土壤汞污染及其修复技术研究进展

汞是一种全球性的污染物,环境中的汞污染问题引起了各国学者的关注。为了解汞污染土壤研究的进展,在概述国内外土壤汞污染现状及其危害的基础上,重点对汞污染土壤的修复技术进行了系统综述,主要包括:热处理技术、淋滤修复技术、固定化技术、电动修复技术、植物修复技术、基因修复技术以及纳米修复技术等。此外,还对土壤汞污染修复未来的研究方向进行了展望。     

汞污染土壤治理修复技术研究进展

总结了国内外土壤Hg环境质量标准限值,比较了中国和美国对汞污染土壤处理技术规定;在此基础上对热脱附、固化/稳定化、化学萃取和植物修复等Hg污染土壤治理修复进行了综述,总结了各技术的特点、优势和局限,可为我国汞污染土壤治理修复技术研究和工程实践提供参考。     

汞污染土壤修复技术的发展现状与筛选流程研究

近年来汞污染土壤情况日益严峻,因此选择合适的方法对汞污染土壤进行修复显得尤为重要.本文介绍了中国汞污染土壤现状和汞对人体的危害.在此基础上对国内外汞污染土壤修复技术,如热处理法、淋洗法、固化/稳定化、生物修复等技术进行了综述,总结得出各类修复技术的优缺点、技术关键点等,并给出了汞污染土壤修复技术筛选流程.指出了中国当前在汞污染土壤治理方面存在的问题,并提出了相关建议,为中国日后汞污染土壤修复技术的研究和工程实践提供参考.     

土壤汞的地球化学行为及其污染的防治对策

综述了土壤汞的来源 ,以及汞在土壤中的迁移方式、转化模式和富集行为 ,并介绍了当前几种土壤汞污染的防治对策 ,重点讨论了改进农耕技术、减少人为活动向大气的排汞量、生物修复以及电解法等方法 ,最后对土壤汞的研究方向进行了展望。     

苯系物污染土壤热解析实验研究

采用静态实验研究了苯系物(BTEX)污染土壤热解析的影响因素,确定了最优的热解析条件,然后通过动态实验,考察了热解析技术修复苯系物污染土壤的效果。结果表明:在加热温度为120℃、粒径水平≤2.0 mm以及加热时间为45min的条件下,污染土壤中总BTEX去除率达到97.3%,其中苯和甲苯的去除率在99%以上,乙苯、间对二甲苯和邻二甲苯的去除率在95.6%~97.2%,修复效果非常理想。     

汞矿区土壤汞的影响因素及修复技术进展

以贵州万山汞矿区为例,对汞矿开采冶炼活动所产生的土壤环境污染状况进行了介绍,并综述了影响土壤中汞迁移转化的基本因素,最后论述了最近几年汞污染土壤修复技术的研究成果,以及修复技术实施的建议。     

土壤污染热修复装置的研究

针对我国场地污染严重,挥发性、半挥发性的总石油烃、多环芳烃等有机物污染和重金属污染较普遍的土壤现状,介绍了一种土壤热修复技术的方法与应用范围,并研发了一套用于污染土壤热修复的装置。试验确定了进料量、土壤湿度、燃烧温度、热解析炉滚筒转速、进料粒径等最佳运行条件,实现对有机物污染的土壤净化的目的,有助于土壤修复技术的应用走向设备化、市场化和产业化。     

汞污染土壤植物修复研究现状与展望

土壤汞污染及其治理是当前汞环境地球化学研究的核心内容之一。与传统物理和化学修复技术相比,植物修复技术对环境扰动小,修复成本低,是目前汞污染土壤修复领域的主要热点方向。本文主要从汞污染土壤植物修复原理和应用两方面入手,总结了土壤汞污染特点、植物修复技术原理及过程、修复植物与潜在修复植物种类、植物修复强化措施。针对现有研究的不足,对植物修复汞污染土壤的研究方向和发展趋势进行展望,以期为汞污染土壤植物修复技术应用与发展提供科学参考。     

工业场地土壤中汞的来源及其修复技术研究

文章分析了我国工业场地土壤中汞的来源,汞在土壤中的赋存形式和危害等,在此基础上介绍了目前国内外治理与修复汞污染场地/土壤的关键核心技术,并对每一种技术的适用情景进行了分析,最后对汞污染场地/土壤治理与修复技术的发展方向进行了展望。     

农田土壤汞污染治理技术的应用探讨

简要介绍了几种传统的土壤汞污染治理技术,重点探讨了土壤汞污染植物修复技术的原理、特点和方法,对其发展趋势进行了简单预测,并对麻类作物应用于土壤汞污染治理的可行性进行了探讨。     

