重金屬污染底泥羥基磷灰石復配固定化技術研究.pdf

1、山東建筑大學碩士學位論文題目重金屬污染底泥羥基磷灰石復配固定化技術研究水體污染控制與治理科技重大專項(2009ZX07210009)計：學位論文表插格圖66頁6個34幅評閱人：指導教師：學院院長：學位論文完成日期：一一一一山東建筑大學碩士學位論文摘要近些年來，隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，大量未經(jīng)處理或處理未達標的工業(yè)廢水和生活污水裹挾著重金屬污染物進入水體，并在底泥中富集。當外界環(huán)境條件發(fā)生變化時，底泥中富集的重金屬可能會重新釋放進入上覆水，導

2、致上覆水水質超標。目前，采用固化劑對底泥中的重金屬進行固定化以降低對環(huán)境的影響成為一種極具應用前景的修復技術。本試驗選用硅藻土、磷酸二氫鈣、碳酸鈣、羥基磷灰石(Hydroxyapatite，L廿)和納米羥基磷灰石(NanoHydroxyapatite，nHAP)作為固化劑，按不同比例向重金屬污染底泥中施加，進行固定化研究，優(yōu)選效果較好的固化劑；以優(yōu)選的固化劑(HAP)為基體，選用CaO和MgO為不同的添加劑，研究了不同復配條件下的底泥重

3、金屬固化效果，并對固化后的底泥進行污染物靜態(tài)釋放試驗，研究固化后的底泥中重金屬和總磷(TP)在自然條件下的釋放潛力，以期為重金屬污染底泥修復治理提供技術支撐。采用BCR法和毒性特性浸出程序(ToxicityCharaCteristicLeachingProcedure，TCLP)對5種固化劑的固定化效果進行評價分析，結果表明，硅藻土、磷酸二氫鈣、碳酸鈣、HAP和nHAP對底泥重金屬均有一定的固化效果，通過對比施用不同固化劑的底泥的BCR

4、和TCLP提取結果可以發(fā)現(xiàn)，在同等施用比例的情況下，HAP和nHAP對底泥重金屬的固化效果均優(yōu)于其他固化劑，考慮到nHAP價格高、在水溶液中易聚集等缺點，確定HAP為優(yōu)選的固化劑，且最佳施用比例為10％(質量比)，在此比例下，與未施用固化劑的空白底泥相比，HAP固化底泥中Zn、Mn、Pb和Cd的穩(wěn)定態(tài)(可還原態(tài)和殘渣態(tài))含量分別增加了797％、761％、1361％和417％，TCLP浸出量分別減少了7595％、2813％、7847％和7

5、909％。采用掃描電鏡(ScanningElectronMicroscope，SEM)和傅里葉紅外光譜(FourierTransforminfraredspectroscopy，F(xiàn)TIR)對HAP固化機理進行分析，結果表明，重金屬的固定機理主要包括：誘導重金屬吸附、與重金屬反應生成沉淀或礦物、表面直接吸附重金屬。采用復配固化劑HC(HAPCaO)和HM(HAPM’gO)對重金屬污染底泥進行固定化試驗。結果表明，復配固化劑對底泥重金屬的固