文档介绍：废铁屑修复汞污染土壤的实验研究
张瑞华1,2,孙红文2,燕启社2,孙会芳1
1. 天津科技大学理学院,天津 300457;2. 南开大学环境科学与工程学院,天津 300071
摘要:应用工厂废弃物—铁屑做原料,探讨不同铁屑投加量对修复不同土壤类型、不同程度汞污染土壤的能力,并与修复水体汞污染作了对比;另外,首次将淋滤法与国际上新兴的土壤、地下水修复技术-PRB技术结合,研究其修复土壤汞污染的效果。结果表明,废铁屑可很快去除水体中的汞,去除率可达93%;在铁屑存在下,能一定程度预防和修复土壤汞污染,在相同水体汞污染程度条件下,时间是影响土壤汞污染程度的主要因素;在CaCl2淋洗液作用下的模拟PRB实验中,土壤有效汞含量降低,同时淋洗液中汞质量浓度低于1 μg·L-1。因此,用废铁屑能有效预防和修复土壤汞污染,且将淋滤法与PRB技术联用,与将铁屑直接撒入土壤中相比效果好得多,且不会引起后续的水体二次污染,是一种很有应用潜力、值得深入研究的土壤修复方法。
关键词:铁屑;汞;土壤污染;土壤修复;重金属污染
中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2007)02-0437-05
早在20世纪60年代初期,日本查明了“水俣病”是由甲基Hg污染造成的,引起世界范围内人们对Hg污染危害的重视,使其研究日益增多。Hg通过不同途径进入土壤环境,土壤中的Hg经过复杂的物理、化学反应,大部分以各种形态滞留在土壤中,同时Hg在作物可食部分积累并进入食物链循环,对人体健康构成威胁。×104 hm2,每年产生的“汞米”×108 kg[1]。因此对土壤汞污染的治理与修复迫在眉睫。传统的土壤重金属污染修复技术有物理法(如热处理法)、物理化学法(如淋滤法和洗土法、电动修复法、施用调控剂)、生物法(如植物修复法、微生物修复法)等。
可渗透反应格栅(permeable reactive barrier, PRB)技术是近20年来国际上新兴的土壤、地下水修复技术,其基本原理为沿水流方向或垂直于水流方向,建一个具有一定渗透性、填充有活性物质的反应墙,当含污染物的水流经过时与活性物质反应从而将污染物去除,目前该技术所采用的活性物质70%以上为工厂废弃物——废铁屑。由于该技术采用的材料成本低,占地少,不需要过多的后期维护,且原位修复污染土壤和水体(尤其是点源污染),因此受到人们的极大关注。国际上已有成功的案例修复地下水重金属污染(如铬、铀等)[2-5],有机氯污染(如三氯乙烯,TCE)[6]。在我国,尽管废铁屑处理电镀废水在上世纪80年代已有应用,但用于修复土壤、地下水则处于起步阶段[7-10],且多仅针对有机污染[8-10]。该技术用于土壤重金属污染修复的报道较少,对于汞污染的修复尚未见报道,[11]。
我们前期的研究表明,废铁屑能有效地预防和修复镉污染土壤[12],本文将通过探讨不同类型土壤、不同污染程度、不同铁、土比和实验室模拟淋滤-PRB联用技术,研究废铁屑对预防和修复汞污染土壤的技术可行性,为修复土壤汞污染提供一种新的思路。
1 实验部分
材料与仪器
废铁屑取自工厂废弃切削铁屑(含Fe0 75%,Fe3O4 22%,FeO3 %),稀盐