超声强化淋洗修复Pb、Cd、Cu复合污染土壤

针对传统淋洗法修复土壤中重金属效率较低的问题,研究了超声强化淋洗技术以提高重金属去除率。以铅（Pb）、镉（Cd）、铜（Cu）为目标污染物,在0.05 mol·L-1柠檬酸、0.05 mol·L-1EDTA和0.05 mol·L-1皂角苷作为淋洗剂条件下,使用传统振荡、超声强化以及超声波加振荡3种不同的作用方式,对Pb、Cd、Cu的去除率进行比较,并对3种不同淋洗方式后Pb、Cd、Cu的形态变化进行了探讨。结果表明,当使用柠檬酸和皂角苷作为淋洗剂进行振荡淋洗时,重金属洗脱效果不理想。超声对于强化柠檬酸洗脱效果并不明显,而对于强化皂角苷洗脱重金属效果明显,平均去除率提高了120.47%。当淋洗剂为EDTA时,土壤样品在传统振荡2 h作用下,对Pb、Cd、Cu的去除率依次为50.33%、76.65%和47.35%,而在超声波30 min条件下对Pb、Cd、Cu的去除率依次为82.19%、83.31%和53.89%,平均去除率高出28.60%,可显著提高重金属去除率,缩短淋洗时间。但超声波30 min加传统振荡2 h相较于单纯超声强化效果提升不明显。通过对比3种淋洗方式后土壤中的Pb、Cd、Cu形态发现,酸可提取态的重金属在超声强化作用后有明显降低,同时超声强化对于铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态也具有较好的去除能力。因此,超声强化在化学淋洗中的应用具有一定的可行性,是一种简单、极快速去除污染场地中重金属Pb、Cd、Cu的增效手段。     

汞污染农田土壤的化学稳定化修复

土壤重金属污染问题已经成为环境污染的热点问题。以FeS、Na2S、黄铁矿、CaO、黄铁矿+CaO作为稳定剂,应用化学稳定化修复技术对贵州万山地区的2种汞污染程度不同的农田土壤（1号土、2号土）进行修复,并研究稳定剂用量、稳定时间等因素对稳定效率的影响,确定最佳稳定条件。结果显示：在FeS、Na2S、黄铁矿、CaO、黄铁矿+CaO这5种稳定剂中,Na2S的稳定效果最好,对2种土的稳定效率均高达90%左右;对于1号土,最佳稳定条件为：稳定剂Na2S,稳定时间7 d,稳定剂用量S：Hg=1。对于2号土,最佳稳定条件为：稳定剂Na2S,稳定时间7 d,稳定剂用量S：Hg=5。Na2S作为稳定剂通过改变汞在土壤中的形态分布降低污染土壤中汞的浸出毒性。     

发酵鸡粪和有机磷肥对土壤中Pb、Cd污染的影响

研究了湘西地区常用的发酵鸡粪和有机磷肥施用对不同程度Pb、Cd复合污染土壤中乙三胺五醋酸(DTPA)提取态Pb(DTPA-Pb)、DTPA提取态Cd(DTPA-Cd)和土壤酶的影响,并研究了对于种植黑麦草(Lolium perenne L.)的影响。结果表明:(1)施用发酵鸡粪和有机磷肥均能显著改善土壤酸性,一定程度上提高土壤有机质含量。在加入质量浓度200mg/kg总Pb、2mg/kg总Cd复合污染土壤中施用有机磷肥,能有效钝化土壤DTPA-Pb、DTPA-Cd,但在400mg/kg总Pb、4mg/kg总Cd复合污染土壤中钝化效果有限,其优先钝化DTPA-Pb。施用发酵鸡粪不能有效钝化土壤DTPA-Pb、DTPA-Cd。(2)施用发酵鸡粪和有机磷肥均显著提高黑麦草鲜重。虽然施用有机磷肥能更有效的钝化土壤DTPA-Pb、DTPA-Cd,但对于黑麦草种植而言,施用发酵鸡粪能更有效的降低其对Pb和Cd的积累,并且主要积累到根部。(3)施用发酵鸡粪对土壤碱性磷酸酶活性、脱氢酶活性和脲酶活性有显著的促进作用。综合而言,湘西地区种植牧草黑麦草,施用发酵鸡粪比较合适,能有效改善土壤酸性,提高黑麦草鲜重和土壤酶活性,降低黑麦草对Pb和Cd的积累。     

