含重金属污染土壤固化/稳定化修复技术研究

本文根据城市土壤受重金属污染的特点,结合城市内部土地高密度开发利用的特性,探讨土壤固化/稳定化修复技术在城市重金属土壤污染修复中的应用,为土壤的固化/稳定化发展研究提供参考,也为政府相关主管部门的决策提供依据。     

重金属复合污染土壤稳定化基体材料筛选

我国土壤重金属复合污染现状十分严峻,严重威胁到饮水安全、粮食安全和人居环境安全.稳定化是土壤重金属污染治理中应用最广的风险管控技术,但由于不同类型重金属之间稳定化机制不同,同一类型重金属之间存在竞争吸附,其针对多金属复合污染土壤的适用性值得商榷.材料研发是稳定化技术的核心,本文探究了典型基体材料（炭基材料、硅基材料、磷基材料、粘土矿物、石灰类材料、铁基材料、镁基材料）针对多阴离子复合、多阳离子复合和阴阳离子复合污染土壤稳定化的适用性.结果发现,还原铁粉（零价铁）针对不同理化性质土壤砷、锑、镉和铅等重金属均能够取得较好的稳定化效果,而硫酸亚铁和聚合硫酸铁由于铁盐水解导致土壤酸化,在稳定砷、锑的同时还可能会造成镉元素活化;石灰类材料主要通过改变土壤的酸碱度与氧化还原电位的间接作用实现多金属的稳定化,其作用效果针对不同土壤具有一定的差异性,这一间接稳定化作用的长期有效性也值得进一步探究;活性炭、沸石等具有较强水相重金属吸附能力的多孔材料无法有效稳定土壤中的重金属,其投加会导致土壤砷、锑和镉等重金属的活化.研究结果可为多金属复合污染土壤稳定化功能材料的研制提供相应依据.     

重金属锑污染土壤固化-稳定化修复技术研究及应用

固化-稳定化技术具有快速、经济、有效等优点,在重金属污染土壤修复中得到了广泛应用,然而对重金属修复药剂选型及现场实际应用研究仍存在不足。本文首先利用小试实验探究了不同修复药剂对重金属锑的修复效果,筛选出适用药剂及配比,并通过上海某重金属锑污染修复工程的具体实施,总结出一套重金属污染土壤固化-稳定化施工工艺流程,为重金属锑固化-稳定化修复技术的发展及应用提供理论指导和经验借鉴。     

土壤重金属污染植物修复的发展现状

文中介绍了土壤重金属污染植物修复的概念,探讨了处理重金属污染环境的植物修复措施,研究了重金属铅、砷、锌、铜和镉污染环境的植物修复技术发展现状,并对其研究成果进行了展望,为土壤重金属污染的整治及其生态修复提供依据。     

土壤重金属铬污染修复技术的研究进展

土壤重金属铬污染问题日趋严峻,开展土壤重金属铬污染修复技术研究是目前农业生态与地下水环境面临的重要问题。从土壤中重金属铬污染的来源以及铬在土壤中的存在形态与转化入手,分析土壤重金属铬污染的危害,综述了已有的土壤重金属铬污染修复技术,并在详细阐述和分析铬污染土壤的化学还原稳定化修复技术、微生物修复技术、电动修复技术等方法原理的基础上,对比分析了各种修复技术的优缺点。提出了联合修复技术,与以往单一的修复技术相比,联合两种或两种以上的技术对土壤重金属铬污染进行修复处理,其修复效果更好,不仅可缩短修复周期、减少修复成本,还能降低二次污染的风险,具有非常好的应用前景,是未来土壤重金属铬污染修复技术研究的发展方向。     

试论重金属污染场地土壤修复技术

土壤重金属污染有着隐蔽、长期和不可逆等特点,重金属污染土壤修复技术包含的填埋法、稀释技术、土壤淋洗、植物修复等技术,实践过程中可以选择土壤修复组合技术,如动力修复联合植物修复、氧化还原联合固化稳定化等,确保达到理想的污染土壤修复效果。     

