矿区重金属污染土壤的修复技术研究现状

矿山开采引发的矿区及周边土壤重金属污染已成为严重的环境问题之一。目前重金属污染土壤修复主要采用物理化学技术和植物修复技术,从这2方面较全面地介绍了国内外矿区重金属污染土壤的治理方法,并提出矿区土壤污染治理存在的问题和今后的发展方向。     

污染土壤修复技术研究现状与趋势

生态保护工作的发展包括环境保护和污染治理两个方面,为了保证生态环境的健康发展,必须要同时做好这两方面工作。在污染治理过程中土壤修复是重要的治理内容,也是污染治理的重要研究方法。本文主要对污染土壤修复技术研究现状进行分析,并对其未来的发展趋势进行预测。     

有机物料添加对植物修复铬污染土壤的影响

为探讨有机物料添加对植物修复铬污染耕地土壤的强化效果,在联栋温室中进行室内培养试验和盆栽试验,利用Tessier连续提取法对添加牛粪、羊粪和玉米秸秆后的土壤中铬形态分布进行分析.通过S-N-K法、Pearson相关分析等研究添加有机物料后,紫羊茅和羽衣甘蓝对修复土壤的铬富集系数及铬去除率的影响,并探讨其与铬形态间的相互关系.结果表明,添加牛粪或羊粪的土壤中交换态铬分别比空白处理增加1.30％和0.98％.添加牛粪可显著提高紫羊茅和羽衣甘蓝的根干重和茎叶干重,添加羊粪或玉米秸秆仅可显著提高富集植物的茎叶干重,对根干重无显著影响.添加羊粪或牛粪处理的紫羊茅和羽衣甘蓝,修复土壤的铬富集系数均显著高于空白处理.添加玉米秸秆紫羊茅修复土壤的铬富集系数显著高于空白处理,羽衣甘蓝修复土壤的铬富集系数与空白处理无显著差异.3种有机物料的添加均能增强羽衣甘蓝和紫羊茅对铬污染土壤的修复效果,其中添加牛粪诱导强化羽衣甘蓝修复铬污染土壤的效果最佳,对土壤中铬的去除率达到19.62％.紫羊茅和羽衣甘蓝修复土壤的铬富集系数及铬去除率均与土壤交换态铬显著正相关,与碳酸盐结合态铬比例呈极显著负相关.有机物料,尤其是养殖废弃物的添加,能有效提高土壤中可交换态铬比例,进而提高植物修复铬污染土壤的效率.     

石油污染土壤的生物修复技术

石油污染土壤的生物修复技术具有高效、无二次污染和操作管理简便的优点，正逐步成为石油污染治理研究的一个重要领域。本从土壤中石油类物质降解了基本原理出发，总结了近年发展起来的强化生物降解效率的各种技术措施和工程方案及其适用条件，并在此基础上进一步分析了生物修复技术的发展方向和应用前景。中首先详细介绍了土壤中降解石油类物质的生物相组成及降解过程的基本生化原理，并指出影响微生物降解速率的因素主要有土壤pH值，温度、湿度、充氧量和各种营养物质及微量元素含量等。接着，重点重点阐述了石油污染土壤的非原位修复技术和原位修复技术并深入探讨了土地处理、生物堆积处理、堆肥处理等非原位修复技术和所采取的技术措施，主要包括应用高效降解微生物、投加氧化剂和表面活性剂等。最后，本还展望了石油类污染土壤生物治理的未来发展趋势。     

重金属污染土壤的生物修复研究现状

以土壤中重金属污染物为对象,较为系统地综述了国内外重金属污染土壤生物修复(植物修复、微生物修复、动物修复等)技术的研究进展,结合当前土壤污染的新特点,提出了实际应用中存在的新问题,并对生物修复的近期研究工作进行了展望。     

土壤重金属污染及生物修复研究进展

土壤重金属污染不会被微生物降解、迁移性小、很难被清除、易在土壤中富集,一直备受国内外学者关注.研究土壤重金属污染规律,积极探索更有效、经济的污染修复新技术具有重要意义.对土壤重金属污染的来源、赋存形态和迁移规律进行了综述.土壤重金属污染主要来源于工业、农业、交通和能源消费;土壤中重金属的赋存形态可分为水溶态、交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残留态6种;土壤胶体的吸附作用、土壤中重金属与腐殖质的反应、土壤Eh值、土壤的pH值和土壤中的生物转化作用都对重金属的迁移转化有一定的影响.探讨了土壤重金属污染的修复技术,侧重讨论当前研究较多的生物修复,包括植物修复、微生物修复、植物-微生物和动物的协同修复.提出了研究中存在的问题及研究方向.     

