乙二胺二琥珀酸和柠檬酸对黑土中外源重金属的活化效应

通过解吸实验和小麦盆栽实验,研究了生物可降解有机配体乙二胺二琥珀酸(EDDS)、柠檬酸(CIT)对黑土中外源Cu、Cd、Zn和Pb的活化效应.不同浓度EDDS﹑CIT对黑土中外源重金属解吸实验表明,EDDS对黑土中外源Cu、Cd、Zn和Pb的解吸远高于CIT.重金属/EDDS摩尔比为1∶1时,4种重金属的解吸率在50.8%～69.2%.小麦盆栽实验表明,EDDS为5 mmol/kg时,对小麦幼苗茎叶和根系中重金属含量影响较大,明显导致小麦幼苗茎叶和根系中Cd、Cu、Pb和Zn的富集量增加.EDDS处理组Cd、Cu、Pb和Zn的茎叶富集系数远高于对照组和CIT处理组.随时间的增加,EDDS处理组和CIT处理组重金属的根系富集量均增加,但对照组和CIT处理组大部分重金属14 d茎叶富集量略低于7 d茎叶富集量.因此,EDDS对黑土中外源重金属有较强的解吸和活化能力,可以较大程度地强化小麦幼苗根系对黑土中外源Cd、Cu、Pb和Zn的吸收并诱导这些重金属由根系向茎叶迁移.     

铅锌厂重金属污染土壤的螯合剂淋洗修复及其应用

为探讨螯合剂淋洗法在修复铅锌厂周边重金属污染土壤的修复效果及淋洗后土壤利用价值,研究采用振荡淋洗的方法比较了乙二胺四乙酸(EDTA)、次氮基三乙酸三钠盐(NTA)、[S,S]-乙二胺-N,N-二琥珀酸三钠盐(EDDS)乙二醇-双-(2-氨基乙醚)四乙酸(EGTA)4种螯合剂对不同污染程度土壤中Cd、Cu、Zn、Pb的去除效果,并用BCR连续提取法分析了淋洗前后土壤重金属形态的变化,最后通过黑麦草盆栽实验及土壤酶分析,探讨了土壤经淋洗后的利用价值。结果表明,4种螯合剂中EDTA对Cd、Cu、Zn和Pb的去除率比其他螯合剂的去除率高,其中对高污染土壤4种重金属离子的去除率最大,分别为Cd 90.98%、Cu 42.10%、Zn 56.98%和Pb 52.03%,4种重金属中Cd的去除效果分别为EDTANTAEDDSEGTA;EDTA能有效去除酸溶态、可还原态土壤重金属,而对可氧化态和残余态土壤重金属作用效果不明显;EDTA淋洗土种植黑麦草后土壤脱氢酶、碱性磷酸酶和β-葡糖苷酶活性均高于NTA淋洗后土壤中酶活性。综合考虑淋洗效率、淋洗剂的成本和利用价值等因素,可以认为,采用EDTA和NTA淋洗修复重金属污染土壤具有一定的实用性,并以EDTA效果较佳。     

酒石酸强化重金属复合污染模拟土壤电动修复过程及机理分析

为提高电动修复重金属复合污染土壤的效率,通过配制重金属复合污染模拟土壤,构建电动修复实验装置,利用2因素完全随机实验设计研究了酒石酸浓度和时间对重金属去除效果的影响;采用BCR法对土壤金属赋存形态进行了分析表征。结果表明:与对照相比,以酒石酸为电解液显著提高了重金属的去除率;重金属去除率受酒石酸浓度和修复时间影响显著;以0.05 mol·L~(-1)酒石酸为电解液修复120 h后,重金属去除效果最好,重金属总去除率为86.15%,Cu~(2+)、Mn~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)的去除率分别为75.67%、98.11%、85.1%、70.75%和90.9%。BCR分析表明,酒石酸有助于提高土壤中弱酸提取态重金属含量,提高了重金属的迁移性能,从而有利于电动修复过程。     

