机械化学法修复重金属-POPs复合污染土壤技术研究

来源 :上海第二工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:juhn7557
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
科学技术的快速发展随之引发了电子电器产品更新换代的速度也在不断加快,进而导致电子废弃物含量不断创下新高。电子废弃物的长期不规范堆放和拆解导致其中的有毒有害物质遗留于表层土壤中。有关重金属-持久性有机污染物(POPs)复合型污染土壤的修复一直备受关注。针对电子废弃物拆解区污染土壤具有重金属和POPs双重污染特性,本研究在机械纯球磨实验可行性基础上,提出采用添加适宜试剂的机械化学球磨修复技术,以增强污染土壤修复效果,并通过实验系统的研究了机械化学球磨修复电子废弃物污染土壤的物理与化学性质的变化以及动力学影响。通过机械纯球磨实验关键影响因素分析可知,球磨转速对复合污染土壤修复影响最大。通过将球磨转速由250 rpm提升至650 rpm后,Cu、Pb、Cd的固化率分别从34.69%、4.9%和9.01%增加到90.05%、96.07%和55.97%,三氯联苯、四氯联苯、五氯联苯和十溴联苯醚降解率分别从49.88%、50.13%、10.98%和49.37%增加到66.87%、76.46%、68.24%和87.7%。通过对未球磨样品以及在不同球磨转速下处理的样品进行重金属形态分析发现,经机械纯球磨处理后可以有效提高重金属在可氧化状态和残渣状态下的比例,而且占比会随着球磨转速的提高而增大。未机械球磨处理的土壤经650 rpm转速下,其中重金属Cu的弱酸可提取态由79.02%降低至16.32%,可还原态占比由11.93%降低至6.14%,可氧化态占比由3.33%提升至30.98%,残渣态占比由5.72%提升至46.56%。由此可知,机械球磨技术可将附着土壤之中的重金属固化在土壤中,减轻环境危害程度。但仅依据纯球磨处理技术很难将复合污染土壤游离态含量降低国家规定标准。因此需要对机械球磨技术进一步优化。经过筛选化学药剂的实验研究,重金属-POPs复合型污染土壤在药剂体系Fe-CaO-Ca3(PO4)2下修复效果最好。Fe-CaO-Ca3(PO4)2结合机械球磨处理方式对复合污染土壤修复过程的关键影响因素进行分析,进而确定最佳反应条件及作用机制。实验结果表明:当球磨旋转速度为550 rpm、机械球磨时间达4 h、球料比14:1的工况下,复合污染土壤中重金属Cu、Pb、Cd的毒性浸出浓度由未处理时的5497.48 ppm、4104.14ppm和80.52 ppm分别降至97.74 ppm、3.29 ppm和0.93 ppm,其固化率分别达到了98.22%、99.92%以及98.85%。复合型污染土壤中持久性有机污染物三氯联苯、四氯联苯、五氯联苯和十溴联苯醚的萃取浓度由未处理时的135.20 ppm、153.85 ppm、16.85 pm和116.36 ppm分别降低至3.56 ppm、4.24 ppm、3.34 pm和0.8 ppm,其降解率分别达到97.37%、97.22%、80.18%和99.31%。采用宏观结构动力学模型对实验结果进行拟合发现,机械化学球磨的修复过程符合宏观结构动力学模型,可以很好的预测反应结果。经扫描电镜(SEM)和激光粒度仪测试分析发现,经球磨处理后的土壤样品会形成团聚结构、土壤粒径也显著降低、样品的比表面积增大。采用X射线衍射仪(XRD)测试发现,经过机械球磨处理过后的样品晶体结构发生了显著的变化,伴随着机械球磨时间的延续,样品晶体结构产生了塌陷现象,逐渐向非晶形结构转变。采用拉曼光谱分析样品中无机碳的产生情况,经分析有G峰的形成,由此可以推断球磨后样品中的苯环会聚合或者断键形成无机碳。使用X射线光电子能谱仪(XPS)对样品进行分析测试。测试结果显示,样品中各个元素结合能发生了变化,表明材料的化学结构发生了变化,污染物质更容易被破坏,从而实现污染物浓度的降低。使用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)检测球磨处理前后样品中有机物的浓度和种类,结果显示经机械球磨处理,土壤中有机污染物的浓度降低,并且化学键断裂开环生成新的有机物。
其他文献
在高速铁路运营过程中,接触网主要承担供电任务,为保证机车的正常运行,必须对接触网进行定期巡检。现有的高速铁路接触网巡检4C检测系统存在着巡检频次低、受维修天窗期约束、夜间巡检条件差、检测区域有限等问题,而且现有的缺陷检测系统检测效率低,对于图像缺陷判别过分依赖人工。无人机巡检可以改善这一问题,扩展铁路巡检方法,提升巡检作业效率,保障高铁系统安全运营。目前无人机接触网巡检仍处于起步阶段,本文针对无人
作为中国民主政治发展的新的理念、新的制度和新的实践,全过程人民民主形成于打破西方对中国民主政治制度偏见误解的迫切要求,凝结于革新中国特色社会主义民主理论与制度的实践探索的目标追求,根源于寻找解决政治权力与政治权利冲突的中国方案的现实需求,并且在过程性、人民性、民主性三个方面分别彰显了坚持系统的发展观念、坚持以人民为中心的发展理念以及坚持全人类的共同价值的发展旨趣,形成了显著的优势。新的“赶考路”上
在解析几何试题中,联立直线和圆锥曲线的方程组成的方程组,消去一个未知数x(或y),得到关于y(或x)的一元二次方程,常常借助韦达定理解决相关问题,然而韦达定理的使用有时非常困难,一旦出现形如mx1+nx2(m≠n)的表达式,就需要灵活使用韦达定理,得到化简的目的.
