镉砷污染土壤修复技术的文献计量分析

为了解国内土壤镉砷污染修复技术研究现状和未来发展趋势,采用文献计量方法和可视化软件Citespace,结合关键词检索统计方法,使用CNKI全文数据库,检索1999—2019年土壤镉(Cd)和砷(As)污染修复技术相关论文15 301篇,并绘制了网络知识图谱。结果表明：1999—2012年为镉砷污染土壤修复技术文章低发期,2013—2015年发文量跌宕增长;2016—2019年我国镉砷污染土壤修复技术步入了快速发展阶段;在我国土壤镉砷修复领域研究中,植物修复是热点修复手段之一;从研究机构的分布来看,南北方有较大差异,南方地区的发文量大于北方地区。在此基础上,对未来镉砷污染土壤修复技术和发展方向进行了预测分析。可以看出,我国应不断发展多手段结合的联合修复技术,做好土壤镉砷污染修复预警与风险防控仍是未来的工作重点。以上分析结果可为镉砷污染土壤的修复提供借鉴和参考。     

砷污染土壤微生物修复机制及其研究进展

土壤砷污染是一个全球性问题。越来越多的研究表明,自然界中的微生物在砷的迁移转化过程中发挥了重要作用。微生物修复是目前研究的热点,也是治理砷污染土壤的主要手段之一。综述了土壤中砷污染现状及其赋存形式,重点分析讨论了砷污染土壤的微生物修复机制以及提高微生物修复效率的方法。土壤砷污染修复是一项复杂的系统工程,单一的修复技术很难实现显著的效果。只有建立在以微生物修复为主的基础上,辅之以物理化学、植物及农业生态等措施,才能大大提高微生物修复效率。总结了近年来国内外微生物修复砷污染土壤技术的研究进展,以期为深入研究微生物代谢砷的机制及其在砷污染治理中的应用提供参考。     

不同种类生物炭对砷污染土壤的改良效应

采用温室盆栽法考察施入不同生物炭对土壤理化性状、土壤养分以及砷化学形态的影响.结果表明:施入不同种类生物炭均可提高土壤pH,同时生物炭还可提高土壤有机质、阳离子交换量(CEC)、有效磷和速效钾含量,改良土壤性能.4种生物炭对pH影响大小依次为KOH改性生物炭(BC4)>零价铁改性生物炭(BC3)>玉米秸秆生物炭(BC1...     

金矿开采引起砷污染的初步研究及治理措施

砷伴生于许多有色金属之中,随着含砷矿床的开采,导致砷由地层深处转至地表,改变了它们迁移的地球化学条件,容易释放到周围环境中。以辽宁某金矿为例,调查并阐述了金矿开采过程中的砷释放,以及尾矿渣的堆放,随废水排放造成对周围河流的砷污染情况,提出了适合金矿床开采的砷污染治理方法。     

饮用水除砷技术研究进展

饮用水中的砷对人体健康危害很大。介绍了从饮用水中去除砷的各种方法,总结了目前除砷技术存在的不足,指出混凝微滤工艺具有除砷效率高、能耗低、操作简单等优点,应成为今后饮用水除砷技术的发展方向。     

天然锰砂去除水中的砷

天然锰砂是一种廉价、高效的水处理用材料,但尚未用于水中砷的去除。实验研究了反应时间、砷形态、初始砷浓度、温度、溶液初始pH对吸附过程的影响。结果表明,天然锰砂对As(Ⅲ)的吸附能力大于As(Ⅴ)。25℃时,固液比为10 g/L的条件下,天然锰砂对初始浓度为5.0 mg/L的砷溶液吸附过程经72 h基本达到平衡,平衡时对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除率分别达到94.5%和85.9%。吸附过程符合Lagergren准一级反应动力学模型和假二级反应动力学模型。相比之下,假二级动力学模型拟合程度更高。对As(Ⅲ)和As(Ⅴ),45℃时的吸附量均大于25℃时。不同温度下,天然锰砂对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附过程更符合Freundlich等温吸附模型。在溶液初始pH为3～10范围内,锰砂对砷的吸附能力受pH的影响较小。实验结果表明,天然锰砂是一种具有实际应用潜力的除砷材料。     

