徐州市北郊工业区河流底泥重金属污染特征

对徐州市北郊工业区主要纳污河流,京杭大运河徐州段及其支流荆马河底泥中的多种重金属含量(mg/kg)进行测定的结果表明底泥中重金属含量沿顺流方向增加;主要重金属含量的最大值分别为Cu,398.5;Pb,586.9;Zn,6 139.0;Mn,1608.0;Co,28.74;总Cr,28259.0;Ni,50.33;V,123.1.运用地积累指数法评价了底泥的重金属污染程度,徐州市北郊工业区河流底泥已受到了重金属的污染,尤其是Zn污染最为严重.荆马河底泥中的重金属不仅是其水体本身的内源污染,也是京杭大运河铜山段底泥重金属污染的主要来源.     

我国底泥重金属污染防治

重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布，而底泥往往是重金属的储存库和最后的归宿。当环境变化时，底泥中的重金属形态将发生转化并释放造成污染。重金属不能被生物降解，但具有生物累积特性，可以直接威胁高等生物包括人类，因此，底泥重金属污染问题日益受到人们的重视。作者综述了我国底泥重金属的污染状况、存在形态、释放规律和治理措施，并提出了需要深入研究的问题。     

底泥中Pb Cd Cu Zn Mn Fe测定方法及对比试验

为了配合我所开展湘江污染的监测及综合防治的科研工作,需要对湘江底泥中微量重金属污染状况有一系统了解,我们针对底泥的性质,进行了底泥中重金属元素分析方法及分析方法对比研究工作。为了制定出一个既能适用于底泥的分析又要快速、灵敏的方法。     

壳聚糖改性钠基膨润土稳定剂对重金属污染底泥的处理

为有效处理重金属污染的疏浚底泥并验证重金属稳定剂的稳定性,采用重金属稳定化的方法,以Cu²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺单一和复合重金属污染的疏浚底泥为研究对象,以壳聚糖改性后的钠基膨润土为稳定剂,在不同稳定剂投加量、pH和液固比的条件下,对污染底泥进行稳定化处理,并采用毒性特征沥滤方法 (TCLP)和BCR连续提取法对稳定化效果进行分析与评价。结果表明：经过壳聚糖改性后的钠基膨润土稳定重金属的能力显著提高,在投加量为5%时,对Cu²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺单一重金属污染底泥便可达到较高的稳定化率;聚糖改性钠基膨润土稳定剂(NaBent-CTS)处理Cu²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺单一重金属污染底泥的最佳投加量为5%～7%,pH为6～7,液固比为1.3:1～1.7:1;NaBent-CTS处理Cu²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺复合重金属污染底泥的...     

水泥、粉煤灰及DTCR固化/稳定化重金属污染底泥

采用水泥、粉煤灰及有机硫稳定剂DTCR固化/稳定化处理重金属污染的底泥,考察固化体的抗压强度及重金属浸出毒性,确定了底泥固化/稳定化的最佳工艺条件。结果表明:仅用水泥固化/稳定化重金属污染底泥,固化体抗压强度随水泥用量的增加而上升,重金属浸出浓度则下降,当水泥∶干底泥质量比为0.6∶1.0时,固化体7 d抗压强度能达到0.99 MPa的标准值;进一步研究发现,水泥∶粉煤灰∶干底泥质量比为0.54∶0.06∶1.0时,重金属浸出浓度有所上升,但7 d及28 d抗压强度仍能分别达到1.2 MPa和2.8 MPa;加入DTCR后,当水泥∶粉煤灰∶DTCR∶干底泥质量比为0.54∶0.06∶0.012∶1.0时,固化体7 d及28 d抗压强度分别为1.1 MPa和2.1 MPa,醋酸缓冲溶液法浸出的Cd、Pb、Zn和Cu浓度分别为0.102、0.189、0.180和0.032 mg/L。     

