NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CADIMI VÀ CHÌ TRONG ĐẤT Ô NHIỄM BẰNG VẬT LIỆU CÓ NGUỒN GỐC
TỰ NHIÊN
I. GIỚI THIỆU VỀ LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CADIMI VÀ CHÌ TRONG ĐẤT Ô NHIỄM BẰNG VẬT LIỆU CÓ NGUỒN GỐC TỰ NHIÊN
Hiện nay ô nhiễm kim loại nặng trong đất đang là một trong những vấn đề môi trường gây nhiều bức xúc. Hậu quả do kim loại nặng gây ra được phản ánh trực tiếp từ “sức khỏe” cây trồng, vật nuôi…đặc biệt thông qua chuỗi thức ăn, kim loại nặng xâm nhập vào cơ thể con người và gây ra những hậu quả khó lường. Trước thực trạng đó đã có nhiều các nghiên cứu đưa ra với mục đích hạn chế, làm giảm hàm lượng kim loại nặng xuất hiện trong môi trường đất. Tuy nhiên trên thực tế chúng ta nhận thấy rằng, quá trình xử lý kim loại nặng trong đất phức tạp và tốn kém rất nhiều lần so với xử lý kim loại nặng trong môi trường nước và không khí.
Với hướng đi mới này có thể tiết kiệm được chi phí, thân thiện môi trường và khả năng áp dụng vào thực tiễn cao. Do đó, chúng tôi lựa chọn đề tài “Nghiên cứu khả năng hấp phụ cadimi và chì trong đất ô nhiễm bằng vật liệu có nguồn gốc tự nhiên” .
II. MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU ……………………………………… iv
DANH MỤC HÌNH VẼ …………………………………………… v
PHỤ LỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT …………………………….. vi
MỞ ĐẦU …………………………………………………………….. 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU …………………….. 3
1.1. Động học kim loại nặng trong đất – quá trình hấp phụ …. 3
1.1.1. Phong hóa đá mẹ ……………………………………………………. 4
1.1.2. Hòa tan kim loại nặng từ khoáng vật đất …………………… 4
1.1.2.1. Ảnh hưởng của axit đến tính tan của kim loại trong đất … 4
1.1.2.2. Ảnh hưởng của thế oxi hóa – khử đến khả năng
hòa tan của kim loại …………………………………………………. 6
1.1.3. Trao đổi ion, hấp phụ và hóa hấp phụ ………………………. 7
1.1.3.1. Thứ tự ái lực của kim loại trong quá trình hấp phụ … 9
1.1.3.2. Bản chất của hấp phụ kim loại ……………………… 10
1.1.3.3. Sự giải hấp và tính không bền của kim loại ……. 12
1.1.4. Yếu tố ảnh hưởng đến hấp phụ kim loại trong đất ……. 13
1.1.5. Chelate hóa và tạo phức với các hợp chất hữu cơ ……. 16
1.2. Nguồn gốc và hàm lượng của cadimi và chì trong đất ……….. 17
1.2.1. Nguồn tự nhiên và hàm lượng nền ………………………….. 19
1.2.1.1. Hàm lượng kim loại nặng trong các khoáng. …. 19
1.2.1.2. Hàm lượng nền của chì và cadmi trong đất …… 20
1.2.2. Khai mỏ và luyện kim …………………………………………….. 22
1.2.3. Lắng đọng từ khí quyển và sản xuất công nghiệp ……. 23
1.2.4. Bổ sung vào đất từ sản xuất nông nghiệp ………………. 25
1.3. Vai trò của vật liệu hấp phụ trong xử lý tại chỗ đối với đất
ô nhiễm chì và cadimi. …………………………………………………….. 28
1.3.1. Zeolit …………………………………………………………………… 30
1.3.1.1. Cấu trúc và hình thái …………………………………… 30
1.3.1.2. Tính chất lý – hóa học của zeolit …………………. 31
1.3.2. Zeolit tổng hợp và biến tính …………………………………… 33
1.3.3. Phương pháp tổng hợp zeolit (nhiệt dịch/zeolit hóa) … 35
