專業(yè)實(shí)踐總結(jié)報(bào)告模板

1、北京化工大學(xué)全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生專業(yè)實(shí)踐總結(jié)報(bào)告姓 名：田靜學(xué)號(hào)：2013210090學(xué)院：化工學(xué)院專業(yè)：環(huán)境工程校內(nèi)導(dǎo)師：馮流校外導(dǎo)師：陳明填表日期：2015-1-13一、本次實(shí)踐的目的及意義通過(guò)對(duì)湖南湘潭地區(qū)多金屬污染土壤進(jìn)行電動(dòng)力-化學(xué)固定修復(fù)現(xiàn)場(chǎng)試 驗(yàn)，調(diào)查污染場(chǎng)地的地球化學(xué)特征和污染特征，對(duì)污染場(chǎng)地基本特性與污染現(xiàn) 狀進(jìn)行評(píng)估。參與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)裝置系統(tǒng)構(gòu)建，以及探索處理流程和關(guān)鍵操作參數(shù)， 保證修復(fù)試驗(yàn)運(yùn)行的穩(wěn)定性。學(xué)習(xí)及探索重金屬污染土壤修復(fù)方法，了解了污 染場(chǎng)地評(píng)價(jià)流程及修復(fù)技術(shù)。二、實(shí)踐計(jì)劃的執(zhí)行情況2014年8月至10月，在湖南湘潭某化工廠采集土壤，測(cè)定不同采樣點(diǎn)土壤中 重金

2、屬鎘、鉛、汞、砷的濃度，調(diào)查污染場(chǎng)地的地球化學(xué)特征和污染特征，對(duì) 污染場(chǎng)地基本特性與污染現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)估。2014年11月至2015年1月，構(gòu)建電動(dòng)力修復(fù)試驗(yàn)系統(tǒng)裝置，開展電動(dòng)力-化 學(xué)固定修復(fù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，探索處理流程和關(guān)鍵操作參數(shù)。根據(jù)最終的污染物 去除效果，確定最佳的處理流程和操作參數(shù)。三、實(shí)踐的主要成果土壤重金屬濃度測(cè)定結(jié)果:編號(hào)Cd 濃度(mg/kg)Pb 濃度(mg/kg)Hg 濃度(mg/kg)As 濃度(mg/L)a14.27469.90ND7.60b8.29161.10ND165.00c7.56276.486.9041.90d8.81333.907.4041.30e6.76181

3、.59ND43.00f16.41377.48ND25.20g11.48219.99ND118.00h16.47484.486.3030.20i14.80527.71ND24.40j9.48377.23ND39.00k17.14868.86ND24.90l16.08594.65ND100.00m6.29670.19ND113.00n5.69417.63ND120.00o5.41339.95ND16.00p3.08342.28ND14.80q4.48609.65ND50.00r6.25452.10ND54.00s7.14575.496.8050.00四、專業(yè)實(shí)踐總結(jié)報(bào)告重金屬污染場(chǎng)地修復(fù)實(shí)踐總結(jié)報(bào)

4、告污染場(chǎng)地是我國(guó)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程中涌現(xiàn)的新環(huán)境問(wèn)題，由于城市人口 快速增長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，而土地資源又非常稀缺，原來(lái)是工廠、倉(cāng)儲(chǔ)用地、 垃圾填埋場(chǎng)、加油站、廢物堆放場(chǎng)等用地需要經(jīng)土地修復(fù)開發(fā)成居住地、公共 娛樂(lè)場(chǎng)所、商業(yè)用地等對(duì)環(huán)境質(zhì)量要求較高的建設(shè)用地。由于礦產(chǎn)開采和冶煉 “三廢”的排放，導(dǎo)致湖南省湘潭市部分地區(qū)土壤重金屬Cd、As、Pb、Zn和 Cu污染比較嚴(yán)重，并產(chǎn)生嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。老企業(yè)生產(chǎn)歷史長(zhǎng)久、它們的 工藝設(shè)備較落后，經(jīng)營(yíng)管理粗放，缺少環(huán)保設(shè)施，土地的污染狀況非常嚴(yán)重。 一些土地污染物的濃度很高，超過(guò)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)百倍，污染深度達(dá)到地面以下幾 十米。企業(yè)雖然搬遷，但是在長(zhǎng)期生產(chǎn)