异位稳定化技术处理重金属复合污染土壤的工程应用研究

异位稳定化技术处理重金属污染土壤在国内外已有应用,但鲜有大规模工程应用时的控制关键及操作要求的报道。本研究根据异位稳定化处理技术的特点,采用该技术处理重金属复合污染且修复时间有限的目标污染场地,通过合理控制稳定剂投加量、土壤理化性质、施工工艺及养护条件等各项影响因素,取得了很好的处理效果,可为类似污染场地提供借鉴和经验。     

多硫化钙对铬污染土壤处理效果的长期稳定性研究

稳定化修复技术逐渐成为我国现阶段重金属污染土壤修复的主要技术,其修复后验收主要通过分析土壤重金属的浸出浓度来评价修复效果,然而该验收指标未反映土壤重金属在不同情景下的长期稳定性.本研究以经稳定化药剂多硫化钙(CPS)处理前后的某电镀厂铬(Cr)污染土壤为对象,开展多pH浸出、模拟酸雨淋溶、冻融循环和干湿交替作用下土壤重金属Cr的长期稳定性研究.结果表明:在多pH浸出实验中,稳定化处理后达标土壤(CPS-D-3)在pH大于6.92时,Cr(Ⅵ)浸出浓度大于0.05 mg·L~(-1).在整个试验模拟酸雨淋溶作用的过程中(30年),稳定化处理可以有效抑制Cr向环境中释放,CPS-D-3中的总Cr和Cr(Ⅵ)的累积释放量比未经稳定化处理的Cr污染土壤(CPS-D-1)分别显著减少了91.86%和99.61%.在冻融循环的过程中,稳定化处理可有效降低土壤中浸出总Cr的含量.经过15次干湿交替后CPS-D-1和CPS-D-3分别比未经过干湿交替作用时浸出总Cr浓度减少了99.96%和96.88%.多pH浸出试验可以作为检验土壤安全的较为敏感的指标,冻融循环、模拟酸雨淋溶和干湿交替评估方法可协助评价重金属的长期稳定性.     

高浓度含砷污泥的药剂稳定化和水泥固化研究

以某铜冶炼厂高浓度含砷污泥为研究对象,分别开展了药剂稳定化和水泥固化小试研究,并对比分析了不同剂量的两种稳定化药剂和矿渣硅酸盐水泥（PSA）单独投加后污泥中砷的浸出毒性。研究发现：该铜冶炼厂污泥中砷含量极高,达到危废级别。对含砷污染土壤具有较好稳定化效果的两种药剂对高浓度含砷污泥的处理效果并不理想,在高剂量投加（15％）条件下仍不能使污泥中砷的浸出浓度低于5mg／L的危废鉴别标准值。相比而言,传统的水泥固化处置方式能有效降低污泥中砷的浸出浓度,使其低于5mg／L,但该处置方式污泥增容显著,会增加后续相关处理费用和难度。本研究对开展含重金属污泥和污染土壤的固化／稳定化修复提供了有重要价值的参考和借鉴。     

我国重金属污染土壤修复技术的发展现状及选择策略

介绍了重金属污染修复技术及其在国内外应用情况,提出土壤修复技术选择的原则和程序。阐述了我国重金属污染土壤修复存在的问题,对阻隔填埋、固化稳定化、土壤清洗和植物修复在我国的应用问题进行了深入分析,并提出了对策建议。     

铁系/石灰-水泥对砷污染土壤稳定化研究

为研究硫酸铁+石灰和硫酸铁+水泥对砷污染土壤固化稳定化效果及机理,作者采集某砷污染场地土壤,模拟工程修复实践使用2组药剂对砷污染土壤进行小试试验,评估了2组药剂对砷污染土壤的固化稳定化效率,探讨了2组药剂对砷固化稳定化机理,并对比分析了2组药剂的修复效果。结果表明,2组药剂对砷固化稳定化都具有显著效果,是砷固化稳定化的经济、高效材料。硫酸铁+石灰对砷的固化稳定化效果在吸附、沉淀和增加pH活化砷的共同作用下,呈非线性特征,并非添加量越高固化稳定化效果越好。硫酸铁+水泥对砷的固化稳定化效果在吸附、沉淀和物理包裹的共同作用下,在一定范围内,添加量的越高固化稳定化效果越好。因此,在不同添加量下,2组药剂对砷固化稳定化效果相比较存在差异,在工程实践中需通过试验确定最经济有效的药剂组合和配比。     

