摘要
本研究以某复合重金属污染场地为研究对象,针对土壤中粒径小于0.075mm的细颗粒,筛选出对不同重金属的最佳淋洗条件,得出淋洗剂复配方案,并对该土壤细颗粒的淋洗效果及淋洗特性、机理等进行分析,以期为复合重金属污染土壤治理修复提供理论依据。主要结论如下: (1)EDTA、NTA、CA、KHSO4、KH2PO4为淋洗剂对Pb、Zn、Cd污染土壤的淋洗过程分为快速、慢速和淋洗平衡三个阶段。Elovich方程可以较好地描述该淋洗过程。NTA对Pb的淋洗效果最好,去除率最高可达67.7%;EDTA的浓度与Pb去除率呈负相关;KHSO4对Zn的淋洗效果最好,浓度与Zn淋出量成正相关,NTA、CA对Zn的去除效果次之;0.5mol/L时5种淋洗剂对Cd去除率都在74%以上,KHSO4和EDTA对Cd去除效果最好;KH2PO4随着浓度增加重金属淋出率不断增大,但是淋出效果始终低于其他4种淋洗剂。NTA、CA、KHSO4、KH2PO4对Pb、Zn的淋洗效率与温度成正比(5℃-45℃),EDTA对Pb的淋出量在45℃时稍有下降,Cd的去除效果随温度变化不大。固液比1∶20时,淋洗剂的淋洗效果最好。随着淋洗次数增加,单次重金属淋出率不断下降,总的淋出量不断增大。NTA、CA和KHSO4经过5次淋洗后,Pb的淋出量与EDTA接近;KHSO4两次淋洗后,Zn含量低于土壤风险筛选值;Cd的单次淋洗已达到修复目的,无需多次淋洗。 (2)0.5mol/L NTA-CA或EDTA-KHSO4为复配淋洗剂,在温度为35℃,淋洗振荡时间12h,固液比为1∶10,单次淋洗该复合污染土壤的细颗粒即可达到修复目的。 (3)EDTA、NTA虽然对Pb的去除效果好却显著增加了Pb的弱酸可溶态含量;NTA、CA、KHSO4和KH2PO4淋洗后Zn残渣态占比升高,4种淋洗剂有助于Zn向稳定形态转化;淋洗前土壤中活性态Cd占比大,具有较高的生物可利用性,淋洗后非活性态含量升高,5种淋洗剂均可降低其迁移能力与生物可利用性。XRD和FTIR图谱表明淋洗剂对土壤矿物组成无明显影响,淋洗剂可有效洗脱重金属,EDTA和NTA有少量残留。