量的85％，加入固定劑的量為土壤質(zhì)量的4％，供試土壤須過(guò)8目篩(孔徑為2.4 mm)。按照最佳工藝條件固定后，土壤有效態(tài)鎘、鉛和水溶態(tài)鎘、鉛的鈍化率分別為46％、67％和55％、64％。
　　(3)污染土壤中的Cd主要以水溶態(tài)、交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)的形式存在，Pb主要以交換態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)和鐵錳氧化態(tài)形式存在。改性PHFP的添加，使土壤中Cd、Pb交換態(tài)等生

5、物可利用性較高的形態(tài)轉(zhuǎn)化為更穩(wěn)定的殘?jiān)鼞B(tài);土壤中有效態(tài)和水溶態(tài)鎘、鉛的含量也明顯降低;修復(fù)后土壤pH提高1.4。
　　(4)采用模擬酸雨法評(píng)價(jià)修復(fù)后土壤的穩(wěn)定性。模擬10年降水量對(duì)土壤進(jìn)行淋溶，固定處理后土壤Cd、Pb的最大累積釋放量分別從3.67 mg/kg、16.30 mg/kg降低至1.71 mg/kg、8.03 mg/kg，在酸雨淋溶下，修復(fù)后土壤的pH變化較小，說(shuō)明添加改性多羥基磷酸鐵可以有效固定土壤的鎘和鉛，酸雨淋溶情