重金属Pb、As污染土壤的稳定化修复评价方法研究

稳定化修复是广泛应用的土壤修复技术之一,然而目前对该项技术修复效果的评价方法并不完善。鉴于此,提出分层原位取样的淋溶实验及外源污染的截留柱实验作为评价方法,分别评价稳定化修复过程中重金属在土壤中的迁移风险和稳定化修复的适应性。结果表明,稳定化修复后5cm深度土壤浸出液中As和Pb浓度分别降低了92.6%和98.4%;而稳定剂对于25cm深度土壤中的Pb、As截留效果不同,稳定化修复后的As污染土壤对Cd有较好的截留效果,而稳定化修复后的Pb污染土壤对于Cd的截留能力低于对照组。基于淋溶实验和截留柱实验的评价方法具有良好的应用前景。     

氧化镁、生物炭与钙镁磷肥对Cd污染农田土壤的协同钝化修复

基于西南地区某实际Cd污染农田土壤探究3种修复材料(氧化镁、生物炭与钙镁磷肥)单独及联合使用对Cd的钝化效果,重点探究材料联合使用时投加比、养护时间、养护方式以及养护含水率对Cd污染农田土壤钝化修复效果的影响。结果表明,氧化镁、生物炭与钙镁磷肥联合使用对农田土壤中有效态Cd的钝化修复效果较3种材料分别单独使用更显著。3种材料联合使用(以质量比1∶1∶1配制)投加比(以质量分数计)为0.5%,采用密闭养护方式养护5 d且养护含水率为60%,该实际农田土壤中有效态Cd含量降低了42.1%,远超出一般农田修复与风险管控项目对有效态Cd降低10%～30%的修复目标要求。     

FeCl3-柠檬酸对土壤中Pb和Cd淋洗动力学特征

采集辽宁省某锌厂周边农田耕作层（0~20 cm）土壤样品,以FeCl3-柠檬酸为淋洗剂,研究在不同pH、温度和离子强度的实验条件下,其对土壤中Pb和Cd的淋洗动力学特征及淋洗机理。结果表明,在实验条件下,随淋洗时间延长,土壤中Cd、Pb的淋洗量不断增加,Pb、Cd的淋洗过程可分为快速反应阶段、慢速反应阶段和解吸平衡阶段;当pH=3、4、5和6,温度为25、35和45℃,离子强度为0.01、0.05、0.2和0.5 mol·L-1时,描述土壤中Pb、Cd淋洗动力学过程时Elovich方程（R2=0.787 0~0.994 8,SE=0.000 2~0.024 2）均优于双常数方程（R2=0.819 2~0.995 5,SE=0.007 6~0.294 5）优于一级动力学方程（R2=0.219 8~0.632 1,SE=0.052 9~0.815 5）,说明在不同环境条件下,该淋洗动力学过程为非均相扩散过程;随pH（6~3,pH=5除外）降低、温度（25~45℃）升高和CaCl2浓度（0.01~0.5 mol·L-1）升高,Pb、Cd淋洗量均增大。     

重金属污染土壤电动力学修复技术

电动力学修复技术是把电极插入受污染的土壤并通入直流电 ,发生土壤孔隙水和带电离子的迁移。土壤中的污染物质在外加电扬作用下发生定向移动并在电极附近累积 ,抽出处理从而被除去。新兴的电动力学原位修复技术去除土壤重金属污染正越来越多地被各国研究人员接受。一系列实验规模的研究和技术已日渐成熟 ,其中Lasagna技术和Electro klean技术已在美国肯塔基州和路易斯安那州等地进行了原位修复     

赤泥添加对石灰性土壤中Pb、Cd形态分布及小麦根系的影响

通过田间种植小麦实验,研究添加不同剂量拜耳赤泥（0%、1%、2%、3%、4%和5%）对重金属污染的石灰性土壤Pb、Cd化学形态和小麦幼苗根系的影响。培养1个月,添加赤泥显著地提高了土壤pH值,提高幅度随赤泥投加量增加而增大。培养3个月,添加不同剂量的赤泥均明显降低土壤中可交换态Pb和Cd的含量,赤泥投加量为5%时效果最为显著,分别比对照下降90%和72%。添加赤泥对所种植小麦幼苗的根系也有影响。种植5个月,小麦根系总根长、总表面积和总体积等随添加赤泥的剂量增加呈现先增大后减小的趋势,赤泥投加量为3%时增幅最大,总根长、总表面积和总体积分别比对照增加88.23%、75%和90.32%。研究表明,赤泥可作为重金属污染的石灰性土壤的理想改良剂,但考虑到小剂量赤泥（即1%~3%）促进重金属污染农田中小麦根系的生长,建议在种植区采用小剂量赤泥（即3%）处理的重金属污染修复方案。     

