机械化学方法处理重金属污染土壤的研究(2)
参考文献 21
1.前言
1.1 开题依据
目前，环境污染日益严重，各种污染层出不穷，如何检测环境中的污染物（如Pb，Cd）日趋重要。土壤作为人类日常生活中最普遍的环境物质，其收到污染将对人类的生活具有巨大的危害性影响。因此，有必要设计一种较为合适的方法来分析处理土壤中重金属元素。
机械化学通过将金属污染物固定在石英砂中的方法来处理土壤中的重金属元素，操作简单，二次污染小等优点，逐渐吸引人类的目光，成为继物理法，化学法和生物法后新的处理重金属的方法。
本论文通过实验研究球磨过程中不同的球磨操作条件对球磨效率不同程度的影响，对此，本实验拟通过选择不同的球磨时间、球料比、添加剂、球的选择不同等球磨条件，研究机械化学处理土壤污染的方法，选择较合适的实验条件，以此来处理土壤中的重金属铅污染，降低土壤中环境可利用的铅含量。由于金属元素一般含量不高，本实验采用XRF测定Pb的含量。
1.2 文献综述
随着科技的不断进步，我国得到了高速发展，不过在发展中，也有不少问题，如重金属污染[1]现已成为当前破坏生态环境、危害居民身体健康、影响社会稳定的重要环境问题。近年来，“镉米、血铅、砷毒”等重金属污染的事件不断被媒体和百姓曝光在众人眼前，如何治理重金属污染现在成为了环境、农业、食品、管理等各学科与部门共同关注的热点与焦点。
1.2.1． 重金属污染的治理
现在重金属污染的处理方法一般分为物理方法，化学方法和生物方法。
常见的物理方法有客土法[2]，该法是将大量干净土壤覆盖在污染土壤或直接将干净土壤与受污染的土壤混合，使污染物含量下降到临界危害含量以下或减少污染物与根系的接触，从而达到减轻危害的目的。该法适用于重金属元素污染面积不大的土壤,不过对于污染面积大的土壤来说，操作琐碎，治理成本过高。
热处理法指的是通过物理加热，使得污染物从土壤中分离出来的修复方法。该技术处理流程包括取得土壤，将大块土壤研磨碎后，直接投入热解装置进行加热分解，最后尾气经处理后外排。瞿丽雅等[3]对热解法脱汞做了研究，经实验研究发现，热解后汞去除率达到50％一90％，有机质及有效氮损失不到15％，总磷和钾元素含量基本保持不变，试验结果说明热解后土壤仍保留部分肥力，可回填利用。
化学法[4]一般适用于重金属污染不太严重的土壤。使用改良剂可降低土壤中重金属的水溶性、扩散性和生物有效性，从而减弱毒害作用，主要的方法有调节土壤pH和施用石灰、增施有机物质、化学沉淀以及离子拮抗等，具体描述如下：(1)施用石灰。此法提高土壤pH，又加强了土壤表面吸附镉的能力，使镉不易被植物从土壤中吸收，有效的抑制了植株吸收土壤中的镉。(2)施加有机物(0M)。此法生成CdS沉淀，使Cd从游离态变成沉淀沉降了，抑制了植物从土壤中吸收镉元素。华珞等人在镉污染土壤中施有机质，实验结果表明，添加有机质不仅减轻镉元素对植物的危害又增加产量。(3)化学沉淀。此法操作方便简单，在生活中可实际应用性强，可行性高，如在水田条件下施正磷酸盐化合物使之形成沉淀。(4)离子拮抗。
化学萃取技术处理重金属污染土壤的优点是技术安全性较好，土壤处理后增容不大，对无机离子态重金属元素有较好的去除效果；缺点是去除重金属单质的效果较差，且处理效果受土壤其本身的性质 (如土壤质地、有机质含量等) 限制，不同土壤处理结果不同，有较大的影响。陈宗英等[5]通过实验对比研究了HAc、NH4Ac、KI、EDTA、Na2S2O3等萃取剂对重金属污染的土壤中重金属元素Hg去除率的影响，并且做了平行实验测出适宜的萃取效果和萃取条件，其结果表明Na2S2O3对Hg的萃取效果最好。