湖北某重金属污染土壤稳定化/固化治理工程实例

为保证南水北调水源地水质安全,该项工程对湖北省郧县境内4个关停搬迁企业原址约16万m3重金属污染土壤进行了修复治理。污染土壤清挖标准为《展览会用地土壤环境质量标准》(HJ350—2007)A级标准,污染土壤无害化处理验收标准为浸出液浓度低于《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)中IV类水体标准值。工程采用异位稳定化/固化技术对重金属污染土壤进行了无害化处理,所用稳定化/固化药剂为施工单位自主研发的硫系和铁系稳定化药剂;无害化处理后的近20万m3土壤采用安全填埋进行处置。工程的成功实施为南水北调库区水质安全提供了有力保障。     

沈阳某冶炼厂污染土壤中砷的稳定化研究

稳定化是一种相对经济有效的治理重金属污染土壤的方法。文章以沈阳某冶炼厂厂区旧址的重金属复合污染土壤为研究对象,通过向土壤中添加不同药剂,研究了不同碱性化学物质对土壤砷稳定化的效果。结果表明,碳酸钠和硫化钠的加入对土壤pH的贡献均较大,但使砷的浸出毒性增强,对土壤中砷的稳定起负作用;碳酸钙和多硫化钙对土壤中砷的稳定化效果也不明显;氧化钙的效果最好,使得该重污染土壤中砷的浸出毒性降低到危险废弃物毒性浸出标准(GB5085.3-1996)以内。     

中国砷污染地块修复案例分析与环境管理意义

砷是我国污染地块最常见的污染物,具有分布广、毒性强的特点,砷污染土壤所引起的生态风险和环境安全问题受到高度关注。实证研究是完善环境监管的重要前提和基础,而目前鲜有全国砷污染地块的总体研究。该文以2012-2021年221个砷污染地块为研究对象,分析污染地块的空间分布、污染特征、修复目标值和治理修复技术,探究砷污染地块土壤污染的科学特性与技术监管方式。结果表明,全国砷污染地块分布较集中,61.1%分布在重庆、上海、广西、浙江、江苏和贵州等经济发达或地质高背景地区;地块原址企业90.5%属于制造业,其中化学原料和化学制品制造业、黑色金属冶炼和压延加工业、有色金属冶炼和压延加工业、金属制品业是重点关注的行业类别;规划用途最多的类型为居住用地,占比63.8%,此类地块原址企业多属于化学原料和化学制品制造业、黑色金属冶炼和压延加工业等高污染行业,重金属、多环芳烃、石油烃、氯代烃复合污染发生频率高。砷修复目标值主要引用国家或地方环境质量标准,占比84.2%。砷污染土壤治理修复技术以固化稳定化和水泥窑协同处置为主,应用频率分别为53.1%和35.0%;早期砷污染土壤治理修复技术以固化稳定化为主,20...     

纳米零价铁物相转变对砷污染土壤稳定化效果和潜在毒性的影响

为探究纳米零价铁团聚作用和氧化反应等物相转变对土壤中砷的稳定化效果和潜在毒性影响机制,选择纳米零价铁以及其可能的物相转变产物,包括微米零价铁、纳米级Fe₂O₃、微米级Fe₂O₃、纳米级Fe₃O₄等,通过室内模拟实验,研究纳米零价铁物相转变对砷污染土壤稳定化效果和潜在毒性的影响。结果表明:1)相比而言,纳米Fe0对土壤中砷的稳定化效率最优,当其添加量为5%时,水溶性砷含量由稳定化处理前的2.20 mg/kg降至0.11 mg/kg,稳定化效率为94.90%,同时,砷的环境风险由处理前的中等风险降至无风险;2)由浸出实验结果可知,团聚作用引起纳米零价铁向微米零价铁转变时,其对砷稳定化效率的影响并不显著(P>0.05);3)由植物毒性实验可知,纳米零价铁的团聚和氧化作用产物均会抑制油菜籽根系生长,影响种子相对根长,而对种子发芽率和种子发芽率指数无抑制作用;4)基于形态分析、植物毒性和风险分析可知,微米级Fe₂O₃和纳米级Fe₃O₄对土壤中砷的稳定化效率较低,稳定化处理后仍有一定环境风险。因此,在实际修复过程中,纳米零价铁物相转变引起土壤中砷的环境风险变化值得关注。     