苏北灌溉总渠灌区土壤砷污染及调查研究

在对苏北灌溉总渠沿线灌区土壤采样分析的基础上,评价该灌区砷的污染状况,探讨了土壤中As的含量、分布、成因及其与人类活动的关系。结果表明,长期利用污水灌溉,导致砷在灌区耕层产生累积,土壤受到一定程度的污染,应当引起关注。     

含铁材料对污染水稻土中砷的稳定化效果

通过化学实验方法,向砷污染水稻土中添加4种含铁材料(FeCl3、FeCl2、Fe0和Fe2O3),分析稳定后土壤中pH、砷形态及砷毒性浸出量的变化,研究4种含铁材料对污染水稻土中砷的稳定化效果。结果表明,FeCl3和FeCl2处理降低了土壤pH,Fe0和Fe2O3处理对土壤pH影响不大。4种含铁材料均明显降低了土壤中易溶态砷(WE-As)和毒性浸出砷含量。在最大添加量为8.00 g/kg时,FeCl3、FeCl2、Fe0和Fe2O3分别使易溶态砷比对照降低了86.4%、63.6%、77.3%和36.4%,使毒性浸出砷比对照降低了96.3%、88.9%、70.4%和30.4%。4种含铁材料均对水稻土壤中砷具有较好的稳定化效果,且能力大小依次为:FeCl3FeCl2、Fe0Fe2O3。Fe0和Fe2O3处理使WE-As、铝型砷(Al-As)、铁型砷(Fe-As)向钙型砷(Ca-As)和残渣态砷(RS-As)转化;FeCl3处理使土壤WE-As、Al-As向Fe-As、Ca-As和RS-As转化;FeCl2处理使土壤WE-As、Ca-As向Al-As、Fe-As转化,对RS-As影响不明显。说明Fe0固砷的机理与Fe2O3相似,与FeCl3有一定差异,与FeCl2的差异可能更大。     

抗砷菌对蜈蚣草生长及其砷吸收能力的影响

从湖南某砷污染地区挖取蜈蚣草,在蜈蚣草根系与根系新鲜土中筛选出11组抗砷菌单菌落(依次编号为A、B、C、D…K),并将其接种到蜈蚣草盆栽试验中,研究抗砷菌对蜈蚣草生长以及对砷吸收能力的影响。结果表明,抗砷菌在一定程度上能够刺激蜈蚣草的生长,尤其是根内筛选抗砷菌明显提高了蜈蚣草的生物量。其中,E、G抗砷菌可以增强蜈蚣草对砷的吸收能力,促进砷由蜈蚣草地下部分向地上部分转移。测定接种E、G抗砷菌的蜈蚣草各部位抗逆性指标的含量,得出E、G抗砷菌能减轻蜈蚣草根系质膜的损伤,提高蜈蚣草根系抗砷胁迫的能力。对E抗砷菌进行鉴定,该菌属于半知菌纲,丛梗胞目,丝核菌属(Rhizoctoniasp.),为内生菌根菌,该菌可产生类似赤霉素的活性物质,从而促进植物生长。     

锌冶炼废渣浸出液硫化法除砷的研究

以硫化钠为沉淀剂,将锌冶炼废渣浸出液中的砷以硫化砷的形式沉淀析出,实验考察了浸出液酸度、硫化钠加入量、反应时间等因素对除砷效率的影响.实验结果表明,当浸出液中游离H2SO4浓度为3 mol/L,Na2S·9H2O投加量为16.1 g/L(浸出液),反应时间为30 min时,浸出液中的砷去除率达到99.3%,较好地解决了...     

