重金属钼的迁移特性及人工湿地处理研究_练建军

收稿日期:2010-04-26基金项目:格平绿色助学行动辽宁环境科研123工程基金项目资助。作者简介:练建军(1985-),男,博士研究生。研究方向:人工湿地治理重金属废水。重金属钼的迁移特性及人工湿地处理研究MigrationCharacteristicsofMolybdenumandItsRemovalinConstructedWetlands练建军1许士国1于常武1,2韩成伟1(1.大连理工大学土木水利学院大连116024);(2.辽宁工业大学化学与环境工程学院锦州121001)摘要针对重金属钼污染的面源性及重金属传统处理工艺的一些弊端,综合国内外人工湿地治理重金属污染研究现状,提出了用人工湿地治理重金属钼污染的构思。环境中重金属钼主要来源于钼尾矿中辉钼矿的氧化而淋滤释放的MoO2-4。由于土壤和水体中酸碱和氧化还原环境的差异,钼的存在形态具有易变特征,并影响着钼的迁移过程。基于钼迁移特征的研究成果,本文从植物、基质、微生物三方面对人工湿地处理钼污染进行了系统的分析。结论表明,人工湿地处理重金属钼具有一定的应用价值,为我国人工湿地治理重金属钼污染的研究开展以及实际工程应用提供理论支持。关键词人工湿地迁移特性重金属钼AbstractAccordingtonon-pointpollutionofMolybdenumandsomedisadvantagesoftraditionalheavymetalstreatmentprocesses,thispaperproposedathoughtoftreatingmolybdenumbyconstructedwetlandinourcountrycom-biningwiththeresearchstatusofusingconstructedwetlandtotreatheavymetalsathomeandabroad.Molybdenum(mainlyMoO2-4)comesfromtheoxidationofMoS2inacidoralkalinetailingsmostly.BecauseofthedifferenceofpHandoxidation-reductionconditioninsoilandwater,theexistedconformationofMoischangeful,whichinfluencsthemigration.Basedonthestudiedresults,thispaperdescribedsystematicallytheremovalofmolybdenumbyconstruct-edwetlandintermsofplant,substrateandmicrobe.Theresultssuggestedthatthisisafeasiblewayfortreatingmolybdenumbyconstructedwetland,andmaybebenefitforpracticalengineeringinourcountry.KeywordsConstructedWetlandMigrationCharacteristicsHeavyMetalsMolybdenum钼是动植物生存所必需的微量元素之一,同时也是国民经济发展中重要的战略资源。辽宁葫芦岛地区是我国重要的钼产地之一,选钼矿物为辉钼矿(MoS2),矿点分散品位高,几百个尾矿库遍布在100多km2范围内,尾矿库建设与管理极不规范。2004年起监测发现葫芦岛兰家沟钼矿区已对下游水源水库和地下水造成了严重的钼污染〔1〕,致使葫芦岛市当时的唯一水源地乌金塘水库水体丧失了城市供水的功能,不得不另找水源,并投巨资加以治理。国内外处理重金属的方法主要分为两大类:一是改变废水中重金属的溶解状态,经沉淀法或浮上法从废水中除去;另一类是不改变废水中重金属的存在状态,对废水直接进行浓缩分离〔2〕。然而,对于以面源污染为特征的重金属钼污染,传统方法在二次污染和经济等方面具有明显的局限性。人工湿地是依据土地及水生植物复合系统处理污水的原理,人工建立的具有湿地性质的污水处理生态系统〔3〕。近几年我国研究工作者也开展了人工湿地处理重金属废水的相关研究〔4〕,对钼的研究却相对很少。本文对重金属钼的来源、存在形态及迁移转化进行了描述,进而阐述了人工湿地处理重金属的机理及模型研究。1重金属钼污染机理1.1钼污染来源及存在形态钼矿开采是重金属钼进入环境中的主要来源,而主要污染途径是来自降雨动力作用下的尾—7—重金属钼的迁移特性及人工湿地处理研究练建军DOI:10.16803/j.cnki.issn.1004-6216.2010.06.003矿钼的渗出见图1。图1尾矿钼污染模型钼矿石中80%是MoS2,于常武等