土壤淋洗—植物提取技术联合修复砷污染土壤关键过程研究

来源 :湖南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangxiang62
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淋洗技术是修复砷污染土壤的有效技术之一,具有效率高、周期短、工艺过程简易等优点,但存在成本高、渗滤液难收集处理、易造成二次污染、淋洗效率随着土壤污染物浓度的降低而降低、受土壤质地的限制性强等问题。植物修复技术具有生长快、分布广、适用性强、成本低、二次污染可控性强等优点,可在一定程度上弥补淋洗技术的缺陷。本文将淋洗技术与植物修复技术相结合,探索植物修复-土壤淋洗联合修复条件下砷污染土壤砷的环境行为,全面了解掌握土壤淋洗-植物提取技术联合修复砷污染土壤关键过程研究的各种因素,为砷污染淋洗工程的应用提供理论依据。主要研究结果如下:(1)经过8天的不同处理,砷污染土壤的砷含量均不同程度地降低,其中,蒸馏水淋洗、10%KH2PO4淋洗、蜈蚣草+10%KH2PO4淋洗以及黑麦草+10%KH2PO4淋洗4个处理的非根际土壤砷含量从133mg/kg分别降低至130mg/kg、123mg/kg、115mg/kg和118mg/kg,较原始土壤分别降低了2.5%、7.5%、13.5%和11.3%;蜈蚣草+10%KH2PO4淋洗处理和黑麦草+10%KH2PO4处理的根际土壤砷含量从133mg/kg卜别降低至76.3mg/kg、86.2mg/kg,分别降低了42.6%和35.1%。说明植物-淋洗联合修复技术在一定程度上克服了土壤淋洗技术适用范围、经济高效与淋洗效率的问题,也解决了单一植物修复周期长、效率低的问题。(2)经过30天的修复,蜈蚣草+10%KH2PO4淋洗处理对砷的去除效果最佳,土壤砷的去除率达47.0%,蜈蚣草地上部与地下部砷含量分别提高了6.8倍和3.2倍,单株生物富集量提高了5.4倍;蜈蚣草+10%KH2PO4淋洗处理有助于土壤砷的淋洗与植物富集,并使土壤松散结合态砷、铝结合态砷和铁结合态砷的比例分别增加11.7%、5.2%和4.5%,钙结合态砷比重与残渣态砷比重分别减少22.8%和1.1%;淋洗-植物联合修复技术使土壤水pH由酸性逐渐变为碱性(6.0-8.0),并提高了被淋洗土层土壤水的氮、磷、钾含量。(3)氧化铁+活性炭(V:V=1:1)对含砷渗滤液中砷的去除效果最好,去除率达到100%,该材料具有效率高、成本低的优势,是修复砷污染废液的较好材料。综合看来从渗滤液阻隔材料筛选、除砷植物筛选、淋洗液浓度筛选与其联合应用效果看来,氧化铁+活性炭(V:V=1:1)作为渗滤液阻隔材料、蜈蚣草+10%KH2PO4淋洗处理是一种处理砷污染的有效联合修复方式。
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