重金属污染土壤修复淋洗剂的筛选及淋洗污水处理
针对湖南湘西砷污染土壤研究了淋洗剂和淋洗废水处理，对九种化学试剂（柠檬酸，草酸，苹果酸，酒石酸，磷酸，磷酸二氢钾，氢氧化钠，醋酸钠，超纯水）进行了筛选，结果表明，柠檬酸、草酸和磷酸二氢钾是砷污染土壤较好的淋洗剂。当浓度分别是200，300，300 mmol·L-1，水土比是10，10，5 mL·g-1，淋洗时间12小时，柠檬酸、草酸和磷酸二氢钾的淋洗率分别为39%，65%和29%。用煅烧态锰铁层状双氢氧化物（C-Mn-Fe-LDH）经过红外探测，表现出很好的特征结构。对于30 mg·L-1的砷废水，中性和弱碱性条件下，吸附时间设置2h，C-Mn-Fe-LDH吸附率达到63%。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 2
1.1供试土壤 2
1.2 淋洗剂的初步筛选 2
1.3 淋洗实验 2
1.3.1 浓度影响 2
1.3.2 水土比影响 2
1.3.3 时间影响 2
1.4 煅烧态MnFe LDH的制备 3
1.5 砷淋洗污水的吸附实验 3
1.5.1 砷模拟废水的配置 3
1.5.2 不同pH值下LDH的吸附性能 3
1.5.3 不同时间下LDH的吸附性能 3
2 结果与分析 3
2.1 实验筛选 3
2.2 土壤淋洗实验 4
2.2.1 浓度影响 4
2.2.2 水土比影响 4
2.2.3 时间的影响 5
2.3 煅烧态MnFe LDH的红外图谱 6
2.4 淋洗污水的处理 6
2.4.1 pH的影响 6
2.4.2 时间影响 7
3 结论 7
致谢 8
参考文献： 8
重金属污染土壤修复淋洗剂的筛选及淋洗污水处理
引言
引言
土壤砷污染问题已经是一个严重的环境问题和公共问题，引起了社会的广泛关注。作为砷污染 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
问题最严重的国家之一，中国的实际污染状况超乎预期。在中国的湖南、内蒙古、广东以及其他一些中西部地区，都存在着大面积的砷污染问题[1, 2]。特别是在湖南湘西[3]，采矿业和熔炼业非常发达，尽管矿业开采能够带来可观的经济效益，但是这些活动带来的环境污染问题也不容忽视。同时，开采矿业还伴随着重金属的污染，是当地土壤重金属污染最主要的来源之一[4, 5]。
鉴于现今土壤砷污染的严峻事实，以及它所带来的严重后果，国家对砷污染土壤的修复工作十分重视。砷污染土壤通过自然的地球循环净化是一个漫长的过程。目前主要有以下几种方法进行砷土壤修复：客土法、电化学法[6]、土壤淋洗法[7]以及生物修复法[8, 9]。土壤淋洗法是一个通过加入化学淋洗剂萃取从而降低土壤中砷含量的方法。与其他方法相比，淋洗修复技术因为它的成本低、对重金属去除的永久性以及高效率，因此被看作是最有前景的土壤修复技术[1013]。尽管有着这么多的优点，但是淋洗技术面临着一个不可避免的难题——大量的淋洗污水需要进行特殊的处理才能排放。国内外许多研究通过调节pH或者添加氯化铁沉降的方法来处理。然而传统的沉淀方法不适用于包含砷氧阴离子或者类似柠檬酸根和草酸根这样强螯合剂的淋洗污水，因为仅仅依靠沉淀来分离强螯合物的方式几乎是无效的[14, 15]。除此以外，其他的一些新方法，像蒙脱土吸附或者胶团强化胶束法[16]，尽管它们的效果都很好，但是因着复杂的工艺流程或者高昂的处理成本，都被大大的限制用于实际工程。因此，寻找一种合适的淋洗污水净化方法非常困难又十分迫切。
