大宗硅铝酸盐固体废物绿色沸石化技术及其对重金属污染土壤的修复应用
编号:599
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更新:2021-10-22 15:02:22
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口头报告
摘要
当前,我国土壤重金属污染形势严峻,综合表现为土壤中重金属成分复杂、迁移性高、持续溶出周期长、溶出浓度大幅超过环境基准等,对我国的农业粮食安全带来了严重威胁。目前,我国对于重金属污染严重的土壤,主要遵循减量化、无害化、稳定化方针,采用干化、固化等处理方式抑制重金属扩散、降低其迁移性。常用的土壤固化材料包括碱性石灰类固化剂、有机凝固剂、金属络合剂、微孔材料吸附剂等。其中,以人工合成沸石为代表的新型微孔吸附材料,因其强大的重金属清洁能力和环境稳定性,被广泛应用于重金属污染土壤修复、固废稳定化、污泥安全化、水体治理等环保领域。然而,人工沸石合成成本较高,阻碍了沸石材料在重金属污染土壤治理领域的进一步发展。本文以我国常见的大宗硅铝酸盐固体废物如北方黄土、南方红壤、工业废物赤泥等为原料,在常温碱性活化及不使用有机模板剂的情况下,对其中的硅铝成分进行结构重组,使其转化为具有高离子交换容量、高稳定性、高结晶性的多种无机多孔沸石材料。经验证,基于沸石材料的离子交换及吸附特性,向重金属污染土壤中加入适量的转化沸石材料后,重金属在土壤中的迁移性大幅度降低。与未修复土壤相比,使用修复后土壤种植蔬菜等农作物,蔬菜对土壤中重金属的摄入率有明显下降,有效地减少了农作物对土壤中重金属成分的生物富集,阻断了重金属通过食物链的向上传播途径。目前,研究团队已使用常见硅铝固废合成了ANA型,CAN型,MOR型,MFI型及A/X/Y/P型等沸石,并使用其对Pb、Cu、As、Cd、Cr污染土壤进行了初步修复,取得了良好的修复效果。本研究旨在对我国积存的大规模硅铝废物进行绿色沸石转化,充分发挥沸石材料对于重金属污染土壤的良好修复效果,遏制重金属污染扩散,减少其对我国人民生命健康的潜在威胁。通过“以废治污,以土治土”的绿色环保策略,力求进一步发展高质量、低成本、绿色可持续的土壤修复技术。
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