国家饮用水标准与砷、镉去除技术

随着饮用水水质标准的进一步提高,对饮用水水体中的砷、镉最高浓度值也相应作出了严格的限制。常规给水工艺已经不能满足有效去除砷、镉的要求,因此必须采取安全、有效的方法,最大程度地降低砷、镉的危害,以保障饮用水的安全。笔者对国内外去除砷、镉的多种技术进行了分析,找出了去除饮用水中砷、镉的有效技术方法,以及时适应日益提高的饮用水标准要求。     

复合污染土壤中砷和镉的原位固定效果研究

采用人工模拟的砷和镉复合污染土壤研究了不同修复剂对砷和镉固定能力的差异.结果表明,经MgO、CaO这2种碱性药剂处理后4种不同污染浓度的土样中砷和镉的浸出浓度均有所降低,在一定程度上能使2种污染元素达到共同稳定,但土壤pH会随着两者加入量的增加而升高,因此使用时要仔细考虑两者的用量;Al2O3对土样中的砷和镉也有一定的...     

砷污染农田的植物提取修复技术研究进展

由于粗放的矿物采冶方式,矿区大量的砷扩散到周边农田中,会导致农田土壤砷污染问题。部分地区的砷背景值高,部分地区在农业生产活动中使用含砷化肥、农药等,均会加剧农田砷污染问题。植物提取修复是一种利用超富集植物将土壤污染物吸收并转移到植物地上部,待植物成熟收割以整体移除污染物的方法。与其他砷污染农田土壤的修复技术相比,植物提取修复技术具有无二次污染的特点。该技术辅以合理的农艺措施,可使土壤砷污染减量,并实现边生产边修复的目标,应用潜力广泛。分析了砷污染土壤植物提取修复技术的原理与现状;重点探讨了近年来强化砷植物提取修复的方法,包括修复植物的种质创新、超富集植物与根际微生物联合作用和农艺措施优化等几个方面;最后展望了农田土壤砷污染修复技术的未来研究方向,以期为该技术的进一步发展提供参考。     

镉、砷复合污染土壤钝化修复研究进展

镉、砷复合污染土壤给农田生产和农产品食用安全构成严重威胁.由于镉、砷赋存形态的差异,同步治理难度较大.概述了土壤镉、砷复合污染现状及原位钝化修复难点,着重介绍了当前钝化处理过程中常用的无机和有机钝化材料,多角度探讨了钝化材料多元组配和材料改性的钝化效果及机理,对不同钝化材料的修复成本进行简要的成本效益分析,为镉、砷复合...     

3种含铁材料对重金属和砷复合污染底泥稳定化处理

选用3种含铁材料FeCl3、Fe(OH)3和FePO4,开展重金属和砷(As)复合污染底泥的稳定化处理实验,并用毒性浸出测试(TCLP)的结果和底泥交换态重金属(Pb、Cd、Cu、Zn)及As的含量来评价其稳定化效果。结果表明,(1)FeCl3和FePO4降低了底泥pH值,Fe(OH)3轻微地提高了底泥pH值。(2)FeCl3活化了底泥中Pb、Cd、Cu、Zn,使其浸出量和交换态含量增加,对As浸出量的影响不大,但使底泥中As交换态含量明显降低,且在最大添加量(8.00 g/kg)时As交换态含量未检测出;Fe(OH)3降低了Cd交换态和浸出量,稍增加了As交换态和浸出量,但对Pb、Cu、Zn交换态和浸出量影响不明显;FePO4明显降低了Pb的浸出量和交换态含量,略微降低了交换态Cd、Zn含量,对交换态Cu影响不大,但明显增加了As的浸出量和交换态含量。综上,FeCl3对As具有较好的稳定化效果,但明显活化了底泥中的4种重金属;Fe(OH)3亦对底泥中Cd有一定稳定化效果;FePO4对Pb的稳定化效果较好,但明显活化了底泥中的As。显然,3种含铁材料都不能实现底泥中重金属和As的同时稳定化。     

纳滤膜技术在地下水除砷应用中的研究进展

砷污染突发事件的频发严重威胁着地下水饮用水水源的水质安全,加之饮用水控制标准的提高,就对饮用水除砷技术提出了更高的要求,而纳滤(NF)膜分离技术为饮用水除砷提供了新的思路。首先概述了地下水中砷的存在形态、化学性质以及我国高砷地下水地区分布,然后分析了NF膜特点、除砷机理与性能,系统地阐述了各种因素包括膜操作因素（操作压力、膜回收率、膜排布方式等）和原水水质因素（pH、水温、共存离子、共存有机物及砷浓度与砷价态等）,对NF膜除砷性能的影响。此外,对NF除砷的关键问题,如原水预处理、膜浓水处理、膜污染及其清洗等,也作了探讨。最后,总结了目前NF除砷应用中所面临的问题,探索性提出了NF膜技术在除砷应用中的研究方向。     