我国工业地块氟污染土壤修复技术研究进展

我国是世界上土壤氟污染最为严重的国家之一,土壤氟污染不仅会影响土壤质量,还将对人体及生态环境造成持续影响,大中城市工业区及矿区土壤氟化物污染事件频发,因此加强工业地块氟污染土壤治理及风险管控,对于维护城市生态安全及矿区持续安全生产具有重要意义。本文对土壤氟污染机理、我国土壤氟污染概况及主要修复技术研究及应用情况进行阐述和讨论,并对今后氟污染土壤修复技术发展进行了展望,以期为我国氟污染土壤修复治理及技术应用提供参考。     

黑麦草对TCP污染土壤的修复研究

通过生物盆栽试验研究了黑麦草(Lolium multiflorun L)对2,4,6-三氯酚(TCP)污染土壤的修复作用及其对污染土壤中微生物生物量碳、多酚氧化酶和过氧化氢酶活性的影响.结果表明,培养75 d后土壤中TCP的可提取态质量比随着时间延长而逐渐减少,黑麦草加快了土壤中可提取态TCP质量比的下降.在TCP质量比为1mg·kg-1、10 mg·kg-1、100 mg·kg-1的处理中,种植黑麦草的去除率分别为92.5%、78.2%、55.6%,无植物处理的去除率分别为56.3%、49.2%、37.5%.黑麦草在TCP各质量比处理的污染土壤中能够存活,状态良好.种植植物士壤中的微生物生物量碳以及多酚氧化酶和过氧化氢酶的活性都存在增加的趋势,明显高于对照土壤(p＜0.05),提高了土壤植物和微生物对污染物的降解能力.同时,高质量比处理对酶的活性也有一定的抑制作用.由于土壤自身具有修复TCP污染的自然本能,种植黑麦草具有强化TCP污染土壤的修复作用,可以通过促进黑麦草生长,增加土壤酶的活性,增强土壤微生物活性,提高黑麦草修复TCP污染土壤的能力.     

石油烃污染土壤生物修复技术研究

生物修复由于其成本低、操作简便、无二次污染的特点,已越来越多的运用到石油烃污染土壤的修复过程中。本文阐述了生物强化、生物刺激、生物通风、生物堆肥法和生物反应器法几种常见的生物修复技术的修复原理、使用条件和研究现状,以及讨论了土壤性质对生物修复的影响,并对今后利用生物修复石油烃污染土壤的研究进行了展望。     

重金属污染土壤修复淋洗剂研究进展

综述了重金属污染土壤修复淋洗剂的分类和研究现状,比较了不同淋洗剂的淋洗效果和优缺点,综合分析各种淋洗剂在实际应用中遇到的问题,提出了今后淋洗技术的研究方向.     

低污染浓度重金属Cd污染土壤的电动修复研究

为了研究低污染浓度土壤重金属的电动修复规律,以自制156.27 mg/kg的重金属污染土壤为研究对象,运用经典公式计算确定通电时间、电场强度及电场力,运用1 V/cm和3 V/cm电压梯度的直流电加在电极两端,记录通电过程中的电流、pH值、电导率变化,用火焰原子吸收分光光度计测试土壤中Cd的浓度,计算去除率。1 V/cm去除率最高有9.5%,3 V/cm最高去除率有14.7%。电场强度越大,产生的电场力越大,去除率越高;3 V/cm电压梯度,电渗流的作用大于电场力的作用;1 V/cm的电压梯度,电场力的作用大于电渗流的作用。土壤pH值突变快,在1 V/cm和3 V/cm电压梯度下,低污染浓度土壤的电动修复效率较低。     

电动修复法对土壤中镉的去除及形态转化研究

面对镉污染土壤日益严峻的现象以及各种土壤修复技术存在的不足,采用快速、高效、对环境干扰较小的电动修复法对自制镉含量为200 mg/kg的污染土壤进行修复,在不同电压梯度下对土壤p H值、Cd去除效果进行研究,同时采用BCR法分步提取不同形态的镉,对不同形态镉的迁移转化情况进行分析。实验结果表明,随着电压的增加,土壤中不同形态的镉去除效果明显,在靠近阳极区域去除率达到90%以上,在阴极区域以弱酸提取态为主的镉出现了富集现象。另外,酸性条件有利于不同形态的镉向弱酸提取态转化,有利于提高镉的去除率。     