目前,我国的幼儿园整体教学水平都有了很大的提高,在进行幼儿园教学活动安排时,也增加了许多新的教学方法。其中,故事教学法是比较受幼儿喜欢的一种教学方式,因幼儿年龄特点,其对故事的喜爱程度相较于直接向幼儿传达知识信息可以获得更好的教学效果。因此,幼儿教师要不断创新故事教学的方式与方法,从而促使其更加生动、活跃,富有吸引力,进而提高幼儿学习的积极性,以故事教学所带来的推力,提升幼儿教学质量。
大学体育课程思政建设能够促进学生全面健康发展,需要提高对大学体育课程思政建设的重视,了解大学体育课程思政建设的价值,采取科学合理的方法推动大学体育课程思政建设,提升大学体育课程思政建设的效果。目前,大学体育课程思政建设存在一些不足,需要加强对这一方面的研究,促进大学体育课程思政建设的顺利开展。因此,针对大学体育课程思政建设的价值、大学体育课程思政建设着力点进行分析,进一步探究大学体育课程思政建设的
<正>城市治理是国家治理体系和治理能力现代化的重要内容。习近平总书记考察时强调,推进国家治理体系和治理能力现代化,社区治理只能加强、不能削弱。提高城市治理现代化水平,应以基层社区治理为切入点,构建“一核多元”治理结构,“一核”是坚持中国共产党的领导,“多元”是发挥包括政府、社会组织和城市居民等多元主体的协同治理作用。
期刊
为解决单架无人机在城市环境中对辐射源目标的定位问题,提出了一种基于环境预测法的单无人机测向定位航迹优化算法。使用交互多模型-扩展卡尔曼滤波进行视距和非视距信号混合环境下的目标估计。结合估计的目标位置和城市地理信息模型,基于视线追踪法求解信号遮挡区域和多径信号干扰区域。在滚动时域控制算法框架下生成无人机预测轨迹,以最大化Fisher信息矩阵行列式为测向定位评价准则,考虑建筑物障碍以及其对信号的遮挡和
<正>本刊讯(编辑陈珂)2020年12月15日——希尔顿集团旗下标志性奢华酒店华尔道夫酒店及度假村宣布厦门华尔道夫酒店盛大开业,以245间客房及套房的奢华配置,再度拓展希尔顿集团全球酒店版图。作为中国第四家、亚太区第六家揭幕的华尔道夫酒店及度假村,厦门华尔道夫酒店奠下2020年奢华酒店的又一重要里程碑。
期刊
<正>套式盒用于汗衫包装。这种纸盒有两种屋顶形结构:一种是折直线的,另一种是折曲线的。因为纤维织品可以随意折叠,所以盒子的形状和结构
期刊
目前,我国的幼儿园整体教学水平都有了很大的提高,在进行幼儿园教学活动安排时,也增加了许多新的教学方法。其中,故事教学法是比较受幼儿喜欢的一种教学方式,因幼儿年龄特点,其对故事的喜爱程度相较于直接向幼儿传达知识信息可以获得更好的教学效果。因此,幼儿教师要不断创新故事教学的方式与方法,从而促使其更加生动、活跃,富有吸引力,进而提高幼儿学习的积极性,以故事教学所带来的推力,提高幼儿园教学质量。