有机螯合剂与磷酸盐联合稳定垃圾焚烧飞灰中重金属的作用机理

为探讨二硫代氨基甲酸型有机螯合剂(FACAR)和重过磷酸钙(TSP)对垃圾焚烧飞灰中重金属Pb、Cd、Ni的稳定作用机制,对稳定前后的飞灰采用BCR连续提取法、 X射线衍射(XRD)分析以及扫描电镜-能谱(SEM-EDS)联用等分析方法进行了表征。结果表明:投加质量分数5%的FACAR能有效稳定飞灰中Pb、Cd和Ni,其浸出浓度低于《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)规定的浸出浓度限值;采用3%FACAR和3%TSP复配药剂处理,可使飞灰达到GB 16889-2008进场要求;经复合药剂稳定处理后的飞灰颗粒表面孔隙度明显降低,飞灰中Pb、Cd和Ni的形态均由不稳定态向稳定态转化。该复合稳定剂的稳定机制主要为螯合、共沉淀和吸附联合作用机制,其中,有机螯合剂中含硫官能团是影响重金属稳定的主要因素,且重金属具有优先与含硫官能团结合的特性。     

辽宁省红透山铜矿区土壤中重金属迁移特征研究

采用柱淋溶实验模拟辽宁省红透山铜矿区土壤中重金属的淋溶迁移特征,研究了淋溶液pH、电导率(EC)和重金属含量的变化及其相关性,分析了重金属在淋溶前后的总量和形态变化,并初步探讨其生态与健康风险.结果表明,在1～3次淋溶中,淋溶液pH迅速下降,土样中的部分酸性物质被快速溶出,在第3次淋溶之后,淋溶液pH缓慢上升；淋溶初期淋溶液EC大幅度、迅速降低,此后随着淋溶次数的增加EC缓慢降低；Fe、Mn、Cu、As、Cd均能从土样中溶出进入淋溶液,其中Fe、Mn、Cu、As的溶出主要在淋溶初期,而Cd除了在初期有所溶出外,在淋溶后期还存在二次溶出释放阶段；淋溶后土样中绝大部分重金属总量均有所下降,各重金属的解吸率为Cd＞As＞Fe＞Cu＞Mn＞Zn,其中以Cd、As含量下降最为明显,而Zn基本未溶出；淋溶前后土样中重金属的活性态(弱酸提取态(BCR-1)、可还原态(BCR-2)、可氧化态(BCR-3))含量发生了不同程度的变化,Fe的活性态含量在淋溶后变化很小,Mn、As的活性态含量在淋溶后有所上升,而Cu、Cd的活性态含量在淋溶后有所下降；随着淋溶的进行,土壤中各重金属的赋存形态发生了一定变化,从而可能引起其生态与健康风险的改变.     

广东省主要蔬菜产地土壤中重金属含量调查与评价

调查了广东省20个市(县)52个主要蔬菜产地土壤重金属含量,并以<土壤环境质量标准>(GB 15618-1995)二级标准为评价标准,采用单项污染指数法和综合污染指数法对其进行评价.结果表明,156个蔬菜产地土壤样品中Cd、Hg、As和Cr的超标率分别为9.62%、3.85%、0.64%和0.64%,Pb未出现超标;有8个蔬菜产地土壤重金属处于轻污染,13个蔬菜产地土壤重金属处于警戒限,其余蔬菜产地土壤重金属均在安全范围内.蔬菜产地土壤Cd污染最为普遍和严重,其次是Hg和As,且Cd的变异系数为103.67%,预示蔬菜产地土壤可能受到Cd的点源污染.珠江三角洲地区蔬菜产地土壤重金属含量普遍高于其他地区,粤西和粤北地区个别蔬菜产地土壤重金属超标.     