陕西潼关冶金污染土壤的修复评价及应用潜力

为了科学评估客土法、石灰和磷酸钙作为重金属钝化剂的原位稳定化修复技术在实际重金属污染土壤改良中的应用潜力,以潼关县安乐乡土壤重金属污染修复示范工程为例,从"三小"冶金土壤污染现状、工程修复技术的筛选、稳定化的修复效果以及修复后土壤农业生产安全性评价等角度进行了系统分析.结果表明"三小"冶炼行为对于周边土壤造成了严重的污染,主要污染物为Cd、Pb和Hg,矿渣是主要的污染源.采用潜在生态危害指数法进行评价,该区域潜在生态危害指数(RI)范围为668~10 969,具有很强的生态危害.通过对重度污染和轻度污染土壤分别采用客土法及原位固化的修复方法,土壤中重金属的总量以及有效态含量均有了显著的下降.除Cd外,土壤中重金属的总量均低于土壤二级标准中的限值.尽管土壤稳定化修复取得了一定的效果,但部分农作物中重金属的累积量高于国家食品安全标准中规定的限值,继续种植存在一定的风险.因此,在重金属污染修复后的土壤上不建议立刻进行粮食生产,应改变原有生产模式同时持续监测,在确保粮食安全后再进行生产.     

我国科学家利用特种植物修复重金属污染的矿山土地

（新华网）中国土壤修复专家正在试验砷、铜、锌等重金属污染土壤的植物修复技术，通过在矿区及其周边重金属污染土地种植超富集植物，吸收土壤中对人体有害的重金属物质。     

CGF固化/稳定化重金属污染土强度及浸出特性

通过CGF(由电石渣、粒化高炉矿渣、粉煤灰组成的固废基固化剂)固化/稳定化不同土质种类(由不同黏粒、粉粒、砂粒配比调配)、不同复合重金属(Cu、Ni、Pb、Zn)含量的污染土,借助宏微观试验研究固化/稳定化污染土的强度特性、重金属浸出特性以及固化/稳定化机理.研究结果表明:CGF固化/稳定化重金属污染土强度和重金属浸出浓度主要由养护龄期、重金属含量和土质种类共同决定;随着养护龄期的增加,固化/稳定化污染土强度逐渐增加,但不同重金属含量的强度变化规律不同,存在重金属”临界含量”;随着养护龄期的增加,重金属浸出浓度逐渐减小,其浸出浓度变化规律亦存在重金属"临界含量",该"临界含量"由养护龄期和土质种类控制,固化/稳定化Clay污染土在7,28,90d的"临界含量"分别为200,300,600mg/kg,28d时固化/稳定化Clay、CSSM511、CSSM111污染土"临界含量"分别为300,200,200mg/kg,固化/稳定化CSSM011污染土不存在"临界含量".CGF固化/稳定化重金属污染土作用机理包括固化剂对重金属离子的化学沉淀、包裹、吸附、离子交换等稳定化作用和土中黏土矿物对重...     

汞污染土壤稳定化固化修复技术工程应用试验研究

选用稳定化固化修复技术对云南一化工企业场地受汞污染的土壤进行修复工程应用研究。使用不同的稳定化、固定化试剂考察稳定化固化修复技术对该场地污染土壤的修复效果;同时也考察了土壤性质、样品形态、混合方式等因素对污染土壤处理效率的影响。研究结果显示:所选用的稳定化固化试剂添加量、不同样品性质和混合方式对该化工场地的土壤污染修复效果具有显著的影响。     

土壤重金属污染稳定化修复药剂研究

随着工业化转型升级和经济结构调整的加速,许多企业场地搬迁后遗留下来的大量受重金属污染的地块,为了做好这些地块的二次开发和利用,需要做好土壤修复工作。本文通过简要论述土壤重金属稳定化修复技术的基础上,就目前几种常见的稳定化药剂的作用机理及效果进行了论述,并提出了下一步研发的思路和展望。