钼污染土壤钝化技术的研究

null钼污染土壤钝化技术的研究钼污染土壤钝化技术的研究文献综述目录目录1 土壤中的钼1 土壤中的钼钼在我国土壤中 的含量和分布钼在土壤中 的迁移转化土壤中钼的存在 形态及其有效性1.1钼在我国土壤中的含量和分布1.1钼在我国土壤中的含量和分布钼在土壤中的含量很少，主要来自于含钼矿石的风化和矿区尾矿的污染。在我国，已探明钼矿区共222处（855万吨），分布于全国29个省、自治区、直辖市，集中分布在栾川（206万吨）、大黑山（109万吨）、金堆城（97万吨）、杨家杖子（16万吨）四个钼矿，占全国钼矿总储量的4/5。 随着矿石的风化和土壤类型的不同，土壤中钼的含量有较大的差异。因土壤形成过程（土壤母质）、土壤风化程度和土壤有机质含量的不同，我国土壤中全钼含量的变化范围为0.1~6mg/kg，平均含量为1.7mg/kg。 1.2 钼在土壤中的迁移转化1.2 钼在土壤中的迁移转化1.2 钼在土壤中的迁移转化1.2 钼在土壤中的迁移转化1.2 钼在土壤中的迁移转化1.2 钼在土壤中的迁移转化进入土壤中的钼具有较强的迁移能力。一般来说，钼在土壤溶液中以MoO42-、MoO22+、 MoS22-存在：当pH<2.5，MoO42-转化为MoO22+，存在平衡；当pH>4，土壤中的钼以MoO42-形式存在；当pH为3～5，钼可以完全被吸附；pH>8，钼几乎不能被吸附，具有很强的迁移性。1.2 钼在土壤中的迁移转化1.2 钼在土壤中的迁移转化土壤胶体对钼离子的吸附为机制土壤中钼的吸附的化学模型归结为3种形式：（1）阴离子代换吸附：MoO42-或HMoO4-被胶体表面上的阴离子如OH-、SO42-、H2PO42-等代换而被胶核上所带的正电荷所吸附，这种吸附易于解吸，也有人提出了钼的聚合吸附，尤其在高钼浓度时；（2）形成难溶性的钼的盐：一般认为MoO42-与胶体表面的OH-或其它阴离子进行配位交换（Ligand Exchange）而被吸附，往往在钼离子与吸附体之间形成一个球形的内表面化合物或吸附包裹，进而形成难溶盐；（3）固定在铁铝锰等氧化矿物的晶格内：Ferreiro研究认为，铁和铝氧化物吸附钼的机理是以配位体羟基离子交换作用。土壤、土壤中的铁铝化合物、粘土矿物如高岭土、针形矿、偏埃洛石、绿脱石、蒙脱石和伊利石等及腐殖质都可吸附和固定钼。不同化合物吸附钼的能力有较大的差异，其吸附能力顺序为：铁氧化物>铝氧化物>偏埃洛石>蒙脱石>高岭土>伊利石。土壤钼吸附模型土壤钼吸附模型土壤中钼的吸附的化学模型主要有Langmuir等温吸附方程、Freundlich等温吸附方程和Temkin等温吸附方程。此外，Motta和Miranda(1989)成功地建立了高岭土、蒙脱石和伊利石对钼吸附的恒定容量模型（Constant Capacitance Model）。然而，有关土壤中钼的解吸研究甚少，Sheppard和Thibauct(1992)通过试验证实，Mo在土壤中（尤其砂质中）易于解吸，可用水、EDTA等解吸剂解吸。Zhang和Sparks(1989)利用Rjump松驰技术进行了针形矿中钼吸附－解吸的动力学研究，并建立了相关的动力学方程。 1.3 土壤中钼的存在形态及其有效性1.3 土壤中钼的存在形态及其有效性pH的影响存在形态影响因素通常土壤颗粒越粗、粘土含量越少、 pH值降低，对重金属的吸附能力越弱。 