生物矿化应用于重金属固化的实验及内在机理研究
编号:3772
访问权限:私有
更新:2023-04-20 22:13:03
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特邀报告
摘要
灌溉过程过量使用农药增加重金属向周围环境迁移的概率,其在人体内积累进而威胁中枢神经系统。传统污染场地修复技术因耗时长、二次污染风险高等特点而受到诟病。 在过去的几年中,微生物诱导的碳酸盐沉淀(MICP)由于其易于操作被认为是传统修复技术的替代方法。 近来酶诱导的碳酸盐沉淀物(EICP)引起了人们的关注,其优势在于催化尿素水解前免除了细菌培养。 本研究通过试管和土柱试验比较了MICP和EICP技术修复铅(Pb)和铜(Cu)污染黄土的性能。 探究了尿素水解程度、碳酸盐沉淀物的质量和种类以及碳酸盐的化学和热力学性质对修复效率的影响。结果表明,铵离子(NH4+)浓度随着铅离子(Pb2+)或铜离子(Cu2+)浓度的增加而降低,对于给定的Pb2+或Cu2+浓度,MICP技术量测得出NH4+浓度远高于 EICP技术量测得出NH4+浓度。 此外,对Cu2+的修复效率约为零,远低于对Pb2+的修复效率(约为 100%)。Cu2+毒性使脲酶变性甚至失活,降低了尿素水解程度和修复效率,土柱试验中浅层强碱环境促进铜氨络合物的形成,也是修复效率降低的主因之一。 此外,X射线衍射和拉曼光谱分析表明氯铅矿和氯铜矿的沉淀分别降低了Pb2+和Cu2+的修复效率。两种沉淀的化学和热力学性质不如方解石、白铅矿、角铅矿和孔雀石。 这些发现揭示了影响Pb2+和Cu2+修复效率的内在影响机理。
关键词
重金属,土壤修复,MICP,EICP,热力学特性
稿件作者
王琳
西安建筑科技大学
郑文杰
西安建筑科技大学
薛中飞
西安建筑科技大学
谢毅鑫
西安建筑科技大学
胡文乐
西安建筑科技大学
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