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本文通过对不同的环境矿物材料的改性，制得了一系列具有特殊结构与性能的新型铁系材料，深入研究了改性材料处理重金属污染土壤淋洗液中Pb的性能。利用现代分析测试技术，对改性材料进行了表征，重点研究了改性材料去除重金属污染土壤淋洗液中Pb的作用机理、规律及影响因素，试图为环境矿物材料的功能改性及其在修复重金属污染土壤中的应用提供理论依据和技术基础。论文的主要研究结论如下：
(1)研究了纳米零价铁颗粒(IR)去除重金属污染土壤HCl淋洗液中Pb的效果、影响因素及作用机理。IR对本实验供试土壤HCl淋洗液中的Pb有很好的去除效果，但HCl浓度的过大会造成Pb去除率的降低。例如，30min内在1.0mol/L HCl淋洗条件下，0.5g IR对Pb(浓度为51.7mg/kg)的去除率高达91.8％，但HCl浓度增大到2.0mol/L后，去除率降低至63.4％。IR对淋洗液中Pb的作用符合Freundlich等温式，并且符合准一级反应动力学方程，但反应速率较小。
(2)对膨润土进行改性，制得了新型复合材料铁基膨润土(IR/B)。Fe3+通过阳离子交换进入到膨润土的片层结构中，使得膨润土表面元素组成发生改变，但层间距无明显变化。IR/B去除重金属污染土壤EDTA淋洗液中Pb的能力要远远高于原膨润土，其作用机理与Fe(Ⅲ)和Pb(Ⅱ)的EDTA螯合物的螯合平衡常数有关。在酸性环境下，Pb的去除率相比于中碱性条件下会有很大提升。并且发明了铁基膨润土再生的新技术-酸碱盐联合再生法和过氧化氢再生法。二种方法对失活材料的再生效果都很理想，回收率高达95％以上，但过氧化氢再生法要比酸碱盐联合再生法操作简便，而且成本低廉。
(3)将聚丙烯酰胺(PAM)接枝到纳米零价铁颗粒表面，制得了新型复合材料聚丙烯酰胺纳米铁(PAM/IR)。通过对PAM/IR的一系列表征表明，该接枝过程不是表面物理吸附，而是化学键的键合，1个铁原子的表面结合了5分子的聚丙烯酰胺。PAM/IR在中碱性条件下对重金属污染土壤EDTA淋洗液中Pb的去除率能高达94.3％。但PAM/IR需要较长的处理反应时间，前3h的Pb去除率很低，吸附反应进行的极为缓慢，但再3h之后Pb的去除率迅速升高，在4h时基本达到最大。
(4)对各种材料及其混合后处理重金属污染土壤EDTA淋洗液中Pb的效果进行了比较。纳米铁粉对EDTA土壤淋洗液中Pb的去除效果要好于普通铁粉，二者在酸性条件下的性能要明显优于在中碱性条件下。在中碱性条件下，铁基膨润土的处理效果要远优于纳米铁粉，将二者混合之后的处理效果要高于其他所有的组合。该混合材料中对Pb的去除起主要作用的是铁基膨润土，只需少量的纳米铁粉就可以起到扩大适用范围的作用。