底泥生长基质中重金属的迁移特征及生物有效性

河道底泥中重金属含量较高,重金属的迁移性及生物有效性是限制疏浚底泥土地施用或用作废弃场地修复基质资源化利用途径的主要因素。以沈阳细河待疏浚底泥为材料,通过盆栽实验的方法研究了河道底泥与碱性粉煤灰、炉渣和锯木屑配比基质中重金属在紫花苜蓿体内累积、迁移及生物有效性的变化。结果发现,配比底泥基质上紫花苜蓿生物量、株高及株径均好于纯底泥处理,其中底泥、粉煤灰、炉渣、锯木屑以2：0．5：0．5：0．5配比的s2处理中紫花苜蓿生物量是纯底泥处理的11．7倍。与底泥对照相比,配比底泥基质上植株体内重金属含量极显著降低,而且地上部重金属含量显著低于根部含量;底泥基质中紫花苜蓿地上部和根部对Cd、Cu、Pb、Zn的富集系数（BCF）显著低于底泥处理,但转移系数（TF）无显著变化,富集系数（BCF）和转移系数（TF）均小于1．0。紫花苜蓿种植后底泥基质中重金属含量显著低于农用污泥重金属控制标准,除Cd含量略高外,Cu、Pb和Zn含量低于土壤环境质量三级标准。这些结果表明,城市重污染河道底泥经过合理处置后,重金属浓度、活性及生物有效性降低,在其土地施用或废弃地修复中可以用作一些耐性植物的生长基质。     

底泥性质对重金属生物淋滤效果的影响

生物淋滤技术是一项可以将重金属从污染底泥或土壤中分离出来的环境修复技术,具有反应温和、耗酸少、运行成本较低、去除效率高,以及脱毒后底泥的脱水性能好等优点。然而,底泥成分复杂、流域特异性高,这使得相似的生物淋滤工艺对不同底泥的重金属去除效果不尽相同、淋滤技术的工艺参数标准化难度增加。综述了底泥性质对淋滤反应的3方面影响:底泥中的有机质与酸可挥发性硫化物(AVS)会改变重金属的形态;pH、可还原性硫、水溶性有机物(DOM)会对淋滤功能菌的活性产生影响;底泥粒度和耗酸能力(ACC)也会影响重金属的化学淋出效果。在此基础上提出今后该技术有待开展的研究内容,以期为该技术的进一步推广应用提供理论依据和技术支撑。     

ES稳定重金属污染底泥效果

就新型有机重金属稳定剂ES和常用稳定剂氧化钙、硫化钠、硫酸亚铁、磷酸氢二钠、壳聚糖对Cu、As、Cd、Hg单一重金属模拟底泥的稳定化效果进行了对比实验研究。结果表明,氧化钙对几种重金属均有一定稳定效果,但用量大,成本高;硫化钠也对4种重金属有一定效果,对Hg、Cu效果较佳,As、Cd效果一般;磷酸氢二钠则对Hg、As基本无稳定效果;硫酸亚铁虽对As有较高的稳定化率,对于其余3种重金属则基本无效;壳聚糖则对As有明显反作用。根据稳定模拟底泥实验结果对新型有机重金属稳定剂-ES的稳定现场原状污染底泥的工程应用和机理进行了研究。结果表明,投加量为5%,pH为8,液固比为1.2∶1时,ES对复合重金属底泥中的重金属稳定化率最高。经ES稳定后各重金属形态残渣态占较大比例,稳定性佳。     

基于表层沉积物的鸭绿江口环境质量状况分析

对鸭绿江口不同地区表层沉积物的生源要素和重金属元素分布特征进行了分析;评价了河口地区生源要素与重金属的污染情况。结果表明,鸭绿江河口地区表层沉积物中生源要素污染情况比较严重。相比之下,重金属污染程度较轻,重金属中Cu的污染状况相对较重;最大混浊带的细颗粒物对生源要素和重金属都有较强的吸附作用。生源要素和重金属元素的分布特征和评价结果表明,河流断面的污染程度大于潮滩断面和毗邻浅海断面,河口地区的生源要素主要来源于河流输送和近岸生活、生产活动,重金属元素主要来源于鸭绿江的径流输送。     

