文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
土壤中镉的吸附行为及其对电动修复效果的影响
姓名:句炳新
申请学位级别:硕士
专业:环境工程
指导教师:吴旦;申哲民
20060101
上海交通大学工学硕士学位论文摘要
土壤中镉的吸附行为及其对电动修复效果的影响
摘要
土壤是人类赖以生存的物质基础。当前我国部分地区土壤污染
现象已经十分严重,其中重金属已成为倍受关注的公害。在重金属
中汞、铬、镉、铅、砷(类重金属)具有很强的毒性,被称之为“五毒”。
其中 Cd 污染较普遍,污染面积近 1000 万 hm2。
电动修复是通过电流的作用,在电场的作用下,土壤中的重金
属离子和无机离子以电透渗和电迁移的方式向电极运输,然后进行
集中收集处理。电动修复可大大缩短修复时间,并可进行原位修复,
不搅动土层,是一种经济可行的修复技术。
影响电动修复效果的因素很多,一般有修复过程的 pH、土壤性
质、待去除重金属元素的存在形态等。以吸附-解吸平衡为主要机
理的界面迁移行为是控制重金属在土壤系统中迁移转化的重要机
制,直接影响着重金属的存在形态,从而也势必影响着电动修复过
程中重金属的去除效果。因此,本论文旨在以 Cd 为例研究重金属
在不同类型土壤中吸附变化行为以及电动修复前后重金属的形态改
变,以探讨电动修复技术在不同类型土壤中的适用性。
本实验中选取四种不同类型的土壤即大庆黑钙土、上海潮土、
无锡黄棕壤和重庆紫色土进行镉吸附行为研究及模拟镉污染过程研
究。
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上海交通大学工学硕士学位论文摘要
实验中,首先对四种不同土壤的吸附等温线与吸附动力学曲线
进行研究,发现吸附能力大小与土壤本身性质密切相关,尤其是土
壤有机质含量。结果显示 TOC 的含量关系为:大庆黑钙土>上海潮
土>奉贤污染农田>无锡黄棕壤>重庆紫色土,含量最高的大庆黑
钙土达到 g·kg-1,而含量最低的重庆紫色土则仅为 g·kg-1;
四种土壤吸附 Cd2+的能力大小依次为:大庆黑钙土>上海潮土>无
锡黄棕壤>重庆紫色土,各土壤之间的最大吸附量比值为:大庆黑
钙土:上海潮土:无锡黄棕壤:重庆紫色土= :::。
其后,对四种土壤进行了两种方式的镉模拟污染,即持续性污
染和突发性污染。在电动修复前后,分别对两种情形污染状况下土
壤中镉的形态进行分析。结果表明:在修复前,各土壤中的镉随时
间延长其形态趋于稳定,但由于镉自身的性质,其可交换态所占比
例仍较多;在电动修复后,基本上修复区域不同位置的镉活性都有
所提高,这主要是受电动修复后 pH 和氧化还原电位变化所影响。
对同一种土壤来说,随着时间的延长,其镉的去除率下降。与
突发性 2 天模拟污染相比,在突发性 100 天的模拟污染情况下,黑
钙土、潮土、黄棕壤和紫色土中的镉去除率分别下降 %、%、
%和 %。
在相同时间不同污染方式下,持续性 100 天情况下土壤中镉的
去除率大于突发性 100 天,黑钙土、潮土、黄棕壤和紫色土中的镉
去除率分别上升 %、%、%和 %。
此外,四种土壤之间对比显示,相同污染情况下,镉的去除率
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上海交通大学工学硕士学位论文摘要
关系为:紫色土>黄棕壤>潮土>黑钙土。
本实验中还从上海奉贤地区某电镀厂附近采集实际镉污染土壤
进行了电动修复研究,镉的去除率达到 %,取得了一定的修复
效果,表明了电动修复法在处理重金属污染土壤方面有较好的应用
价值。

关键词: 镉,形态,吸附,电动修复
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上海交通大学工学硕士学位论文 ABSTRACT
ADSORPTION OF CADMIUM IN SOILS AND ITS EFFECT ON
IC REMEDIATION
ABSTRACT
Soil is the matter base for mankind, and it nurtures the whole nature.
With development of industry and agriculture, heavy metals have e
a remarkable social effects of pollution in the world nowadays. Mercury,
chromium, cadmium, lead and arsenic have very strong toxicity in heavy
metals and they are ca