重大环境污染事件铬污染土壤萃取修复技术研究

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:kukuhenku
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重金属铬及其化合物是土壤中常见的污染物,主要来源于冶金、电镀、制革、油漆、印染、木材防腐等行业生产、贮存、运输、经营、使用和处置等过程中产生的含铬废气、废水和废渣。铬在土壤中主要以Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的形式存在,Cr(Ⅲ)是人体必需的微量元素,毒性小,在土壤中常以难溶氢氧化物的形式存在;而Cr(Ⅵ)毒性强,溶解度大,在土壤修复中应重点关注。伴随着我国铬工业的快速发展,含铬化学品泄露、火灾、爆炸等引发的重大环境污染事件时有发生,必须采取紧急措施对铬污染场地进行控制和修复。本文模拟重大污染事件铬污染情景,以人工配制的高浓度铬污染土壤为研究对象,对HD土样(粘土)和DX土样(砂土)进行铬形态分析和土壤淋洗/萃取研究,通过试验得出以下结论:(1)两种类型的土壤中均以酸可提取态铬为主,而可还原态、可氧化态以及残渣态等含量都较低。(2)土壤pH对铬的形态有一定影响,在酸性条件下,酸可提取态Cr易转化为可氧化态Cr和可还原态Cr。(3)土壤有机质含量对铬的价态和形态均有一定影响。随着腐植酸投加量的增大,土壤中Cr(Ⅵ)含量明显下降,而Cr(Ⅲ)含量明显增大,同时土壤中的酸可提取态Cr下降,转化为可还原态Cr和可氧化态Cr,而残渣态Cr含量很小且变化不大。(4)去离子水、柠檬酸、CaCl2、EDTA等4种萃取剂对HD土中Cr的最大萃取率分别为69.71%、66.31%、66.38%、85.77%,对DX土中Cr的最大萃取率分别为81.10%、77.08%、81.05%、96.87%。其中以EDTA作为萃取剂,在浓度0.01 mol/L,土液比1/25,萃取液pH为7,接触反应时间5 min的条件下萃取DX土时,萃取率可达到96.87%,浸出液总铬浓度为9.08 mol/L,六价铬浓度为4.17 mol/L,低于《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》(GB 5085.3-2007)中铬的浸出液浓度限值,萃取后土壤不属于危险废物。(5)4种萃取剂对土壤中酸可提取态Cr均有良好的去除效果,而柠檬酸对可氧化态Cr去除效果较好,CaCl2对可氧化态和可还原态Cr都有一定去除效果,EDTA对可还原态Cr去除效果较好。(6)本研究中的土壤萃取技术针对土壤渗透系数较大的砂土萃取率较高,而对于粘壤土效果不甚理想,处理后不能达到危险废物浸出毒性标准。
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