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。     

城市河涌受污染底泥的固化/稳定化处理

为了给河涌疏浚底泥的资源化提供技术支持,以广州市车陂涌表层受污染底泥为研究对象,用水泥、石灰、粉煤灰、膨润土等材料对底泥进行固化/稳定化处理实验。通过无侧限抗压强度、污染物在模拟自然条件下(中性)的释放特征、毒性浸出实验(酸性条件)对固化/稳定化处理效果进行综合分析。结果表明:经合适的处理后,固化体抗压强度能高于300 kPa;固化体自然条件下重金属的释放量明显减少,固化/稳定化处理能够有效减缓和减少固化体的二次污染;毒性浸出实验结果表明,河涌底泥经固化/稳定化处理后其重金属浸出能力显著降低。     

北运河沉积物/水界面上重金属迁移转化规律

分析测定了6种元素(Cr、Co、Mn、Cu、Pb、Zn)在北运河水系10个采样点水体和表层沉积物中的含量和形态分布,利用SPSS 19.0统计软件对重金属在不同形态中的含量进行相关性分析。结果显示,北运河下游重金属污染程度高于上游;Cr、Cu、Pb、Zn在底泥可提取态中所占比例相当高,多数采样点都超过10.0%。所研究的重金属多数在底泥Fe-Mn结合态与悬浮物、可交换态、硫化物和有机质结合态均存在相关性;Mn是北运河地化循环中最为活跃的元素。     

3种修复剂对底泥中不同形态重金属去除效果评估

随着经济发展,越来越多的重金属通过各种途径进入水体,其中部分通过物理、化学或生物作用在底泥中沉积。在合适条件下,底泥中的重金属又会重新进入水体,危害水生生物以及人类健康。沸石粉、生物炭和镉康等材料常常被应用于底泥中重金属的修复,使重金属中能被生物利用的形态转化为残渣态。通过比较沸石粉、生物炭和镉康对底泥中非残渣态的Cu、As、Cd和Pb的去除效率,发现这3种修复剂均有一定的去除效果,其中沸石粉及生物炭对底泥中非残渣态的重金属去除效果较好。总体来讲,这3种用于底泥非残渣态重金属去除的修复剂的性价比表现为:沸石粉生物炭镉康。     

扬州市城区地表水底泥重金属污染现状与风险评价

对扬州市城区地表水底泥进行等距离布点采样.分析cd、Cu、Pb、Zn 4种重金属的含量,并应用潜在生态危害指数法对重金属潜在生态风险进行了评价.结果表明:4种重金属的潜在生态风险由高到低的顺序为Cd>Pb>Cu>Zn,其中Cd的潜在生态风险程度已达很强;扬州市城区地表水底泥重金属潜在生态风险程度为强.各条河流底泥重金属潜在生态风险程度由强到弱顺序为古运河>二道河>宝带河>小秦淮河>新城河>水院池塘(对照);从空间上看,扬州市城区东部的地表水底泥重金属潜在生态风险程度高于西部,北部高于南部.     

太湖底泥的污染控制及修复技术的可行性应用探讨

太湖表层底泥营养物、重金属和有机污染物等含量较高,并有向水体释放倾向,对水体及水生生态系统造成威胁.文章探讨了对太湖已开展或近期可开展的内源污染治理实用和示范技术,如外部污染源控制、原位覆盖、原位底泥氧化、原位上覆水充氧、生态疏浚、生物修复技术以及自然消减技术等.对上述技术运用于太湖进行了可行性分析.     

硫化亚铁稳定化修复重金属污染湖泊底泥的效率及机理

研究了硫化亚铁(FeS)对重金属污染湖泊底泥的稳定化修复效率及作用机制。结果表明:FeS能有效稳定化湖泊底泥中的重金属Cu、Pb和Cd。当水溶液初始pH=2,FeS的添加量为5%(质量分数)时,重金属Cu、Pb和Cd的稳定化率分别达到72.83%、55.25%和48.17%。水溶液初始pH在2~7范围内逐渐增加时,FeS对重金属的稳定化效率逐渐降低。在FeS稳定化重金属的过程中,Cu的稳定化主要通过形成CuS沉淀,Pb和Cd的稳定化均包含生成金属硫化物沉淀和Fe(OH)_3共沉淀过程,但Fe(OH)_3共沉淀对Pb的稳定化贡献显著大于Pb S沉淀,而Fe(OH)_3共沉淀和CdS沉淀对Cd的稳定化贡献相当。     