雷州半岛土壤重金属分布特征及其污染评价

在雷州半岛采集了106个土壤表层样品,分析了其中8种重金属元素(Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd、Hg和As)的全量.结果表明,雷州半岛土壤重金属污染由高到低排序为Ni＞Cr＞Hg＞Cu＞Zn＞Cd＞As＞Pb,Zn、Cd、As和Pb质量浓度均没有超标,Hg和Cu质量浓度超标率亦不高,但Ni和Cr平均质量浓度达49.81、87.13 mg/kg,高于国内外其他对照区域,超标率分别为25.47%和24.53%;重金属元素在雷州半岛各土壤利用类型中分布规律不明显,按4种主要土壤利用类型受重金属污染程度大小排序为甘蔗地＞果园土＞水田＞菜地;雷州半岛土壤综合污染指数总平均为0.970,土壤总体上尚清洁,重金属污染处于警戒水平;雷州半岛各区域中,徐闻、雷州两地土壤重金属质量浓度明显高于其他地区,其主要原因是徐闻、雷州两地成土母质主要为玄武岩,造成土壤Cr、Ni及其他重金属背景值较高.     

黑炭负载零价铁对复合污染土壤中铜和铬的稳定化效果及生物有效性影响

采用直接热解法和碳热还原法分别制备了黑炭(BC)和黑炭负载零价铁(BF)材料,通过土壤稳定化培养实验和盆栽实验,考察了BC和BF对复合污染土壤中铜和铬的稳定化效果及其对生物有效性的影响。实验结果表明,BC可提高土壤pH,BF则降低土壤的pH。在投加量为5 g·kg-1的情况下,处理30 d后,BC和BF对土壤中TCLP-Cu的去除率分别为76.99%和69.83%;BC对TCLP-Crtotal和TCLP-Cr(VI)去除率分别为91.07%和92.47%,BF对TCLP-Crtotal和TCLP-Cr(VI)的去除率均接近100%,两者均能有效降低土壤重金属迁移性。形态分析表明,投加BC和BF均促进了铜由酸可提取态向可还原态和可氧化态转化,同时使铬的酸可提取态降低,可氧化态增加。盆栽实验表明,BC和BF均大大降低了土壤中铜和铬的生物有效性,减弱了其由植物根部向地上迁移的能力。相比而言,BF在对复合污染土壤中铜和铬的稳定化效果、形态转化以及迁移性方面整体优于BC。     

4种茄科植物对矿区污染土壤重金属的吸收和富集

采集了湖南及江苏8个矿区或冶炼厂周边4种茄科(Solanaceae)植物及其根际土壤,分析了植物及土壤样品中Cd、Cu、Pb、Mn和Zn 5种重金属浓度.结果表明:番茄(Lycopersicon esculentum)对5种重金属可能有着较强的耐性,但不具有超积累的潜力;刺天茄(Solanum indicum)对Mn、...     

应用化学提取法评价大气颗粒物中重金属的生物有效性

以广州市楼顶降尘为研究对象,在分析其粒度分布和重金属总量的基础上,采用单一化学提取法(DWLP、TCLP)和多级化学提取法(SEP)研究了大气颗粒物中4种重金属元素的生物有效性.结果表明:样品中96%以上颗粒小于100 μm,其中10 μm和2.5 μm以下颗粒分别占33%和11%.大气颗粒物中重金属含量很高,Cu、Pb、Zn和Cd的平均含量分别为362.43、1 033.81、830.32和5.80 mg/kg,是广东省环境土壤背景值的17～64倍.单一提取法中,TCLP的提取效率明显高于DWLP,表明pH值是影响大气颗粒物中重金属释放的主要因素.SEP法结果显示,Zn和Cd的生物可利用态比例远高于Cu和Pb.经DWLP和TCLP法提取后,颗粒物中重金属的总含量有不同程度的降低,生物可利用态所占比例明显增加.通过综合分析,发现SEP比其他两种方法更适用于评价大气颗粒物中重金属的生物有效性.     

Environmental risk assessment for trisodium [S,S]-ethylene diamine disuccinate, a biodegradable chelator used in detergent applications

Environmental safety data are presented for [S,S]-Ethylene Diamine Disuccinate ([S,S]EDDS), a new, biodegradable, strong transition metal chelator. An environmental risk assessment for its use in detergent applications, which takes into account the chelating properties of [S,S]-EDDS, is proposed.