生物炭对Cd污染土壤的修复效果与机理

通过修复培养实验和BCR连续提取实验研究牛粪生物炭（DM）和水稻秸秆生物炭（RS）对2种镉污染土壤的修复效果、影响因素及修复后的Cd的形态分布,探讨可能存在的修复机理。经56 d修复后,与CK相比,5%添加量的牛粪生物炭（DM5%）和水稻秸秆生物炭（RS5%）使TCLP提取态Cd在S1土壤中分别降低了15%和18%,在S2土壤中分别降低了5%和6%。但生物炭添加量为1%时对S2土壤中Cd无显著修复效果。DM5%和RS5%处理使Cd的酸可溶态在S1土壤中降低8.66%和9.25%,在S2土壤中降低7.86%和13.4%,相应的残渣态在S1土壤中升高8.30%和10.54%,在S2土壤中升高8.67%和14.92%。同时,DM5%和RS5%处理使土壤pH提高了7.69%~13.13%,TCLP提取态P增高了0.046~0.39 mg·g-1。结果表明,添加量为5%的牛粪生物炭和秸秆生物炭可有效修复Cd污染土壤。     

重金属污染土壤的强化电动修复技术研究进展

在土壤重金属污染日益严重的背景下,寻找一种简单高效的土壤修复技术刻不容缓。电动修复技术由于操作简单、处理污染物多样、修复快速、成本低廉等优点,成为重金属污染土壤修复领域的研究热点。简述了中国土壤重金属污染的现状,电动修复的原理及其影响因素,综述了近年来国内外有关强化电动修复重金属污染土壤的研究进展及国内外应用实例,分析了电动修复技术中存在的问题,最后指明了强化电动修复技术未来的研究方向。     

铅污染土壤电动修复增强技术的研究

利用电动修复技术对铅污染土壤的修复进行了实验室研究,研究了修复时间和络合剂EDTA对电动修复效果的影响,分析了土壤重金属的迁移和变化特征。结果表明,在电场力作用下随着修复时间的增长污染物的去除率相应提高,去除率由修复时间5 d时的13%增加到15 d时的20%。以EDTA作为阴极控制液,EDTA可与硝酸铅反应形成溶解态的络合物,提高铅离子的移动性,从而提高修复效果。随着EDTA浓度由0.1 mol/L到0.2 mol/L,Pb的去除率由44.4%提高到61.5%,说明添加络合剂可以提高修复效果。另外,电动修复效果与铅的形态分布有密切关系,交换态和碳酸盐结合态有利于重金属铅的去除。     

镉污染胶东棕壤的电动力学修复研究

在Cd污染的胶东棕壤土体两端加以1 V/cm的直流电压梯度进行电动力学修复.考察了电动力学修复过程中阴阳极电解液pH、电渗流量和电流密度的变化,并将处理后的土体分6段进行了分析,主要参数为pH、电导率、土壤中Cd的浓度及其形态分析.结果表明,经过445.0 h的电动力学修复,阳极附近3段土壤中Cd的去除率分别达到98.19%、97.01%和96.24%;阴极附近3段土壤中出现了Cd富集现象,且pH为5.88的土壤段Cd的富集率最高.     

铜污染土壤电动修复研究

应用实验方法研究了土壤重金属污染的电动力学修复方法,分析了土壤重金属污染物的迁移和变化特征。实验结果表明,在电场作用下土壤中重金属的浓度分布发生明显变化,使得大部分重金属能在电极附近富集而被去除。当实验的电场强度为0.5 V/cm时,在阳极附近土壤中铜的去除效率达到71.1%。阳极附近的pH值由开始时的6.8逐渐变小到4.4,而阴极附近则相反,由开始时的6.6逐渐增大到9.1,此外电动修复过程中电极附近的温度会发生相应的变化。     

