章卫华老师已有的研究表明，将城镇污水处理厂产生干污泥干馏制成的污泥炭，是非常优良的重金属稳定剂，其对水中的阳离子重金属离子Pb2+，Cu2+，Cd2+，和阴离子重金属Cr（VI） 和As（III），As（V）都有非常好的吸附效果。这是因为污泥本身具有更大的比表面积，并且含有非常多的一些活性氧化铝，氧化铁和黑碳组分。因此，将污泥干馏成污泥炭应用于重金属污染的土壤中，有望能在解决污泥处置这一难题的同时，实现对污染土壤的修复。
但是，土壤不同于水相，其比热较小，故温度波动很大，而本身的含水也不断变化，其氧化还原电位也随之改变。而重金属的稳定是一个长期的过程，常常受到上述的气候条件的影响。而现有研究发现，重金属稳定过程常常涉及到化学沉淀，专属吸附等多个非可逆过程，而涉及的有效组分各不相同，比如黑碳和土壤矿物，且性质迥异，使得上述的影响纷繁芜杂。对其进行细致的研究，将为污泥炭在重金属污染土壤修复的实际应用奠定基础。
具体研究内容与方案
1. 温度对阳离子金属离子(Cd，Pb)在污泥碳上稳定的影响
选择0, 25，45oC三个温度梯度，研究水相中阳离子金属离子(镉，铅)在污泥碳上的吸附动力学，并分析吸附后的重金属形态分布和生物利用性。重金属形态分布采用通用的Tessiar分布萃取法，而对重金属的可生物性的研究，采取梯度扩散薄膜技术（DGT）技术。
2. 干湿条件对Cr（VI）在污泥炭上稳定的影响
选择实际的Cr污染土壤，进行土柱装填，并加入污泥炭进行稳定。在土柱中人为调节使其饱和含水率（30%，60%，100%），考察土样中Cr的形态和渗出性随时间的变化规律。Cr的形态采用X射线能谱考察其Cr（III）与Cr（VI）的比例。渗出性实验采用标准的毒性渗出流程。
相关文章：