撒施阻控材料快速去除上覆水Cd对的室内模拟研究

湘中矿区塘、水库等灌溉水体及其底泥重金属超标问题日益凸显,研究选取石灰、水稻秸秆生物炭和人造沸石等3种环境友好型土壤重金属阻控材料,通过室内玻璃柱模拟静止水体实验探讨水面缓慢撒施阻控材料对上覆水重金属Cd去除与底泥Cd有效性影响。为期60 d的实验结果显示,1%(0~20 cm表层底泥质量分数)的单一石灰、生物炭、沸石与石灰+生物炭+人造沸石配方(质量比1∶1∶1)4种处理均可明显快速去除上覆水中水溶态Cd质量浓度,其中石灰效果最佳,沸石效果最差,石灰与3种阻控剂组配处理均可使上覆水中水溶态Cd质量浓度由20μg·L~(-1)以上降至10μg·L~(-1),符合我国灌溉水Cd的限定标准。阻控材料自然沉积在底泥表面后对5 cm处底泥水溶液Cd质量浓度具有一定的消减效应,沸石效果优于石灰、生物炭处理,其中"石灰+生物炭+沸石"的不同粒径阻控材料组配方式效果最佳。石灰、生物炭、沸石及3种阻控剂组配处理60 d后底泥pH值依然略高于对照,差异不显著,但可交换态Cd含量明显低于对照。结果可为塘库型水体上覆水及底泥Cd等重金属污染的生态风险降低及控制措施研究提供科学参考与方法指导。     

网络版论文摘要

正湘江流域底泥重金属污染综合分析与评价许友泽1,2邓沙宁3成应向1,2戴友芝4付广义1,2刘锦军1,2,4(1.湖南省环境保护科学研究院,湖南长沙410004;2.水污染控制技术湖南省重点实验室,湖南长沙410004;3.湖南有色冶金劳动保护研究院,湖南长沙410004;4.湘潭大学化工学院,湖南湘潭411105)采用电感耦合等离子体质谱法、原子吸收分光光度法和原子荧光分光光度法测定湘江流域底泥中7种重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、As、Hg、Cr)的含量,分别利用地累积指数法和潜     

河道底泥重金属浸出毒性分析及其固化/稳定化效果

城市内河由于长期承纳污染物导致其底泥受到污染,特别是其中重金属污染严重。选取某城市纳污河淤泥为试验对象,发现底泥Cr、Cu、Ni和Zn含量和浸出浓度均较高。为使其达到资源再利用要求,研究了一种污泥改性剂对其固化/稳定化的效果。结果显示,当改性剂掺量为10%时,已能够显著提高淤泥各个龄期强度。固化淤泥重金属浸出浓度在7d时已明显降低,且随养护时间增长进一步降低。改性剂掺量为13%时,固化淤泥Cu、Ni和Zn浸出浓度可降低90%以上,而Cr浸出浓度也可降低80%左右。实验表明,污泥改性剂处理后淤泥抗压强度提高,同时有害物质得到有效的稳定。     

渔溪河流域重金属采选污染调查与来源初步分析

有色金属采选矿区污染往往呈现历时长、污染重、污染面积大、环境介质复杂等特征。为了解某小流域重金属污染的状况和成因,对该区域重金属污染的潜在来源进行了初步调查分析。结果表明,流域内有色金属采选活动造成河道、农田、地表水、地下水重金属污染,其中As、Pb、Sb、Zn是重点防控的元素。流域潜在污染源有13个,其中长城岭矿及周边区域、废弃冶炼厂及周边地下泉水、下涟选场尾矿及周边区域是最主要的显性污染源。流域重金属污染来源复杂,包括尾矿砂释放、矿石淋溶、矿坑水、矿井水、地下泉水等点源和面源,其中青头江、下涟两个区域对流域下游河水Sb浓度的贡献分别达到约60%~75%和15%~20%。区域历史遗留面源污染问题突出,河流底泥、沿岸尾矿砂冲积物等污染贡献度很难定量,针对河流水体采取的应急工程措施难以完全解决流域Sb浓度升高问题。