但pH值越低，土壤中有效钼含量越少，每当土壤pH值提高一个单位时，MoO42-的浓度往往增大100倍。 通常土壤中的钼分为：水溶态钼、有机态钼、难溶态钼（原生态钼和铁铝氧化物固定的钼）、代换态钼（以MoO42-和HMoO4-形式被土壤胶体所吸附）4种类型影响有效供应量的因素主要有土壤中全钼含量、质地、酸度、有机质丰度、湿度、Eh、其它养料（如N、P、S、Fe、Mn、Cu、Zn、Mg）与Mo之间的相互作用等。有效钼的范围来看包括水溶态钼，代换态钼及其他能被螯合剂提取的钼。 Davis(1956)提出以“钼值”来评价土壤有效的供应情况：钼值=pH+有效钼含量（mg/kg）x10。当钼值<6.5时，土壤钼供应不足，钼值为6.3~8.2，供应中等，钼值>8.2时，钼供应充足。如果单纯以有效钼的供应量来判断土壤钼的供应情况，一般认为0.15～0.2mg/kg可作为钼供应的最低临界值。 目录目录2、土壤钼污染的产生及其危害2、土壤钼污染的产生及其危害土壤钼污染 的产生钼对植物的 生理效应钼对人体和动物 的生理效应2.1 土壤钼污染的产生2.1 土壤钼污染的产生由于我国共生矿多，因此在我国境内钼污染产生多伴随其他重金属污染，主要有As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn。根据钼矿开采（MoS2的浮选和淋滤实验的研究）理论的研究，在酸性环境中MoS2氧化为MoO42-的过程为： 2MoS2+9O2+6H2O→2H2MoO4+4H2SO4 (1) 当有氧化亚铁硫杆菌存在时，发生如下反应： 2MoS2+9O2+6H2O→2MoO3·H2O+4H2SO4 (2) 在金属矿内部，由于金属硫化物产酸速率小于中和速率时，尾矿内部呈现近中性或碱性环境。MoS2的转化过程为： MoS2+5O2+4OH-→MoO42-+2SO42-+2H2O (3) 2MoS2+9O2+4H2O→2MoO3+4H2SO4 (4) MoO3+2OH-→MoO42-+H2O (5) 由此可见，无论是在酸性还是碱性环境中，空气中的氧对MoS2的转化均起到决定性的作用。伴随H2MoO4的形成，钼以水溶态进入土壤环境，可直接被植物体吸收。2.2 钼对植物的生理效应2.2 钼对植物的生理效应TEXT必需元素缺钼特征高钼胁迫植物体内某些重要氧化还原酶的重要组成成分，影响植物的激素水平和维生素的代谢水平。与其他重金属和植物营养元素存在促进和拮抗作用，影响植物的生长和发育。植株矮小、生长缓慢、叶片脉间失绿，有大小不一的黄色或橙黄色斑点，严重时叶缘萎蔫，叶片扭曲呈杯状，老叶变厚、焦枯，以致死亡。忍耐高钼的浓度很强，缺钼和钼中毒之间的差异很大，可差104。大多数植物在钼的浓度大于100mg/kg的条件下并无不良反应。极端条件下叶片褪绿和黄化叶片畸形、茎组织变色呈金黄色（铁代谢受阻或钼儿茶酚复合体毒害）2.3 钼对动物和人体的生理效应2.3 钼对动物和人体的生理效应TEXT必需元素缺钼特征高钼胁迫钼在人体内参与组成各种氧化还原性酶（亚硫酸盐氧化酶、黄嘌呤氧化酶、醛氧化酶、硝酸还原酶等）癌物质在人体内累积；肾结石；心肌心血管疾病发生。缺钼地区人们的甲状腺功能、免疫系统受到不同程度的影响，并导致儿童的智力发育水平异常。钼过量可明显降低动物软骨组织中碱性磷酸酶的活力，导致骨质偏硬、关节肿大、屈曲变形，出现严重功能障碍；同时使红细胞、白细胞、血小板受到损害，氧化缩醛磷脂，引起心血管疾病。