納米零價鐵強化植物修復電子垃圾污染土壤的效果及機理.pdf

1、在中國和世界其它國家，電子垃圾拆解技術通常是原始粗放的，缺乏對于環(huán)境保護與操作人員安全的考慮。手工拆解、露天焚燒和酸洗等，這些不當拆解導致了嚴重的環(huán)境污染問題。其中，土壤作為眾多環(huán)境污染物的“匯”和人類物質食糧的基質，其安全性顯得更為重要。
　　本文首先綜述了植物修復電子垃圾污染土壤和納米零價鐵在污染土壤和底泥修復中的作用方面的研究進展。之后，以廣東省貴嶼鎮(zhèn)表層土和河流底泥中受電子垃圾污染為例，系統調查了電子垃圾污染導致的持久性有

2、機污染物(POPs)和金屬的污染現狀和不同歷史時期的含量分布的趨勢。結果表明:貴嶼鎮(zhèn)PCBs和PAHs污染十分嚴重，整治環(huán)境污染的壓力依然嚴峻;PAHs的分布規(guī)律證實了露天焚燒活動是環(huán)境污染的重要污染源，對當地環(huán)境污染的貢獻最大，其他各點隨著距離污染源的變化而變化。分析不同歷史時期污染物分布變化，不同時期污染物變化趨勢為:∑PCBs和二噁英類PCBs含量的極值出現在電子垃圾拆解鼎盛時期;而PAHs不同時期不同地點各類物質的變化趨勢各有不

3、同，但是污染物濃度分布一致:露天焚燒點＞打印機軸存放地＞稻田;采集樣品中重金屬含量包括河流沉積物和表層土壤，均超過《國家土壤環(huán)境質量標準》一類土壤環(huán)境質量標準(Cr除外)，其中污染最嚴重的是Cd和Cu。
　　除此之外，還研究了孔雀草花朵顏色對電子垃圾污染的敏感指示作用，并揭示了相關機理。結果表明:總黃酮含量和咖啡酸含量對土壤Cd和PCBs的復合污染有一定的指示性，表現為在較高濃度Cd污染(0-10mg/kg)，PCBs對孔雀草的生

4、長起到一定的促進作用，且開花較多，顏色也較為鮮艷。在此研究基礎上，建立了土壤污染早期預警的監(jiān)測方法，比傳統的化學方法更直觀，操作簡單，成本廉價。
　　隨后進行了花卉原位修復電子垃圾污染土壤的可能性研究。采用液相還原方法制備出三種納米零價鐵和負載型納米零價鐵，研究其對鳳仙花和孔雀草的發(fā)芽率和根長的急性毒性和株高、鮮重、葉比表面積的慢性毒性實驗。納米零價鐵和負載型納米零價鐵對孔雀草的發(fā)芽率影響較大，高濃度納米零價鐵（0.02％，w納米

5、零價鐵/w土壤）對鳳仙花的生長產生了嚴重的抑制作用，但是各處理濃度對孔雀草的生長并未產生明顯的影響。蛭石負載和活性炭負載納米鐵與納米零價鐵相比，對鳳仙花和孔雀草的毒性有一定的減弱。本研究為后期利用納米鐵聯合植物修復土壤污染提供了重要的數據支持，但是納米零價鐵在植物體內的遷移轉化和富集機理還需進一步深入研究。
　　研究納米零價鐵聯合鳳仙花修復PCBs-Pb復合污染土壤中PCBs。盆栽實驗結果顯示，鳳仙花表現出了較好的耐性及對PCBs

6、累積能力，PCBs在中低濃度對植物生長起促進作用。該實驗中鳳仙花在修復土壤中的PCBs表現了一定的潛力，且修復效率隨著生長期的延長而提高。0.05％納米零價鐵的添加對風仙花修復復合污染土壤中PCBs有促進作用。生長三個月后，PCB18和28的修復效率分別提高了11.69-13.86％。縱向對比不同月份，鳳仙花生長一個月時，納米零價鐵的添加的修復效率提高最多，PCB18和28分別提高了17.19％和9.62％。后兩個月的上升并未如此顯著。

7、所以，后期如果適當延長植物生長期，優(yōu)化納米零價鐵的添加量和添加方式，可進一步提高對PCBs的修復效果。
　　研究三種納米零價鐵和負載型納米零價鐵對孔雀草在PCBs-Cd復合污染土壤PCBs的影響及其機理分析。在實驗濃度范圍內，孔雀草對PCBs的降解效率隨著染毒濃度的增加而增大。以Cd染毒濃度為1mg/kg為例:PCBs濃度為50μg/kg時修復效率僅為7.19％-11.67％，當PCBs染毒濃度為100和500μg/kg時，孔雀草

8、對PCBs的修復效果由19.23％-23.77％上升至38.40-42.86％;納米零價鐵添加提高了孔雀草修復PCBs的能力。三種納米零價鐵和負載型納米零價鐵相比，活性炭負載納米鐵的修復效果最高，其次為蛭石負載納米鐵，最后是納米零價鐵。原因可能在于負載型納米零價鐵具有一定形狀，這樣就有效地抑制了納米零價鐵的團聚性，且使其活性較為緩慢地釋放。活性炭負載型納米鐵在顆粒表面及內部形成了具有吸附能力的活性位點，修復效果高于蛭石負載納米零價鐵。<

9、br>　　通過正交實驗設計研究納米零價鐵和負載型納米零價鐵對修復Pb-PCBs復合污染土壤中Pb的積累性影響。結果可知:蛭石負載納米零價鐵和活性炭負載納米零價鐵對風仙花修復PCBs-Pb復合污染土壤特別是提取修復Pb的效果有不同表現。但是納米零價鐵的添加對Pb的富集起到抑制作用，分析其可能原因或許在于納米零價鐵的加入降低了Pb的生物可利用性，導致鳳仙花對其富集能力下降，但其具體的修復機理有待于進一步研究。
　　總之，以三種納米零價