电动修复过程中电极逼近对土壤砷迁移与形态转化的影响

以高浓度砷污染土壤为修复对象,探究电极逼近法耦合捕集室对砷污染土壤的修复效果。实验设置4个处理,分别为固定电极 (FE-EK) 、阴极逼近 (AC-EK) 、阳极逼近 (AA-EK) 和两极逼近 (AAC-EK) 。结果表明,AC-EK、AA-EK以及AAC-EK对总砷[As(T)]的迁移具有促进作用,表现为捕集室中As(T)质量分数与初始值相比显著升高 (p<0.05) ,而FE-EK捕集室中As(T)质量分数与初始值相比无显著性差异 (p>0.05) ,As(T)整体迁移率以AAC-EK最高 (31.50%) ,FE-EK最低 (15.38%) 。由于土壤整体氧化还原电位升高,使得FE-EK、AC-EK、AA-EK、AAC-EK处理组三价砷平均质量分数较初始值分别降低9.78%、7.81%、13.65%、4.09%。砷的生物有效性在Fe₂O₃和电动效应的联合作用下不断降低,表现为可交换态砷、铝结合态砷、钙结合态砷向铁结合态砷、残渣态砷转化。本研究结果表明,AAC-EK促进As(T)迁移的效果最好,可交换态砷占比最低,且单位修复能耗最低,具有良好的砷污染土壤修复潜力。     

砷污染土壤柠檬酸萃取修复技术研究

伴随着砷工业的发展,含砷化学品引发的重大环境污染事故时有发生。一般砷污染事件发生后,土壤是其最直接的受害者,有必要寻找一种快速且行之有效的方法对砷污染土壤进行控制修复。针对此问题,通过实验探讨了柠檬酸萃取修复砷污染土壤的效果,研究了柠檬酸浓度、液土比、萃取时间及土壤共存离子对柠檬酸萃取砷的效果的影响,为砷污染土壤的治理提供依据。结果表明,柠檬酸是一种高效的砷萃取剂;随着柠檬酸浓度、液土比、萃取时间的增加,砷的萃取率均有所升高;当柠檬酸摩尔浓度为0.25 mol/L、液土比为20 mL/g、萃取时间为21 h时,柠檬酸对砷的萃取率达到最高值(70.58%);土壤中共存的PO43-、Zn2+、Fe2+,由于其竞争作用,能使柠檬酸对砷的萃取率降低。     

芬顿和氯化铁协同修复三价砷污染土的稳定化效果

由于铁盐稳定化修复砷污染土通常不考虑砷价态对毒性和迁移性的影响,导致了修复效果欠佳。针对三价砷污染土提出了预氧化-稳定化协同修复方法,先使用芬顿将三价砷氧化为低迁移性的五价砷,再利用氯化铁将其稳定化。通过合成沉降淋滤试验、生物可利用性、pH测试、连续萃取试验和光谱分析研究了协同修复的稳定化效果和机理。结果表明,与未经处理的污染土相比,1%用量的芬顿和1倍铁砷比的氯化铁进行协同修复的稳定化处理可使浸出浓度降低99.6%,生物可利用性砷的质量分数降低99.4%,修复效率得到提高;芬顿氧化和氯化铁稳定化都使土壤pH降低,但1倍铁砷比下协同修复后的pH为5.82,高于6倍铁砷比下只用氯化铁修复的pH (3.78) ,由此可一定程度上避免过量使用铁盐造成的土壤酸化;连续萃取试验表明协同修复后更多不稳定态的砷转变为稳定形态;光谱分析发现协同修复可以将土壤中三价砷全部氧化为五价,并通过铁氧化物/氢氧化物吸附和砷酸铁沉淀的形式固定砷。本研究结果可为三价砷污染土修复提供理论和技术支持。