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柠檬酸淋洗修复河南某冶炼厂周边Pb污染土壤

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黄业豪, 孙景敏, 徐婧, 豆金辉, 李志伟, 方栩泺. 柠檬酸淋洗修复河南某冶炼厂周边Pb污染土壤[J]. 矿产保护与利用, 2020, 40(4): 35-39. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.04.005
引用本文: 黄业豪, 孙景敏, 徐婧, 豆金辉, 李志伟, 方栩泺. 柠檬酸淋洗修复河南某冶炼厂周边Pb污染土壤[J]. 矿产保护与利用, 2020, 40(4): 35-39. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.04.005
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Yehao HUANG, Jingmin SUN, Jing XU, Jinhui DOU, Zhiwei LI, Xuluo FANG. Remediation of Pb-polluted Soils around a Smelter in Henan Province by Oscillating Washing with Citric Acid[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2020, 40(4): 35-39. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.04.005
Citation: Yehao HUANG, Jingmin SUN, Jing XU, Jinhui DOU, Zhiwei LI, Xuluo FANG. Remediation of Pb-polluted Soils around a Smelter in Henan Province by Oscillating Washing with Citric Acid[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2020, 40(4): 35-39. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.04.005
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柠檬酸淋洗修复河南某冶炼厂周边Pb污染土壤

  • 1.

    河南省岩石矿物测试中心，河南 郑州 450012

  • 2.

    河南省矿物加工与生物选矿工程技术研究中心，河南 郑州 450012

  • 基金项目:
    河南省地质矿产勘查开发局2018-2020年度局财政规划项目（豫地矿科研[2018]10号）；河南省岩石矿物测试中心2019年度科技创新基金项目（201903）
详细信息
    作者简介: 黄业豪(1990-), 男, 河南商丘人, 硕士, 助理工程师, 主要从事矿产资源综合利用研究工作

  • 中图分类号: X53

Remediation of Pb-polluted Soils around a Smelter in Henan Province by Oscillating Washing with Citric Acid

  • 1.

    Henan Province Rock&Minerals Testing Center, Zhengzhou 450012, Henan, China

  • 2.

    Mineral Processing and Bioengineering Technology Research Center of Henan Province, Zhengzhou 450012, Henan, China

    摘要
  • 以河南某冶炼厂周边Pb污染土壤为研究对象，采用震荡淋洗技术对其进行修复试验研究，探讨了柠檬酸浓度、液固比、淋洗温度、淋洗时间对土壤中Pb去除率的影响，并对土壤修复前后的理化性质进行了对比分析。在柠檬酸浓度为0.4 mol/L、液固比为10：1、淋洗温度为25℃、淋洗时间为24 h时的淋洗条件下，此时Pb的去除率达到72.73%。土壤修复前后理化性质分析结果表明：修复前后土壤的矿物组成基本没有变化，但土壤的粒度组成略有变细，并且土壤中部分养分的存在一定的流失。本研究为今后铅污染土壤规模化修复提供了参考。
    In this work, intermittent oscillating washing tests were conducted to remediate Pb-contaminated soils, which was collected from around a metallurgical industry in Henan province. The concentration of CA, liquid-solid ratio, leaching time and temperature were chosen to research the optimal conditions. The results indicated that the Pb removal rate was 72.73% with CA concentration of 0.4 mol/L, L/S=10:1, washing temperature of 25 ℃, washing time of 24 h. The results of physical and chemical properties analysis before and after soil remediation showed that the mineral composition of soil was basically unchanged, but the size composition of soil was slightly finer, and some nutrients in the soil were lost. This study provides reference for large-scale remediation of contaminated soils in the future.
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  • 图 1  土壤样品EDS面扫描能谱图(a&b:土壤原始样品；c&d:淘洗重砂样品)

    Figure 1. 

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    图 2  柠檬酸浓度对污染土壤中Pb的脱除率的影响

    Figure 2. 

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    图 3  液固比对污染土壤中Pb的脱除率的影响

    Figure 3. 

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    图 4  淋洗温度对污染土壤中Pb的脱除率的影响

    Figure 4. 

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    图 5  淋洗温度对污染土壤中Pb的脱除率的影响

    Figure 5. 

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    图 6  土壤样品淋洗修复前后粒度特性变化

    Figure 6. 

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    图 7  土壤淋洗前后XRD图谱

    Figure 7. 

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    表 1  试验试剂材料一览表

    Table 1.  List of test reagent and materials

    仪器试剂名称 型号规格 生产厂家
    电子天平 LT3002E 常熟市天量仪器有限责任公司
    恒温摇床 QYC-211 上海富马检测设备有限公司
    X射线衍射仪 D/max-2500PC 日本理学
    激光粒度分析仪 MS3000 马尔文仪器
    光谱仪 iCAP 6300 美国热电
    能谱仪 BRUKER XFlash 6/60 日本理学
    柠檬酸 分析纯 天津恒兴化学试剂制造有限公司
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    表 2  土壤样品重金属成分分析结果

    Table 2.  Heavy metal analysis results of the sample

    元素 Cu Pb Zn Cd Hg As Cr Ni
    含量/(mg·kg-1) 105 2290 199 8.30 0.902 10.50 67.90 38.80
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    表 3  铅物相分析结果

    Table 3.  Chemical phase analysis results of lead element

    物相类别 PbSO4 PbCO3 PbS Pb5(PO4)3Cl2 Others Total
    含量/(mg·kg-1) 320 1100 130 420 74 2044
    分布率/% 15.66 53.82 6.36 20.55 3.62 100.00
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    表 4  样品粒度筛析

    Table 4.  Analysis results of particle size of the sample

    粒级/mm 产率/% Pb含量/(mg·kg-1) 分布率/% 累积/%
    +0.125 8.49 2193 9.56 9.56
    -0.125+0.075 16.26 2105 17.57 27.13
    -0.075+0.045 13.10 1777 11.95 39.08
    -0.045+0.0385 12.66 1561 10.15 49.22
    -0.0385 49.49 1999 50.78 100.00
    合计 100.00 1948 100.00 ——
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    表 5  土壤淋洗前后主要化学元素变化

    Table 5.  Chemical characteristics of soil sample before or after washing treatment

    元素 淋洗前含量/% 淋洗后含量/% 变化率/%
    Pb 2 290 624.48 -72.73
    C 1.86 2.08 +11.83
    N 0.0941 0.0883 -6.12
    Fe 3.38 3.28 -2.96
    Mg 1.37 1.22 -10.95
    P 0.066 0.052 -21.21
    Ca 2.17 1.12 -48.39
    Na 0.99 1.11 +12.12
    K 1.93 1.96 +1.55
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收稿日期:  2020-03-25

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