工业固废基地聚合物的制备及其吸附Pb(Ⅱ)的性能

地聚合物（GP）具有三维立体网状结构,对重金属有良好的吸附性能,通常由偏高岭土等制得,但利用工业固体废物制备GP及探究其吸附性能的研究还相对较少.因此,本研究以煤矸石掺杂赤泥作为原料制备GP,采用酸溶法探究在不同制备条件下GP各组分的变化及其与重金属吸附性能的关系,同时评估其浸出毒性.结果表明,在未加外源硅的情况下,GP对水溶液中Pb（Ⅱ）的吸附性能会随着凝胶含量的增加而提升,而外源硅则可以促进原料中Al₂O₃的溶出,改变凝胶的性质,进而提升其吸附性能.同时,相较于NaOH和NaOH+NaAlO₂激活剂,采用NaOH+Na₂SiO₃激活剂制备得到的GP对重金属的吸附性能更优异,理论最大吸附量达到137.7 mg·g^-1.GP对水溶液中Pb（Ⅱ）的吸附以化学吸附为主,符合二级动力学规律,吸附过程也很好地符合Langmuir等温方程.另外,GP可以有效地固化原材料中的重金属,减少其浸出.XRD等分析表明,煤矸石掺杂赤泥作为原料可以制备具有良好重金属吸附性能的GP.本研究可为工业固废的综合利用提供新的途径和方法,为以废治废提供理论指导.     

水分条件对生物炭钝化水稻土铅镉复合污染的影响

采用培养试验,探究30% WHC、淹水和干湿交替等3种水分条件下,向Pb和Cd污染水稻土以1%添加量施入水稻秸秆生物炭后重金属的形态变化,为生物炭修复重金属复合污染稻田的水分管理提供科学依据.结果表明,添加生物炭后,淹水和干湿交替可显著提高土壤pH值、可溶性有机碳（DOC）和无定形氧化铁含量（Fe_o）.培养结束后,在添加生物炭的处理中,相较于30% WHC,淹水和干湿交替条件下TCLP提取态Pb含量分别下降31.87%和20.33%,TCLP提取态Cd含量分别下降25.29%和16.07%.淹水条件下弱酸提取态Pb和Cd下降幅度分别为24.78%和20.14%,且弱酸提取态Cd含量随时间逐渐降低.在3种水分条件下,Pb和Cd有效性降低顺序为：淹水 > 干湿交替 > 30% WHC.相关分析结果显示,土壤pH和无定形氧化铁含量均与有效态Pb和Cd呈显著负相关,表明淹水条件下添加生物炭可通过提高土壤pH和无定型氧化铁含量来有效钝化Pb和Cd,具有促进复合重金属污染酸性水稻土中重金属向稳定态转化的协同机制.