反刍动物如牛对牧草钼含量敏感（5mg/kg）。目录目录3 重金属污染土壤稳定化技术3 重金属污染土壤稳定化技术污染土壤 稳定化 的概念重金属污染 土壤稳定化 技术的种类污染土壤 稳定化处理 工艺流程3.1 污染土壤稳定化的概念3.1 污染土壤稳定化的概念稳定化技术 利用物理、化学和生物技术转化污染土壤中污染物的存在形态，减少或降低污染物对动植物的暴露风险。对象：中轻度污染与粘结剂聚结成固体混合物（固化体），从而达到污染的治理和再利用。 对象：污染严重/复杂、难以再利用、稳定化花费高的土壤无机粘结物质：如水泥、石灰等有机粘结剂：如沥青等热塑性 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 热硬化有机聚合物： 如尿素、酚醛塑料和环氧化物玻璃质物质物理修复法化学修复法生物修复法 3.2 重金属污染土壤稳定化技术的种类 3.2 重金属污染土壤稳定化技术的种类物理修复技术客土法指在已污染的土壤中加入大量的未污染的清洁土壤，或直接用清洁土壤代替污染土壤的技术通过加热的方式（常用的加热方法有蒸汽、红外辐射、微波和射频），使具有挥发性的重金属（主要是汞、硒）从土壤中解吸出来，进行回收和集中处理的技术利用金属离子的电动力学和电渗析作用，通过电场的作用，使金属离子向电极两端迁移，进行集中收集处理的技术指在高温高压的条件下，污染土壤熔化，冷却后，重金属与土壤一起形成玻璃态物质，达到稳定化效果，主要用于对放射性重金属的处理的技术3.2 重金属污染土壤稳定化技术的种类3.2 重金属污染土壤稳定化技术的种类化学修复技术 是通过加入淋洗液，改变污染物在土壤表面的吸附行为，分为淋滤法和土壤钝化法淋滤法通过淋洗液将重金属由固相转移至液相中，可分为无机淋洗剂、人工螯合剂、表面活性剂及有机酸淋洗剂等。常用的有：盐酸、磷酸盐、EDTA（乙二胺四乙酸）、DTPA（二乙基三胺五乙酸）、SDS（十二烷基硫酸钠）等 土壤钝化法通过钝化剂与金属离子发生络合（螯合）反应，形成相对稳定的形态，降低金属的生物有效性减少迁移性和生物可用性。活性基团（-COOH、-OH、-C=O和-NH2）、常用的有：腐殖酸（胡敏酸、氨基酸、富里酸及一些杂环化合物）磷酸盐、硅酸盐、石灰、石膏、泥炭、飞灰、有机物料等化学药剂 3.2 重金属污染土壤稳定化技术的种类3.2 重金属污染土壤稳定化技术的种类植物修复技术动物修复技术微生物修复技术生物修复技术通过动植物的生命代谢活动，对土壤中的重金属进行富集、提取；同时，在生物的作用下，可以改变土壤中重金属的化学形态，从而降低重金属毒性或是将重金属固定，从而达到控制有效性重金属在土壤中的迁移。植物挥发植物固定植物萃取采用植物对重金属离子的吸收及超累积性能，将金属离子从土壤中转移至地上的植物部分通过植物根系或植物体内的分泌物使重金属转化为具有挥发性的污染物利用植物的根部分泌物改变土壤pH 等，使重金属沉淀，以降低金属的迁移能力 利用其对重金属的吸收、沉淀、氧化和还原等作用，降低土壤中重金属有效态的存在比例，实现控制污染利用土壤中的低等动物，如蚯蚓、鼠类等来吸收重金属，进行土壤修复。对钼污染土壤的主要富集植物有洋葱、萝卜、芥菜、大豆、菜豆、霍麻草、绞股蓝和莴笋等3.3 污染土壤稳定化处理工艺流程3.3 污染土壤稳定化处理工艺流程因为重金属污染土壤具有面源性，其范围大，纵深污染程度不一，需确定处理特定污染土壤的最佳稳定剂。