5、過(guò)程中“跑、冒、滴、漏”使得工廠地 塊大多受到了原有生產(chǎn)過(guò)程的影響，區(qū)域范圍內(nèi)土壤環(huán)境、地下水環(huán)境、土壤 -植被體系等都存在不同程度的污染，尤其區(qū)域土壤環(huán)境可能存在對(duì)人體健康危 害的風(fēng)險(xiǎn)。積累在土壤中的重金屬可以通過(guò)食物鏈被植物、動(dòng)物數(shù)十倍地富集，或者 通過(guò)地表徑流或向下淋濾污染水源，從而間接和直接對(duì)人類造成危害。己有研 究表明，土壤中累積的重金屬是導(dǎo)致地表徑流中重金屬負(fù)荷增加的主要原因。 土壤中重金屬累積的總量并不能真實(shí)反映對(duì)生態(tài)效應(yīng)和環(huán)境的影響程度，而重 金屬在土壤中的形態(tài)含量及其比例才是決定活性、生物有效性、毒性及遷移特 征等影響環(huán)境及生態(tài)效應(yīng)的關(guān)鍵因素。因此，研究土壤中重金屬的形態(tài)及形

6、態(tài) 之間的轉(zhuǎn)化對(duì)重金屬的環(huán)境效應(yīng)及重金屬污染土壤的治理修復(fù)具有重要意義。由于礦產(chǎn)開采和冶煉“三廢”的排放，導(dǎo)致湖南省湘潭市部分地區(qū)土壤重 金屬Cd、As、Pb、Zn和Cu污染比較嚴(yán)重，并產(chǎn)生嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。場(chǎng) 地調(diào)查主要分為以下三個(gè)階段：第一階段，收集場(chǎng)地歷史和現(xiàn)狀生產(chǎn)及污場(chǎng)地染相關(guān)資料，查閱有關(guān)文 獻(xiàn)，對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行訪談，了解可能存在的污染種類、污染途徑、污染區(qū)域， 再經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘進(jìn)行污染識(shí)別，初步劃定可能污染的區(qū)域。第二階段，根據(jù)污染識(shí)別的結(jié)果，對(duì)重點(diǎn)關(guān)注地塊進(jìn)行場(chǎng)地土壤采樣分 析，采用結(jié)合本場(chǎng)地特征的土壤篩選值對(duì)土壤監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，做出進(jìn) 一步的污染確定。如果第二階段采樣分析結(jié)

7、果證明場(chǎng)地的環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀能夠滿 足開發(fā)建設(shè)要求，則場(chǎng)地環(huán)境評(píng)價(jià)工作在第二階段結(jié)束。第三階段，如果在第二階段發(fā)現(xiàn)場(chǎng)地土壤受到污染，需要對(duì)場(chǎng)地污染區(qū) 土壤進(jìn)行加密布點(diǎn)采樣，經(jīng)過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，劃定污染治理范圍，根據(jù)需要進(jìn)行修 復(fù)土壤的污染范圍、污染物種類、濃度，從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等方面進(jìn)行多方案比選， 提出未來(lái)的修復(fù)建議方案和費(fèi)用估算。重金屬賦存形態(tài)是指重金屬元素在土壤中以分子或離子實(shí)際存在的形態(tài)，即結(jié)構(gòu)態(tài)、結(jié)合態(tài)、化合態(tài)、價(jià)態(tài)四個(gè)方面。目前國(guó)際上針對(duì)重金屬形態(tài)并沒(méi) 有統(tǒng)一的定義及分類。歐洲參考交流局(The Community Bureau of Reference)運(yùn) 用BCR法，提出將重金屬賦存形態(tài)劃分