近些年来，一种被称为层状双氢氧化物（LDHs）的阴离子粘土引起了人们的广泛关注和极大兴趣。LDHs的表达通式是[M2+1xM3+x(OH)6]x+[(An)x/nmH2O]x[17]，x是M3+和M2++M3+的摩尔比，值大概在0.20到0.33之间，M2+和M3+分别是二价(Ca, Mg, Co, Fe, Cu, Ni, Mn)和三价(Al, Fe, Cr)金属阳离子，A是填充在夹层间的带化合价为n的阴离子。LDH有着相对弱的层间结合力，很大的比表面积和很强的离子交换能力，因此，表现出了优秀的捕捉阴阳离子的性能[18]。通过LDHs吸附水体中的砷被看作是最有前景的砷污染水处理技术之一[19, 20]。
在本研究中，我们通过淋洗法除去污染土壤中的砷，在前人基础上，重新对有机酸、磷酸盐、无机盐等九种淋洗剂进行了筛选，细致的条件选择和结果优化。除此之外，将煅烧态锰铁层状双氢氧化物应用于砷淋洗污水，并从吸附时间和初始pH值两个方面评价了它的吸附性能。
1 材料与方法
1.1供试土样
实验所用土样来源于湖南湘西土家族苗族自治州大田湾村(109°3041E,28°2034N)某废弃的砷尾矿，采样深度020 cm。经除去里面的石子和其他碎片，在室温下风干并过2 mm的筛子。酸解（HF/HClO4/HNO3）高温消煮后，经原子荧光分光光度计（AFSPF6，北京普析通用）测砷的含量[21]。平行测定三次。
1.2淋洗剂的初步筛选
称取1g土放入离心管中，然后加入10 mL淋洗剂，淋洗剂浓度为200 mmolL1。淋洗剂包括以下几种：有机酸（柠檬酸、苹果酸、草酸、酒石酸、），磷酸（盐）（磷酸、磷酸二氢钾），碱（氢氧化钾），无机盐（醋酸铵）。混合物在25℃的气浴恒温振荡器中振荡24 h，然后取出在4000 rpm的离心机下离心10 min，取上清液并过0.45 μm的滤膜。平行测定三次，测量溶液的砷浓度。
1.3淋洗实验
1.3.1 浓度影响
柠檬酸、草酸和磷酸二氢钾经初步筛选已被证实是相对高效的淋洗剂。砷浓度影响是三种淋洗剂在不同的浓度下（0，20，40，60，80，100，150，200，300，400和600 mmolL1）研究对污染土壤最高的淋洗效率。将10 mL的淋洗液缓缓地加入有1 g土壤的离心管中，混合物在25 ℃的气浴恒温振荡器中振荡24 h，然后取出在4000 rpm的离心机下离心10 min，取上清液并过0.45 μm的滤膜。平行三次，测量溶液的砷浓度。
1.3.2 水土比影响
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 2
1.1供试土壤 2
1.2 淋洗剂的初步筛选 2
1.3 淋洗实验 2
1.3.1 浓度影响 2
1.3.2 水土比影响 2
1.3.3 时间影响 2
1.4 煅烧态MnFe LDH的制备 3
1.5 砷淋洗污水的吸附实验 3
1.5.1 砷模拟废水的配置 3
1.5.2 不同pH值下LDH的吸附性能 3
1.5.3 不同时间下LDH的吸附性能 3
2 结果与分析 3
2.1 实验筛选 3
2.2 土壤淋洗实验 4
2.2.1 浓度影响 4
2.2.2 水土比影响 4
2.2.3 时间的影响 5
2.3 煅烧态MnFe LDH的红外图谱 6
2.4 淋洗污水的处理 6
2.4.1 pH的影响 6
2.4.2 时间影响 7
3 结论 7
致谢 8
参考文献： 8
重金属污染土壤修复淋洗剂的筛选及淋洗污水处理
引言
引言
土壤砷污染问题已经是一个严重的环境问题和公共问题，引起了社会的广泛关注。作为砷污染 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
问题最严重的国家之一，中国的实际污染状况超乎预期。在中国的湖南、内蒙古、广东以及其他一些中西部地区，都存在着大面积的砷污染问题[1, 2]。特别是在湖南湘西[3]，采矿业和熔炼业非常发达，尽管矿业开采能够带来可观的经济效益，但是这些活动带来的环境污染问题也不容忽视。同时，开采矿业还伴随着重金属的污染，是当地土壤重金属污染最主要的来源之一[4, 5]。