通过实验室和小规模试验的知道进行大规模的修复工程。分为原位/异位修复，PRB技术在恒定的温度和湿度环境条件下进行前处理和稳定剂选择；并评价稳定剂的效果依据现场的实际情况应采用大型机械和进行保温保湿处理等必要手段，防止干湿交替和冻融现象的发生评价稳定剂的效果：主要有《危险废物鉴别 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 -浸出毒性鉴别》2007包括TCLP方法（美国环保局指定的重金属释放效应评价方法）和《醋酸缓冲溶液法和硫酸硝酸法》；pH值相关性试验配以扫描电镜（SEM）；X射线衍射（XRD）对固化体进行形貌观察。 目录目录4 重金属污染土壤钝化剂4 重金属污染土壤钝化剂土壤钝化机理 及其作用土壤钝化剂的 种类钼污染 土壤钝化的 研究现状 土壤钝化机理 土壤钝化机理土壤稳定化技术一项主要内容，通过直接投撒或淋滤作用向污染土壤中施加所优选的钝化药剂，经过沉淀、吸附等理化作用，增加土壤对污染物的束缚能力，从而有效控制土壤中污染物的释放，使土壤溶液中的污染重金属钝化。 表面吸附是指内/外层分子吸附、离子交换、和分子表面氧化还原结构融合是指共沉淀、形成固溶体和形成纳米包被结构 土壤钝化剂的作用 土壤钝化剂的作用1、通过淋滤过程能降低并捕集土壤表层污染物，从而有效控制地表植物的暴露风险；2、优选的钝化剂在污染物表面形成隔离层，可有效吸附并固定污染物，降低污染物在土壤中的迁移能力；3、随淋滤作用进入土壤的钝化剂分散于土壤中，可有效控制新污染的形成4.2 土壤钝化剂的种类4.2 土壤钝化剂的种类根据其不同的理化性质和钝化机理不同的分类4.2 土壤钝化剂的种类4.2 土壤钝化剂的种类磷酸盐类铁铝氧化物类硅酸盐矿物类钙盐类主要是硫酸铝、氯化铝 （FeCl3和Fe2(SO4)3）赤泥、膨润土等 可变电荷表面的絮凝沉淀羟基磷灰石、磷矿粉、磷酸、磷肥和骨炭等 改变土壤 pH、化学反应粗面棕闪石和沸石等 复杂的链层型结构具有巨大的比表面能飞灰、磷石膏和白云石残渣等 多数离子形成络合物，且都具有较低的水溶性4.2 土壤钝化剂的种类4.2 土壤钝化剂的种类有机钝化修复剂：主要是重金属络合剂，有机物质可通过形成不溶性金属-有机复合物、增加土壤阳离子交换量（CEC）、降低土壤中重金属的水溶态及可交换态组分，从而降低其生物有效性（O’Dell R，2007）。目前常用的有机改良剂主要包括有机堆肥、畜禽粪便、城市污泥等（Ruttens A，2006；BrownS，2005）。 微生物钝化修复剂：Van Roy等研究表明，硫酸盐还原细菌可将硫酸盐还原成硫化物，进而使土壤环境中重金属产生沉淀而钝化。在沸石单独或与外源碳配合使用的情况下，还原细菌在88d内能去除98%以上的可交换态Zn，钝化效果十分显著。 复合材料：Wang等通过田间试验发现，Ca(H2PO4)2配合 CaCO3在改良重金属时效果非常显著，同时避免了单独使用一种改良剂所带来的显著改变土壤 pH 的不利影响 4.3 钼污染土壤钝化的研究现状4.3 钼污染土壤钝化的研究现状目前，对钼污染土壤钝化技术的报道较少，国内外对钼污染土壤的稳定化研究主要集中在钼富集植物的发现、以及在农业常用土壤修复剂的研究和新型土壤钝化剂的开发中对钼污染钝化效果的简单介绍。 