8、為酸溶態(tài)、可還原態(tài)、可氧化態(tài)和殘 渣態(tài)。Cambrel等將其分為水溶態(tài)、易交換態(tài)、無(wú)機(jī)化合物沉淀態(tài)、大分子腐 殖質(zhì)結(jié)合態(tài)、氧氧化物沉淀吸收態(tài)或吸附態(tài)、硫化物沉淀態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)。Tessier 等將重金屬賦存形態(tài)劃分為可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵猛氧化物結(jié)合態(tài)、有 機(jī)物結(jié)合態(tài)以及殘余態(tài)。同時(shí)Lena等按照重金屬各賦存形態(tài)的毒性、生物有 效性、遷移轉(zhuǎn)化能力大小依次排序?yàn)榭山粨Q態(tài)碳酸鹽結(jié)合態(tài)鐵猛氧化物結(jié)合 態(tài) 有機(jī)結(jié)合態(tài)殘留態(tài)。在未受污染的自然土壤中，重金屬形態(tài)分布的一般特 征是：可交換態(tài)重金屬有比較強(qiáng)的生物活性，遷移轉(zhuǎn)化能力強(qiáng)但所占比例很低， 殘?jiān)鼞B(tài)一般存在于桂酸鹽、原生和次生礦物等土壤晶格中不易于從土

9、壤顆粒中 釋放出來(lái)，具有較低的生物活性、毒性及遷移能力，其所占比例較高。所以有 必要對(duì)污染土壤不同重金屬進(jìn)行形態(tài)分析。本研究調(diào)查的是湖南湘潭某一化工廠，報(bào)據(jù)對(duì)該化工廠生產(chǎn)歷史追溯，通 過(guò)分析其近年來(lái)的主要產(chǎn)品、生產(chǎn)裝置、生產(chǎn)工藝及使用的原輔材料，以及“三 廢”排放情況，初步判斷該化工廠生產(chǎn)會(huì)對(duì)土壤造成污染的重金屬有：鎘、鉛、 汞、砷。按照網(wǎng)格布點(diǎn)法，在廠區(qū)平面布置圖上，按照50米*50米劃分單元， 在每個(gè)單元格內(nèi)布設(shè)土壤采樣點(diǎn)1個(gè)，共布設(shè)19個(gè)采樣點(diǎn)，采樣前應(yīng)清除土 壤表面腐殖質(zhì)，土壤重金屬樣品用木鏟、竹片、塑料鏟子等。在每個(gè)采樣點(diǎn)表 層1-20cm處采集1000g 土，裝入密封袋中，把袋中土

10、樣混勻后裝入樣品瓶， 在裝樣時(shí)應(yīng)避免土壤接觸容器磨口處。采集的土壤樣品可以盛裝在自封袋中， 對(duì)于顆粒較大的樣品為防止其扎破自封袋，可盛裝在廣口瓶中。采集的樣品貼 好標(biāo)簽后可統(tǒng)一放置在事先準(zhǔn)備好的樣品儲(chǔ)存箱中暫時(shí)保存。風(fēng)干土樣過(guò)20 目篩，用四分法棄取、稱重，四分法分成兩份，一份裝瓶備分析用，另一份繼 續(xù)進(jìn)行細(xì)磨。新鮮土樣無(wú)需按上述過(guò)程處理，應(yīng)置于4 C暗處冷藏，由實(shí)驗(yàn) 室在14天內(nèi)進(jìn)行土樣冷凍干燥處理。土壤樣品運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室后應(yīng)在風(fēng)干室中 進(jìn)行風(fēng)干，風(fēng)干室應(yīng)朝南(嚴(yán)防陽(yáng)光直射土樣)、通風(fēng)良好、整潔、無(wú)塵、無(wú)易 揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)，將土樣放置于風(fēng)干盤中，攤成2-3 cm的薄層，適時(shí)地壓碎、 翻動(dòng)，揀出