1.4. Tổng quan về tro bay ………………………………………………… 37
1.4.1. Tính chất lý – hóa học của tro bay ………………………….. 38
1.4.2. Tình hình sử dụng tro bay trên thế giới …………………… 39
1.5. Tổng quan về diatomit……………………………………………….. 42
1.5.1. Tính chất lý – hóa học của diatomit ……………………….. 42
1.5.2. Tình hình sử dụng diatomit trên thế giới………………….. 44
CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG, MỤC TIÊU, NỘI DUNG … 46
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU …………………….. 46
2.1. Đối tượng và mục tiêu nghiên cứu ……………………………. 46
2.1.1. Mục tiêu nghiên cứu …………………………………………….. 46
2.1.2. Đối tượng nghiên cứu …………………………………………… 46
2.1.2.1. Đất thí nghiệm …………………………………………… 46
2.1.2.2. Diatomit ……………………………………………………. 46
2.1.2.3. Tro bay ……………………………………………………… 46
2.1.2.4. Kim loại nặng dùng để gây ô nhiễm …………….. 47
2.2. Nội dung nghiên cứu ………………………………………………… 47
2.3. Phương pháp nghiên cứu …………………………………………. 47
2.3.1. Phương pháp thu thập tài liệu ………………………………… 47
2.3.2. Phương pháp lấy mẫu ngoài thực địa ……………………… 47
2.3.3. Phương pháp trong phòng thí nghiệm……………………… 48
2.3.3.1. Các phương pháp phân tích …………………………. 48
2.3.3.2. Tổng hợp vật liệu từ điatomit và tro bay ………… 50
2.3.3.3. Bố trí thí nghiệm …………………………………………… 50
2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu ………………………………………. 52
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ……………… 54
3.1. Các tính chất cơ bản của đất và vật liệu hấp phụ ………… 54
3.1.1. Các tính chất cơ bản của đất …………………………………. 54
3.1.2. Các tính chất cơ bản của Diatomit Hòa Lộc ……………. 55
3.1.3. Các tính chất cơ bản của tro bay ……………………………. 56
3.2. Nghiên cứu tổng hợp vật liệu từ điatomit và tro bay …… 56
3.2.1. Điatomit Hòa Lộc và các yếu tố ảnh hưởng đến quá
trình tổng hợp vật liệu ……………………………………………………. 56
3.2.1.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ nồng độ NaOH/Al(OH)3 … 56
3.2.1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ khuấy từ ……………….. 58
3.2.1.3. Ảnh hưởng của thời gian khuấy từ ………………. 59
3.2.1.4. Vật liệu tổng hợp và sự thay đổi các tính chất
lý hóa học của vật liệu ……………………………………………. 61
3.2.2. Tro bay và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng
hợp vật liệu …………………………………………………………………… 63
3.2.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ kiềm OH– ………………. 63
3.2.2.2. Ảnh hưởng của thời gian khuấy từ ………………. 64
3.2.2.4. Vật liệu tổng hợp và những thay đổi về tính chất
lý hóa học của vật liệu ……………………………………………. 67
3.3. Hiệu quả hấp phụ chì và cadimi của vật liệu tổng hợp từ
diatomit hòa lộc ……………………………………………………………… 69
3.3.1. Với đất ô nhiễm nhân tạo …………………………………….. 69
3.3.2. Với đất ô nhiễm tự nhiên ……………………………………… 73
3.4. Hiệu quả hấp phụ chì và cadimi của vật liệu tổng hợp từ tro bay … 78
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ…………………………………. 84
KẾT LUẬN ……………………………………………………….. 84
KIẾN NGHỊ ………………………………………………………. 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………… 86
Link Tham Khảo
