钼在污染场地土壤中吸附和迁移机制研究

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作者建旭平
来源新疆大学
出版年2013
摘要
本论文以上海某光源企业搬迁后遗留的钼 (Mo) 污染场地的土壤为研究对象,研究了Mo在土壤与地下水界面的吸附和迁移规律,通过向土壤中添加铁矿物 (水铁矿或针铁矿) 来改变土壤对Mo的吸附容量,从而改变Mo在土壤中的迁移能力。本论文的成果有利于理解碱性土壤中Mo的环境化学行为,为Mo的风险评价提供参考,对于Mo污染场地的修复工作具有实际的指导意义。本论文的主要研究内容和结论如下: (1) 对比分析了污染场地2种不同污染程度的工业土壤的基本理化性质及Mo的形态。结果表明:2种土壤的pH相近,均偏碱性,并且土壤质地相同,土壤中Mo的存在形态主要以残渣态的形式存在。 (2) 对比研究了场地轻度污染的工业土壤和不同地区土壤对Mo的吸附量。结果表明:轻度污染的工业土壤对Mo的吸附容量最低,有可能源于该场地土壤具有较强的碱性。 (3) 采用静态吸附试验,对比研究了轻度污染的工业土壤和铁矿物对Mo的等温吸附情况。结果表明:Langmuir等温吸附模型和Freundlich等温吸附模型均能够较好的拟合工业土壤和铁矿物对Mo的等温吸附曲线。 (4) 对比研究了添加不同量的铁矿物的轻度污染工业土壤对Mo的吸附情况。结果表明:水铁矿和针铁矿均可以相应的提高土壤对Mo的吸附容量,其中水铁矿效果更好,添加0.5 %水铁矿土壤对Mo的吸附量可增加255 %。Langmuir等温吸附模型和Freundlich等温吸附模型均能够很好的拟合添加0.5 %水铁矿或针铁矿土壤的吸附等温曲线。 (5) 通过自制搅拌-流动吸附装置,研究了添加0.5 %铁矿物到轻度污染工业土壤前后Mo的动力学吸附过程。结果表明:Mo在添加铁矿物土壤及原工业土壤上达到吸附平衡所需要的时间依次为:添加水铁矿土壤 > 添加针铁矿土壤 > 原工业土壤,与各自饱和吸附量的大小顺序相同。 (6) 通过自制的土柱实验装置,研究了Mo在室内土柱中的迁移规律。结果表明:孔隙流速的增加,Mo从土壤向地下水中迁移的趋势增强。Mo在添加0.5 %针铁矿土壤中向地下水迁移的趋势与原轻度污染工业土壤基本相同,而添加0.5 %水铁矿可以明显的减弱Mo在土柱中的迁移能力。 总之,该污染场地的工业土壤对Mo的吸附容量较小,达到饱和吸附所需要的时间较短,导致了由污染源排放的Mo极易迁移到地下水中。将水铁矿添加到土壤中,可以显著增强土壤对钼的吸附能力,降低Mo向地下水中迁移的能力。

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