11、碎石、砂粒、植物殘?bào)w等雜物。樣品風(fēng)干后應(yīng)進(jìn)行磨碎，在磨樣室 中將風(fēng)干的樣品倒在有機(jī)玻璃板上，用木錘敲打，用木滾、木棒、有機(jī)玻璃棒 再次壓碎，揀出雜質(zhì)，混勾，并用四分法取壓碎樣，過(guò)20目尼龍?zhí)?。過(guò)篩后 的樣品全部置于無(wú)色聚乙稀薄膜上，并充分?jǐn)嚢杌旃矗俨捎盟姆址ㄈ∑鋬煞荩?一份交樣品庫(kù)存放，另一份作樣品的細(xì)磨用。重金屬的測(cè)定：總汞的測(cè)定方法，消解步驟：風(fēng)干土壤過(guò)100目篩，稱 取0.5g0.0002g，轉(zhuǎn)移至50ml具塞比色管中，加2-3滴水，將樣品潤(rùn)濕，加 10mL王水，加塞搖勻，于96 C水浴2h。間歇搖晃比色管。取出冷卻加10mL 保存液，用稀釋液定容?；靹?，靜置30min，用原子熒光光度

12、計(jì)測(cè)定汞濃度。 總砷的測(cè)定方法：根據(jù)GB/T 17135-1997 土壤質(zhì)量總砷的測(cè)定硼氫化鉀- 硝酸銀分光光度法進(jìn)行測(cè)定。鉛、鎘的測(cè)定方法：根據(jù)GB/T 17141-1997 土 壤質(zhì)量鉛、鎘的測(cè)定石墨爐原子吸收分光光度法進(jìn)行測(cè)定。數(shù)據(jù)分析與評(píng)價(jià)采用單因子評(píng)價(jià)法，評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用中華人民共和國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-2008)中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。單項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法，即：叩*。式中：P一單項(xiàng)污染指數(shù)(以P.表示土壤環(huán)境質(zhì)量)；C.-污染物i的實(shí)測(cè) 值；Ci0-污染物i的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，艮即采用中華人民共和國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) (GB15618-1995)二標(biāo)準(zhǔn)。單因子污染指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下表1所示。表1

13、土壤單因子污染指數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)單因子污染指數(shù)污染等級(jí)IP. 1清潔IIKP. 2輕污染III2P. 3中污染W(wǎng)P*重污染19個(gè)采樣點(diǎn)各種重金屬濃度測(cè)定結(jié)果見(jiàn)下表: 表2 Cd濃度及污染等級(jí)編號(hào)Cd 濃度(mg/kg)Pi污染等級(jí)a14.271.43輕污染b8.290.83清潔c7.560.76清潔d8.810.89清潔e6.760.68清潔f16.411.64輕污染g11.481.15輕污染h16.471.65輕污染i14.801.48輕污染j9.480.95清潔k17.141.71輕污染l16.081.61輕污染m6.290.63清潔n5.690.57清潔o5.410.54清潔P3.080.

14、31清潔q4.480.45清潔r6.250.63清潔s7.140.71清潔編號(hào)Pb 濃度(mg/kg)Pi污染等級(jí)a469.901.57輕污染b161.100.54清潔c276.480.92清潔d333.901.11輕污染e181.590.61清潔f377.481.26輕污染g219.990.73清潔h484.481.61輕污染i527.711.76輕污染j377.231.26輕污染k868.862.90中污染l594.651.98輕污染m670.192.23中污染n417.631.39輕污染o339.951.13輕污染P342.281.14輕污染q609.652.03中污染r452.101.