A property of [S,S]-EDDS that distinguishes it from other strong transition metal chelators is its, “ready” and transparent (no recalcitrant metabolites) biodegradation profile. Because its sorption to activated sludge solids is low ( Kp of 40 1/kg), removal of [S,S]EDDS during sewage treatment, which is greater than 96% as determined by the Continuous Activated Sludge test , is mainly ascribed to biodegradation. At projected use volumes in detergent applications [S,S] - EDDS predicted steady-state concentration in rivers leaving the mixing zone will be below 5 pg/I due to rapid biodegradation. [S,S]-EDDS exhibits low toxicity to fish and Daphnia ( both EC₅₀s> 1000 mg/l). By contrast, due to limitation of the algal test for chelators apparent toxicity was observed (EC₅₀ = 0.290 mg/l, NOEC - No observable Effect Concentration = 0.125 mg/l). Schowanek et al. [1] demonstrated that this is not toxicity sensu stricto but a chelation effect of trace metals in the test medium and of resulting essential nutrients limitation. This requires specific attention when the results of algal toxicity are to be extrapolated to a field situation to perform realistic risk assessment. Metal speciation calculations, using MINEQL+, show that at the predicted environmental concentrations of [S,S] - EDDS (1–5 μg/l), such a chelation effect would be insignificant. These calculations allow to estimate the NOEC for chelation effects in the field to be in the range of 0.250-0.500 mg/l, depending on the background water chemistry. These values are well above the laboratory NOEC.

An environmental risk assessment was performed using the EUSES (1.0) program. EUSES is currently the EU recommended tool for conducting risk assessments (TGD 1995). It was applied to estimate the river water and soil concentrations from production, formulation and private use life stages. The estimated PEC/PNEC ratio in all relevant environmental compartments is smaller than 1, indicating “no immediate concern” at the anticipated usage level.     

S絮凝剂急性和亚慢性毒性研究

对原水处理剂Ｓ絮凝剂进行了大鼠急性毒性和９０ｄ喂养试验。Ｓ絮凝剂大鼠经口半数致死量雄性为８７１０ｍｇ／ｋｇ，Ｂ．Ｗ．，雌性为１０９６５ｍｇ／ｋｇＢ．Ｗ．，属实际无毒类物质。９０ｄ喂试验结果表明，剂量≥０．８％，时对大鼠生长发育，血液学、生化学及病理组织学等各项指标水见有不良影响，Ｓ絮凝剂最大无作用剂量为０．８％，相当于实际作用量的１０００倍。     

销毁含多氯联苯废弃物焚烧炉的二噁、类二噁和多氯联苯排放

我国正在研制专用于销毁高浓度多氯联苯（ＰＣＢｓ）的焚烧炉,主要处理废旧的含（ＰＣＢｓ）的电力电容器和变压器,应用可靠准确的监测方法测定了试验性焚烧炉渣、烟灰排气和废水中的二口恶口英（ｄｉｏｘｉｎｓ）,类二口恶口英多氯联苯（ｄｉｏｘｉｎｌｉｋｅＰＣＢｓ）和ＰＣＢｓ含量,结果表明该炉试烧高浓度ＰＣＢｓ时,焚毁率可以达到９９．９９９９％,炉渣中的２,３,７,８ＴＣＤＤ毒性当量为８７．８６ｐｇＴＥＱ／ｇ,烟灰中残留二口恶口英和类二口恶口英的总２,３,７,８ＴＣＤＤ毒性当量为４７．２３ｎｇＴＥＱ／ｇ．     

氯磺酚S质子化常数、解离常数的测定和极谱还原特性的研究

本文用电位法和光度法研究了氯磺酚S在水溶液中的电离作用,确定pH5.0时试剂和铝(Ⅱ)配合物存在的主要形态。试验表明氯磺酚S的电极过程是具有氧化态吸附的不可逆过程,测定了电子转移数、迁越系数和电极表面饱和吸附量,并探讨了电极反应机理。     

光照对低浓度硫化氢气体生物法净化的影响

和种进行光照和避光的对比试验表明,光照能提高微生物对硫化氢废气的净化效率,最终产物为硫酸,净化效率和液相硫酸极的浓度随光照强度的增加而增加。避光时微生物对硫化氢废气的净化效率较低,但最终产物为单质硫。根据上述结果适宜的工艺流程应是首先将硫化氢废气通入避光的生物膜填料塔,把硫化氢转化为能回收的单质硫,然后再将废气通入光照的生物膜填料塔净化,进一步降低硫化氢废气的排放浓度。     