重金属污染土壤的植物修复技术与其他技术联用的进展与前景

随着工业和经济的发展,土壤重金属污染越来越严重,因此重金属污染土壤的修复迫在眉睫。植物修复技术因其经济、环保等优点已经成为国内外研究的热点,但存在修复植物稀少的问题。将其他技术与植物修复技术联用可能是突破植物修复这一局限性的关键举措之一。介绍了基因工程技术与植物修复技术联用的研究进展;总结了微生物技术与植物修复技术联用中植物根际促生细菌、菌根真菌的作用;概述了材料化学技术联合植物修复的应用现状,着重介绍了土壤改良剂和螯合剂的实际应用。最后对基因工程、微生物、材料化学等技术联合植物修复技术在研究和应用中的未来方向进行了前景展望,旨在为植物修复技术发展提供更多新的思路和参考。     

两株镉抗性奇异变形杆菌对龙葵修复镉污染土壤的强化作用

以广东省大宝山尾矿区植物根际土壤为分离样品,人工制备镉污染LB培养基,从中分离筛选出2株具有较强镉耐受能力的细菌,分别为TL3和DBS2,最高镉耐受浓度达300mg／L。结合其形态学特征、生理生化特性及16SrDNA序列分析,初步确定2株菌均为奇异变形杆菌（Proteusmirabilis）。随后以龙葵为实验植株,分别接种TL3、DBS2及TL3与DBS2混菌的培养液,通过盆栽实验检验2株菌对龙葵吸收土壤中镉的强化作用。结果显示,2株菌对龙葵吸收镉具有显著的提升作用,且能够促进植株的生长,3个实验组龙葵根部镉含量分别比对照组（122．7mg／kg）增加了17．2％、85．6％和130．1％。     

光合细菌改善Cd、Pb及呋喃丹污染土壤的微生物群落DNA序列多样性的研究

应用DNA随机扩增多态性(RAPD)分子标记技术研究了光合细菌(PSB)对Cd、Pb及呋喃丹污染土壤的微生物群落DNA序列多样性的影响.结果表明,Cd、Pb及呋喃丹单一污染或3者复合污染土壤的微生物群落DNA序列的丰富度相对对照土样(S0)都有不同程度的增加,受Cd、Pb或呋哺丹污染,可能会引起土壤微生物群落DNA序列...     

污染土壤化学修复技术研究与进展

污染土壤修复环境工程近年来发展迅猛，欧美等发达国家在其技术创新和设备改进2个层面都取得了长足进展。本文概述了化学淋洗修复技术（原位化学修复技术和异位化学修复技术）、化学还原与还原脱氯修复技术、化学氧化修复技术、溶剂浸提技术和土壤性能化学改良修复技术等污染土壤的化学修复技术原理、进展与适用性以及有关关键技术参数，并对其发展前景进行了展望。     

利用氯化锌和硫改性玉米秸秆生物炭稳定汞污染土壤

以玉米秸秆为原料,氯化锌(ZnCl2)和硫(S)为改性剂,使用限氧热解法制备改性生物炭,并利用正交实验优化改性生物炭的制备条件;以浸出液汞浓度和汞形态含量变化为指标,评价改性玉米秸秆生物炭对汞污染土壤的稳定化效果,并确定了改性生物炭的最佳添加量.结果表明,通过Zn1Cl2和S的改性可以提高生物炭对土壤中汞的稳定化能力;...     

重金属污染土壤淋洗技术的基础研究与工程应用进展

随着城市结构调整,工业企业易地搬迁后遗留下大量污染场地,严重威胁人居环境,亟待开展土壤修复.土壤淋洗技术具有工艺简单、处理范围广、修复效率高和治理费用相对低廉等优点,是目前修复重金属污染土壤最有效的技术之一,同时对于有机物污染土壤也具有显著修复效果.经过大量资料、文献调研,系统梳理土壤淋洗技术在国内的研究现状,结合实际...     

Electrokinetic remediation of organochlorines in soil: enhancement techniques and integration with other remediation technologies

Electrokinetic remediation has been increasingly used in soils and other matrices for numerous contaminants such as inorganic, organic, radionuclides, explosives and their mixtures. Several strategies were tested to improve this technology effectiveness, namely techniques to solubilize contaminants, control soil pH and also couple electrokinetics with other remediation technologies. This review focus in the experimental work carried out in organochlorines soil electroremediation, aiming to systemize useful information to researchers in this field. It is not possible to clearly state what technique is the best, since experimental approaches and targeted contaminants are different. Further research is needed in the application of some of the reviewed techniques. Also a number of technical and environmental issues will require evaluation for full-scale application. Removal efficiencies reported in real contaminated soils are much lower than the ones obtained with spiked kaolinite, showing the influence of other factors like aging of the contamination and adsorption to soil particles, resulting in important challenges when transferring technologies into the field.