15、51輕污染s575.491.92輕污染表4 Hg濃度及污染等級(jí)編號(hào)Hg 濃度(mg/kg)Pi污染等級(jí)aND清潔bND清潔c6.901.73輕污染d7.401.85輕污染eND清潔fND清潔gND清潔h6.301.58輕污染iND清潔jND清潔kND清潔lND清潔mND清潔nND清潔oND清潔PND清潔qND清潔rND清潔s6.801.70輕污染表5 As濃度及污染等級(jí)編號(hào)As 濃度(mg/L)Pi污染等級(jí)a7.600.15清潔b165.003.30重污染c41.900.84清潔d41.300.83清潔e43.000.86清潔f25.200.50清潔g118.02.36中污染h30.200.6

16、0清潔i24.400.49清潔j39.000.78清潔k24.900.50清潔l100.002.00中污染m113.002.26中污染n120.002.40中污染o16.000.32清潔P14.800.30清潔q50.001.00輕污染r54.001.08輕污染s50.001.00輕污染土壤采樣點(diǎn)共有19個(gè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，總鎘超標(biāo)點(diǎn)位有7個(gè)，總鉛超標(biāo) 點(diǎn)位有15個(gè)，總汞超標(biāo)點(diǎn)位有4個(gè)，總砷超標(biāo)點(diǎn)位有8個(gè)，該地區(qū)重金屬鎘、 鉛、砷污染較嚴(yán)重。國(guó)內(nèi)外己發(fā)展起來(lái)的土壤修復(fù)技術(shù)很多，按照其修復(fù)方式可以將它們分為 物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)三種措施。物理修復(fù)主要包括客土和換土修復(fù)、電動(dòng)修復(fù)、熱處理法等

17、措施?？屯梁蛽Q土比較傳統(tǒng)和經(jīng)典的土壤重金屬污染的治理方法，其是通過(guò)將非 污染土壤覆蓋于污染土壤上面，或以非污染土壤置換污染土壤，使污染土壤得 到恢復(fù)的方法。通過(guò)這些措施，可以減少根系與重金屬污染物接觸的可能性， 降低對(duì)生物產(chǎn)生的毒害，從而使農(nóng)產(chǎn)品達(dá)到食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。吳燕玉等對(duì)沈陽(yáng)張 士灌區(qū)研究表明，土壤中56.13%的鎘含量聚集于表層土壤，去掉表層土壤15-30 cm后種植水稻，其相比于未去掉表土前稻米中Cd含量下降50%。該措施治理 重金屬污染土壤的效果明顯且徹底，但該法需要大量的人力、物力，治理成本 高僅適用于小范圍的區(qū)域。據(jù)報(bào)道，上世紀(jì)90年代，采用客土法治理1hm2深 度達(dá)1m的污染土壤

18、，其需要成本高達(dá)800-2400萬(wàn)美元。同時(shí)針對(duì)置換出的污 染土壤治理措施也比較困難，容易造成“二次污染”。電動(dòng)修復(fù)法是將電極插入受污染區(qū)域，通過(guò)施加微弱電流形成電場(chǎng)，電滲 析、電滲透、陰陽(yáng)離子電遷移等方式累積于電極附近，再通過(guò)其它方法除去重 金屬的方法。Brewster等用鐵板作陽(yáng)極電解產(chǎn)生亞鐵離子后被氧化成水合鐵氧 化物，通過(guò)其與重金屬形成沉淀后去除，通過(guò)改變兩極的電壓來(lái)控制去除重金 屬的速度。電動(dòng)修復(fù)法易受到土壤pH、土壤組分、緩沖性能及污染金屬種類 的影響，因此僅適用于高傳導(dǎo)性的黏土和低滲透性的游泥土。熱處理法師通過(guò)蒸汽、微波等加熱方法使易揮發(fā)的重金屬污染物（主要是 Hg）揮發(fā)出土壤并