鉴于现今土壤砷污染的严峻事实，以及它所带来的严重后果，国家对砷污染土壤的修复工作十分重视。砷污染土壤通过自然的地球循环净化是一个漫长的过程。目前主要有以下几种方法进行砷土壤修复：客土法、电化学法[6]、土壤淋洗法[7]以及生物修复法[8, 9]。土壤淋洗法是一个通过加入化学淋洗剂萃取从而降低土壤中砷含量的方法。与其他方法相比，淋洗修复技术因为它的成本低、对重金属去除的永久性以及高效率，因此被看作是最有前景的土壤修复技术[1013]。尽管有着这么多的优点，但是淋洗技术面临着一个不可避免的难题——大量的淋洗污水需要进行特殊的处理才能排放。国内外许多研究通过调节pH或者添加氯化铁沉降的方法来处理。然而传统的沉淀方法不适用于包含砷氧阴离子或者类似柠檬酸根和草酸根这样强螯合剂的淋洗污水，因为仅仅依靠沉淀来分离强螯合物的方式几乎是无效的[14, 15]。除此以外，其他的一些新方法，像蒙脱土吸附或者胶团强化胶束法[16]，尽管它们的效果都很好，但是因着复杂的工艺流程或者高昂的处理成本，都被大大的限制用于实际工程。因此，寻找一种合适的淋洗污水净化方法非常困难又十分迫切。
近些年来，一种被称为层状双氢氧化物（LDHs）的阴离子粘土引起了人们的广泛关注和极大兴趣。LDHs的表达通式是[M2+1xM3+x(OH)6]x+[(An)x/nmH2O]x[17]，x是M3+和M2++M3+的摩尔比，值大概在0.20到0.33之间，M2+和M3+分别是二价(Ca, Mg, Co, Fe, Cu, Ni, Mn)和三价(Al, Fe, Cr)金属阳离子，A是填充在夹层间的带化合价为n的阴离子。LDH有着相对弱的层间结合力，很大的比表面积和很强的离子交换能力，因此，表现出了优秀的捕捉阴阳离子的性能[18]。通过LDHs吸附水体中的砷被看作是最有前景的砷污染水处理技术之一[19, 20]。
在本研究中，我们通过淋洗法除去污染土壤中的砷，在前人基础上，重新对有机酸、磷酸盐、无机盐等九种淋洗剂进行了筛选，细致的条件选择和结果优化。除此之外，将煅烧态锰铁层状双氢氧化物应用于砷淋洗污水，并从吸附时间和初始pH值两个方面评价了它的吸附性能。
1 材料与方法
1.1供试土样
实验所用土样来源于湖南湘西土家族苗族自治州大田湾村(109°3041E,28°2034N)某废弃的砷尾矿，采样深度020 cm。经除去里面的石子和其他碎片，在室温下风干并过2 mm的筛子。酸解（HF/HClO4/HNO3）高温消煮后，经原子荧光分光光度计（AFSPF6，北京普析通用）测砷的含量[21]。平行测定三次。
1.2淋洗剂的初步筛选
称取1g土放入离心管中，然后加入10 mL淋洗剂，淋洗剂浓度为200 mmolL1。淋洗剂包括以下几种：有机酸（柠檬酸、苹果酸、草酸、酒石酸、），磷酸（盐）（磷酸、磷酸二氢钾），碱（氢氧化钾），无机盐（醋酸铵）。混合物在25℃的气浴恒温振荡器中振荡24 h，然后取出在4000 rpm的离心机下离心10 min，取上清液并过0.45 μm的滤膜。平行测定三次，测量溶液的砷浓度。
1.3淋洗实验
1.3.1 浓度影响
柠檬酸、草酸和磷酸二氢钾经初步筛选已被证实是相对高效的淋洗剂。砷浓度影响是三种淋洗剂在不同的浓度下（0，20，40，60，80，100，150，200，300，400和600 mmolL1）研究对污染土壤最高的淋洗效率。将10 mL的淋洗液缓缓地加入有1 g土壤的离心管中，混合物在25 ℃的气浴恒温振荡器中振荡24 h，然后取出在4000 rpm的离心机下离心10 min，取上清液并过0.45 μm的滤膜。平行三次，测量溶液的砷浓度。
1.3.2 水土比影响
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