间接热解吸工艺用于含汞固废及污染土壤处理工程案例解析

云南某大型汞污染场地修复工程是国内首例采用间接热解吸工艺处理含汞固废及污染土壤的工程。通过工程实践获得了相关施工技术参数,当加热温度为600~750 ℃,停留时间为40~60 min时,修复后物料中总汞含量可达到修复目标要求,验证了间接热解吸工艺的修复效果。工程实施结果表明:间接热解吸工艺对高浓度含汞固废及污染土壤修复效果明显,修复后物料中污染物含量达到修复目标要求,污染物排放满足GB 16297—1996《大气污染综合排放标准》要求,未对环境产生不良影响。该工艺还可实现汞的资源化回收,具有广阔的应用前景和工程借鉴价值。     

采用清洗-热脱附工艺修复石蜡基与环烷基原油污染土壤

石油污染土壤修复工艺的选择及其应用效果受原油属性影响明显。选取石蜡基和环烷基2类原油污染土壤,采用清洗预处理-热脱附方法,研究耦合工艺的修复效能,重点比较清洗对土壤粒级的分离效果,表面活性剂对石油污染物的脱附效率,药剂清洗前后的土壤热脱附修复效果等。结果表明:清洗后2种土壤的砂质组分吸附的石油类脱附率约为59.83%和36.42%,远高于黏质组分。阴离子型α-十六烯基磺酸钠脱附能力更强,石蜡基和环烷基2类油源污染土壤的石油类脱附率为46.5%和39.8%。以环烷基土壤为例,将药剂清洗后分离出的黏粒土进行热脱附,与未清洗的原污染土壤相比,前者脱附所用时间更短。400℃下热脱附3 h,石油类含量降至0.26%。采取清洗-热脱附工艺开展现场试验,清洗后粗粒级砂质土壤的石油类含量为1.56%,黏粒土脱水后热脱附,石油类含量可达到0.57%,清洗-热脱附修复污染土壤能耗低于单纯热脱附工艺。     

某退役溶剂厂有机物污染场地燃气热脱附原位修复效果试验

热脱附技术一般用于土壤中有机物的异位修复,然而对于受有机物污染较深土壤的原位修复却鲜有报道.本文以某退役溶剂厂土壤中苯、氯苯和石油类为目标污染物,运用燃气热脱附技术进行原位修复.本文介绍了燃气热脱附技术的工艺设计流程,针对场地目标污染物进行燃气热脱附的工程化试验,结果显示热脱附处理后土壤中苯、氯苯和石油类最高去除率接近100%.本文还探讨了温度、停留时间、土壤含水率和土壤质地对热脱附效率的影响,发现在温度和停留时间相同情况下,含水率较小、孔隙率较大的粉砂土热脱附效果更好.试验表明,燃气热脱附原位修复技术处理场地挥发性有机污染物效果良好,可以进行大规模的实际运用.     

有机污染场地土壤热解吸技术研究进展

文章在总结国内外研究的基础上,介绍热解吸技术原理、分类及典型旋转干燥热解吸系统,重点梳理热解吸技术运行参数(加热温度、停留时间和载气)、土壤性质(质地、粒径、含水率和有机质)和污染物性质(种类、浓度和形态)对热解吸效率影响的研究现状,评述热解吸技术强化措施(添加剂、联合其他技术)、动力学研究(常用模型、研究现状)、热解吸后土壤性质变化及生态性评价,提出热解吸技术未来重点研究方向。     

RA-915^＋型测汞仪快速测定土壤中的总汞

本文采用RA-915＋型测汞仪建立了一种快速测定土壤中总汞的热解析冷原子吸收分光光度法。该方法使用土壤标准样品直接固体进样建立标准曲线,不需要任何样品前处理消解过程,可在几分钟内快速测量1个土壤样品中的总汞含量。采用该方法分析了ESS系列4个土壤标准样品和GSS系列15个土壤标准样品,并与原子荧光法比对分析了9个土壤实际样品,结果表明本方法具有快速、准确、简便和稳定性较高等优点。     

聚天冬氨酸对土壤吸附、解吸汞的机制研究

为揭示土壤中添加聚天冬氨酸（PASP）后其对汞的吸附、解吸过程,探究了不同PASP用量对土壤吸附解吸汞的机制及有机质、pH、汞初始浓度等因素的影响。结果表明,PASP可显著抑制土壤对汞的吸附,促进土壤对汞的解吸,在PASP用量为300 mg时,其吸附量、解吸量分别是未添加PASP时的0.68、27倍;有机质与PASP之间在土壤吸附汞时表现为拮抗作用,在土壤解吸汞时表现为协同作用;在较宽pH范围（4.0～7.0）和不同汞浓度（5～200 mg/L）下,PASP均能抑制土壤对汞的吸附;PASP作用于整个吸附进程;土壤对汞的吸附特征符合Langmuir、Freundlich方程和准二级动力学方程,而PASP的存在均使其特征方程偏离;原土和去除有机质的土壤对汞的最大吸附量（q_m）分别为2.1和2.0 mg/g,比未添加PASP的处理分别下降了65.47%和12.94%。本研究为PASP应用于汞污染土壤的修复奠定了研究基础。     