19、收集進(jìn)一步處理的方法。Michael等通過(guò)熱蒸汽對(duì)砂性土、粘 土、壤土中Hg進(jìn)行去除，結(jié)果顯示可大幅降低土壤中束的含量，其回收的束 蒸汽純度達(dá)99%。此法處理易揮發(fā)的土壤重金屬污染物具有很高的效率，但易 使土壤水分和有機(jī)質(zhì)遭到破壞，且應(yīng)用范圍狹窄?；瘜W(xué)修復(fù)主要包括土壤淋洗、施用改良劑等措施。土壤淋洗法是將淋洗液（清水或增加重金屬可溶性試劑的溶液）加入污染土 壤，溶解固相的重金屬，再將淋洗液從土壤中流出，而后對(duì)廢水進(jìn)一步回收處 理的土壤修復(fù)方法。常用的土壤重金屬淋洗試劑有EDTA、DTPA、NTA、無(wú)機(jī) 溶劑、有機(jī)酸以及表面活性劑等。Wasay等針對(duì)Cr、Mn、Hg和Pb復(fù)合污染 土壤，利用弱有

20、機(jī)酸鹽（檸檬酸和酒石酸鹽）和強(qiáng)螯合劑（EDTA和DTPA）修復(fù)污 染土壤。EDTA和DTPA能與土壤中除Hg以外的其他重金屬元素螯合降低土 壤環(huán)境中的濃度，而弱有機(jī)酸鹽（檸檬酸和酒石酸鹽）僅淋濾少量的重金屬元素。 同時(shí)吳文龍等研究也發(fā)現(xiàn)，EDTA可與重金屬Cu發(fā)生絡(luò)合作用，明顯降低土 壤對(duì)Cu的吸收率，且加入EDTA量的對(duì)數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)。表面活性劑則是吸 附到土壤表面利用它們的陰離子與重金屬離子相結(jié)合，使重金屬?gòu)耐寥李w粒上 分離，而后結(jié)合到表面活性劑膠束中回收處理。目前該法常用的重金屬淋洗劑 存在價(jià)格昂貴、有劇毒、生物降解能力低，破壞土壤的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)以及改變 土壤的性質(zhì)。且該法適用于透水性好

21、的沙土和沙壤土，不適用于粘質(zhì)土壤。同 時(shí)易使土壤營(yíng)養(yǎng)元素流失，造成地下水污染和土壤肥力下降。施用改良劑法是向土壤添加一些改良劑，通過(guò)對(duì)重金屬的氧化還原、吸附、 螯合、絡(luò)合、拮抗作用等化學(xué)反應(yīng)以及改變土壤pH、Eh等理化性質(zhì)來(lái)鈍化重 金屬活性，達(dá)到降低重金屬生物有效性的方法。施用改良劑有無(wú)機(jī)和有機(jī)兩種。 常用的無(wú)機(jī)改良劑有石灰、天然沸石、硅酸鹽、碳酸鈣、磷酸鹽等。其只要 修復(fù)機(jī)理是通過(guò)增加土壤中的pH值和增加賦存形態(tài)向弱毒性形態(tài)的轉(zhuǎn)化。 Bolan等研究顯示，在土壤中加入磷酸鹽后，其土壤pH增加到導(dǎo)致表面負(fù)電荷 增加，同時(shí)磷酸鹽與重金屬離子形成離子對(duì)，使其更易于土壤表面結(jié)合，增強(qiáng) 土壤的吸附能力。研究顯示，天然沸石、磷酸鹽、猛氧化物等無(wú)機(jī)改良劑使土 壤中Cu、Pb由交換態(tài)向潛在有效態(tài)（鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)）和無(wú)效 態(tài)（殘?jiān)鼞B(tài)）轉(zhuǎn)化。陳曉婷等在已被Pb、Zn、Cd污染土壤上施用鎂磷肥，結(jié)果 表明能被生物利用的有效態(tài)重金屬含量降低，pH值上升，生物體內(nèi)Pb、Zn、 Cd含量均減少。而有機(jī)改良劑主要通過(guò)影響其溶解性、改變土壤氧化還原狀態(tài) 而改變重金屬在土壤固-液相間的含量有機(jī)改良劑的腐爛分解產(chǎn)生的有機(jī)質(zhì)也 能影響土壤賦存形態(tài)之間的再分配，同時(shí)也能螯合或絡(luò)