两种电动修复的对比性研究

在自主研发的电动力学装置中,分别采用脉冲电源和直流电源两种供电方式对相同污染浓度的镉污染土壤进行修复,对比分析脉冲电动修复和恒直流电动修复的修复效果和能耗。实验结果表明:与恒直流电动修复相比,在相同的修复时间内,脉冲电动修复处理之后的土壤中镉的去除率提高29.6%~31.0%;在达到相同修复效果(即脉冲电动修复处理和恒直流电动修复处理过程中阴极电导率均为1285μs/cm时),脉冲电动修复的能耗可节省60.8%。     

综述铬在土壤和植物中的赋存形式及迁移规律

根据重金属铬的理化及生物特性，结合相关资料探讨了铬在土壤和植物中的迁移转化规律，以及对土壤污染和植物危害的相关机制，为铬污染的防治与治理提供借鉴。     

基于健康风险的场地土壤修复限值分析

以某有机污染场地为研究对象,综合选择USEPA、ASTM和VROM等认可程度较高的健康风险评价方法,结合我国的人群特点和场地特征修正风险评估参数,对该场地污染土壤进行健康风险分析。监测结果表明,土壤中苯、苯并(a)芘和苯并(a)蒽3种有机污染物分别超过了其风险筛选值。通过口腔摄入、皮肤接触和呼吸吸入污染物3种暴露途径计算健康风险,污染土壤对人体产生的叠加致癌风险概率CR和非致癌危害HQ分别达到了9.59×10-5和15.46,会对该场地上的居民产生较大健康危害。根据CR和HQ的可接受风险水平10-6和1,将土壤中苯并(a)芘和苯并(a)蒽的修复目标值确定为0.033 mg/kg和0.33 mg/kg。     

粉煤灰吸附处理含铬废水的研究

研究了粉煤灰吸附处理实验室模拟含铬废水 . 实验结果表明 : 废水 pH 值为 2.00～3.74、粉煤灰用量为2 g、吸附平衡时间 80 min时,铬去除率可达98%以上;吸附符合Freundlich等温模式,吸附等温方程式为 logq=1.568 9-0.146 4 logc,以物理吸附为主;穿透体积为90 mL.利用粉煤灰吸附处理含铬废水,具有处理效果好,操作简单,运行费用低等优点.     

NAPLs污染土壤电阻率影响因素研究

土壤受到NAPLs污染后其孔隙液成分发生变化,引起土壤电阻率变化,本研究就电阻率法的基本原理以及影响土壤电阻率的主要因素作为切入点,选取粗砂、细砂、粉土、粘土作为本次实验对象,通过室内模拟NAPLs污染土实验,研究了污染土壤电阻率与NAPLs污染物含量之间的变化规律,并分析了含水率和温度对NAPLs污染土电阻率的影响特征。     

固定剂对土壤中Cr形态变化及生物可利用性的影响

为了考察固定剂对土壤中重金属Cr形态变化及生物可利用性的影响,用天然沸石、FeSO4、MgO质量比为2∶1∶1的物质组合作为固定剂,取一定量风干后的Cr污染棕壤土样,按照5%的比例加入固定剂。在封闭的体系里培养1周后,用Tessier序列提取法提取土壤中添加固定剂前后不同污染程度时各形态的Cr,并对生物可利用性进行评价。结果表明,Cr在土壤中的存在形态以残渣态比例最高,固定剂的添加使Cr向稳定的铁锰结合态和有机结合态方向转变,降低了碳酸盐结合态的比例,从而使Cr的生物利用性和迁移性降低,减小了Cr进入生物链的几率,一定程度保证了土壤使用的安全性。     

螯合剂-油菜联合修复对镉污染土壤酶活性的影响

通过盆栽实验,研究了在螯合剂-芥菜型油菜修复镉污染土壤中,不同浓度的3种螯合剂EDTA、EDDS和草酸对3种土壤酶活性的影响。结果表明,3种螯合剂均显著提高了土壤总Cd去除率,其中EDTA的效果最好,最佳浓度为3 mmol/kg,此时土壤总的Cd去除率高达74.57%。EDTA诱导下土壤蔗糖酶和脲酶活性均显著提高,低浓度EDDS和草酸处理,蔗糖酶活性明显提高,但浓度较高时降到与对照组相当的水平;EDDS和草酸的施用对脲酶活性没有显著影响。3种螯合剂诱导下过氧化氢酶活性均受到轻微抑制,但变化不显著。仅在施加EDTA的土壤中蔗糖酶活性与土壤总Cd含量显著负相关,其他处理中蔗糖酶、过氧化氢酶和脲酶活性与土壤总Cd含量的相关性都不显著。