低环多环芳烃异位热脱附行为分析

随着我国工业和城镇的快速发展,化石能源的大量使用使得环境中多环芳烃(PAHs)残留量不断增加,给环境和人体健康带来严重危害。以2~4环PAHs为研究对象,探讨了热脱附温度、时间以及PAHs自身结构对热脱附效果的影响,简要分析了热脱附处理对土壤性质的影响,评估了管式炉热脱附的能耗。结果表明:低环PAHs的脱附率随着脱附温度的升高、脱附时间的延长呈升高的趋势;在脱附温度为300℃、脱附30 min条件下,2环PAHs(2R-PAHs)被完全去除,3环PAHs(3R-PAHs)和4环PAHs(4R-PAHs)的去除率分别为93.22%和83.85%。PAHs各组分满足修复目标DB11/T 811—2011《北京市场地土壤环境风险评价筛选值》标准的优选条件,具体如下:萘(Nap)在脱附温度为100℃、脱附10 min时修复达标;菲(Phe)和蒽(Ant)修复达标条件分别为250℃、30 min和150℃、60 min;荧蒽(Fla)和芘(Pyr)土壤残留量基本均高于标准筛选值,需进一步调整热脱附工况参数,或辅助添加改性剂协同修复以降低成本。热脱附后土壤粗颗粒比例减小,与扫描电镜中大颗粒破碎为小颗粒现象相符。该结果可为热脱附技术在PAHs污染土壤修复的应用提供理论参考。     

Removing and recycling mercury from scrubbing solution produced in wet nonferrous metal smelting flue gas purification process

Wet purification technology for nonferrous metal smelting flue gas is important for mercury removal; however, this technology produces a large amounts of spent scrubbing solution that contain mercury. The mercury in these scrubbing solutions pose a great threat to the environment. Therefore, this research provides a novel strategy for removing and recycling mercury from the scrubbing solution, which is significant for decreasing mercury pollution while also allowing for the safe disposal of wastewater and a stable supply of mercury resources. Some critical parameters for the electrochemical reduction of mercury were studied in detail. Additionally, the electrodeposition dynamics and electroreduction mechanism for mercury were evaluated. Results suggested that over 92.4% of mercury could be removed from the scrubbing solution in the form of a Hg-Cu alloy under optimal conditions within 150 min and with a current efficiency of approximately 75%. Additionally, mercury electrodeposition was a quasi-reversible process, and the controlled step was the mass transport of the reactant. A pre-conversion step from Hg(Tu)₄²⁺ to Hg(Tu)₃²⁺ before mercury electroreduction was necessary. Then, the formed Hg(Tu)₃²⁺ on the cathode surface gained electrons step by step. After electrodeposition, the mercury in the spent cathode could be recycled by thermal desorption. The results of the electrochemical reduction of mercury and subsequent recycling provides a practical and easy-to-adopt alternative for recycling mercury resources and decreasing mercury contamination.     

氯盐对汞化合物污染土壤热脱附过程的影响

对Hg Cl2、Hg S、Hg(NO3)2·H2O、Hg O、Hg SO45种试剂分别添加Mg Cl2、Ca Cl2和Na Cl 3种氯盐,采用热重分析法进行热挥发性对比研究,以期选择对汞化合物热脱附有促进作用的氯盐,并将其添加到内蒙古2块不同污染场地的汞污染土壤样品(A、B)中,进行低温热脱附修复研究.结果表明:5种汞化合物试剂热脱附温度由低到高依次为Hg Cl2Hg SHg(NO3)2·H2OHg OHg SO4.在汞化合物中加入Mg Cl2、Ca Cl2和Na Cl后的热重分析发现,Mg Cl2对Hg S、Hg(NO3)2·H2O、Hg O、Hg SO4热脱附过程影响最大,降低了汞化合物热脱附的初始温度.A、B 2个污染土壤样品加入Mg Cl2热脱附后,汞的去除率分别从无药剂处理的65.67%、70.74%升至81.35%、84.91%.表明Mg Cl2可以促进汞污染土壤中汞化合物的转化,有利于土壤汞污染的热脱附修复,应用前景较好.