对土壤钼污染钝化的修复剂主要包括 (NH4)2SO4、腐殖酸、粘土矿物、铁氧化物等，在水体钼污染治理中，也有通过共沉淀作用稳定钼的，如铜和锰。 目录目录5论文的研究意义、研究目标与研究内容5论文的研究意义、研究目标与研究内容5.1 研究意义5.1 研究意义目前，重金属污染受到环保部和农业部的高度重视，我国即将出台场地修复的相关标准，如《场地环境调查技术 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》、《污染场地风险评估技术导则》、《污染场地土壤修复技术导则》和《土壤污染防治法》等。为了防治土壤污染，保障土壤和粮食安全，对各种重金属污染土壤的研究都将受到极大的关注。钼作为一种动植物必须的营养元素，其在土壤中的含量直接影响到当地生态系统的稳定性，特别是其对动物的影响具有隐蔽性，因此，确定土壤中钼的安全含量、有效控制和钝化土壤中钼的有效量具有重要意义。5.2 研究目标5.2 研究目标以污染土壤中的钼为主要研究对象，确定场地的主要污染物和污染程度，研究钼污染土壤的形成特点及其环境效应，初步确定土壤钼含量的安全值。 采用目前比较成熟的土壤钝化技术，比较常规土壤钝化剂（铝盐、铁盐、钙盐）以及部分新型土壤改良剂对钼污染土壤的钝化效果，研究钝化前后土壤性质的变化，初步探寻比较合理的钼污染土壤钝化技术。5.3 研究内容5.3 研究内容搜集相关历史资、观察污染现场，确定调查的样品布点、采集和检测指标，现场采样并进行实验室 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 。根据分析结果，研究土壤性质和组分对钼污染的耐受能力。比较不同土壤钝化剂对土壤有效钼的稳定化能力，并比较钝化前后土壤性质的变化。 5.4 技术路线5.4 技术路线6 小结6 小结总的来说，土壤钼污染来自于钼矿区尾矿的风化淋滤，具有存在范围广，在土壤纵深分布不一的特点。钼污染主要以MoO42-的有效态存在，通常伴随多种重金属土壤污染，受土壤pH的影响很大。同时，钼作为动植物必须的微量元素之一，在不同物种间需求量和生物富集效应具有较大的差别。通常，钼在土壤中的有效含量应控制在5mg/kg以下，以防止反刍动物中毒（土壤全量；一级2mg/kg二级500、400、300mg/kg）。 重金属污染土壤的修复技术是通过物理、化学和生物原理，采用原位或异位修复技术，降低或减少污染土壤中生物有效态重金属。目前，对控制土壤钼污染的技术并无系统性的研究，主要是通过施用酸性化肥（NH4)2SO4，降低土壤pH以减少土壤钼的有效性。土壤钝化技术中，有关钼钝化的微生物和有机物钝化剂的开发需等待钝化剂研究技术成熟，复合材料的研发需等待无机钝化技术的成熟。 6 小结6 小结钝化钼污染主要是控制MoO42-。MoO42-为阴离子，与其他重金属阳离子（有效态）不同，其分子结构与SO42-相似，在植物体吸收过程中形成拮抗作用；其兼有普通重金属的特性，可能与S2-形成难溶硫化物，与-OH形成离子交换（磷酸盐），被Fe、Al、Ca（通常不以其他重金属为钝化剂）和层状硅酸盐等材料吸附（备注：土壤背景铁297ppm、镁3g/kg左右；辉钼矿的最低开采品位600ppm；普通开采品位800ppm）。 null请老师和同学们提出宝贵的修改 意见 文理分科指导河道管理范围浙江建筑工程概算定额教材专家评审意见党员教师互相批评意见 曾智浩