造纸污泥硫化氢释放量及控制研究

研究TCuSO_4、NaClO、KMnO_4、H_2O_2处理液及其浓度对造纸污泥硫化氢释放量的影响.结果表明.随各处理液浓度增大,硫化氢释放量有不同程度的减少;各种处理液均能明显降低造纸污泥硫化氢释放量,效果从好到差依次为CuSO_4、NaClO、KMnO_4、H_2O_2;CuSO_4的除臭机制是铜离子抑制细菌生长,同时与硫化氢反应生成不溶的CuS;而NaClO、KMnO_4、H_2O_2除臭机制是抑制细菌生长和氧化硫化氢产生单质硫;干污泥硫化氢释放量比湿污泥大.     

络合铁法脱除垃圾填埋气中的H2S

建立了以EDTA和柠檬酸为铁盐络合剂的循环脱硫体系，采用络合铁法对垃圾填埋气中的H2S进行脱硫中试实验，结果表明实验所建立的络合铁脱硫体系运行稳定，脱硫效率高，适合应用于垃圾填埋气中硫化氢脱除。     

Cu2+沉淀-氧化法脱除H2S废气回收硫磺研究

开发了一种用含Cu2 的溶液吸收H2S,并用Cu2 自氧化CuS制取硫磺的新工艺,Cu2 的还原产物CuCl2-由空气氧化再生,实现循环.考察了Cu2 浓度与净化效率的关系,研究了Cu2 、H 、助剂N的浓度和温度对Cu2 氧化CuS效率的影响及H 、助剂N的浓度、空塔气速和温度对Cu2 空气氧化再生效率的影响.结果表明,该技术对H2S废气净化效率100%,Cu2 氧化CuS及Cu2 空气氧化再生条件温和、效果好,终产物硫磺纯度高.     

金属改性碳脱除PH_3和H_2S动力学及反应机理研究

为综合利用黄磷尾气中的CO,通过计算平均活化能和测定XPS、TG/DTA和氮吸附特性的方法,研究了Cu2+和某金属离子Mn+改性碳脱除PH3和H2S的动力学和反应机理问题.结果表明:H2S在金属改性碳上反应时平均活化能为134.4 J/mol为-0.76级反应,PH3在金属改性碳上反应时平均活化能为1 247.6 J/mol为-0.8级反应;减小改性碳粒径增加流量可以显著提高其脱除PH3和H2S的速率;XPS、TG/DTA和孔径分布分析证明,改性碳净化H2S和PH3是一个催化吸附过程,H2S和PH3首先与氧在改性碳表面进行催化氧化反应,然后生成S和P2O5沉积吸附在改性碳表面.     

微波热解城市污水污泥的H2S释放影响因素研究

利用微波热解城市污水污泥是实现污泥无害化、减量化和资源化的有效出路之一,但热解过程中产生的恶臭气体(如H2S等)也会对大气环境造成严重的影响.以微波热解城市污水污泥10 min所收集的气体为研究对象,研究了热解终温、污泥含水率、升温速率及矿物催化剂种类4个因素对热解过程中H2S产量的影响.结果表明,随着热解终温的升高,城市污水污泥微波热解过程中的H2S产量逐渐上升,800℃时H2S产量为5.86 mg/g(以干污泥计,下同);含水率在50％～80％时,随着含水率的增加,城市污水污泥微波热解过程中的H2S产量逐渐上升,当含水率增至90％时,污泥出现了泥水分层现象,致使后续热解反应无法进行,故没有H2S产生;升温速率越快,热解反应的活化能越高,反应不易进行,H2S产量降低;添加矿物催化剂能有效固硫,且雷尼镍基催化剂的效果更好,热解终温为800℃时的H2S产量为4.15 mg/g,较不添加矿物催化剂时降低约30％;可通过铜铁吸收法和活性炭吸附两步工艺对热解产生的H2S加以吸收处理,处理后的H2S排放浓度满足《恶臭污染物排放标准》(GB 14554-93)中的厂界一级标准限值.