亚氨基二琥珀酸修复重金属污染土壤及环境风险削减评估

以亚氨基二琥珀酸（ISA）为洗脱剂,考察ISA投加量、洗脱液pH值、反应时间和土液比对Cd、Pb和Zn去除率影响,通过Box-Behnken多因素设计法优化最佳洗脱条件,并采用涵盖土壤重金属残留量、浸出浓度和毒性的综合环境风险法评估修复效果.结果表明,ISA对Cd、Pb和Zn去除率随其浓度增加而增加;ISA浓度为50mmol/L时,对矿山污染土壤中Cd、Pb和Zn去除率达到11.83%、34.26%和20.96%;对污染农田土壤中Cd、Pb和Zn去除率达到48.89%、57.08%和81.80%.增加反应时间和洗脱液酸性有助于提高ISA对Cd、Pb和Zn去除率.随土液比减低,Cd、Pb和Zn去除率呈上升趋势.ISA去除Cd、Pb和Zn最佳条件为：ISA浓度70mmol/L、洗脱液pH4.0和反应时间120min,预测矿山土壤和污染农田土壤中Cd、Pb和Zn总去除率最大分别为32.58%和93.16%.ISA大幅度降低水溶态、可交换态和碳酸盐结合态Cd、Pb和Zn残留量,从而削减矿山土壤和污染农田土壤中Cd、Pb和Zn总环境风险达50.81%和87.13%.亚氨基二琥珀酸可有效去除污染土壤中重金属并降低残留重金属的环境风险,是一种潜在材料可用于土壤重金属污染修复.     

铬铁渣重金属浸出特性及环境风险研究

含有重金属的铬铁渣露天堆存、填埋处置和资源化利用过程均可能存在环境风险。以重庆某铬铁合金冶炼厂铬铁渣样品为例,采用国家标准浸出方法进行浸出试验研究。结果表明：水淬渣、干渣和陈渣中V、Cr、Mn、Ni、Zn、As、Se、Ba等重金属的浸出浓度均低于GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》的浓度限值,其中Cr的浸出浓度分别为0.033 8、0.012 2和0.027 8 mg/L。铬铁渣属于一般工业固体废物,可按照一般工业固体废物进行填埋处置,其资源化产品的环境风险也应引起重视。     

基于用途和风险的重金属污染土壤稳定化修复后评估体系思考

系统总结了国内外用于评估重金属污染土壤稳定化修复效果的方法及存在的问题,目前国内外土壤稳定化效果评估多采用模拟填埋和酸雨情景下的毒性浸出方法,但该评估方法不能完全模拟基于填埋、绿化、路基和河岸护坡等不同用途和去向后污染物向环境中释放的多种情景,也很难表征碳化、冻融等实际复杂多变环境的长期作用下重金属释放的风险。应基于土壤稳定化处理后的不同用途和去向,建立相应的浸出方法,评估不同环境胁迫条件下重金属释放的可能性及浸出量,同时建立稳定化土壤的健康和生态风险评估方法以评价其存在的潜在风险,尝试构建稳定化土壤的浸出和风险评估方法体系。     

土壤重金属污染及修复技术探讨

由于人类活动致使土壤中的微量金属元素超过土壤环境质量的标准值或土壤背景值的上限值,导致生态环境质量下降和土壤环境恶化,从而对人体健康、其他生物、水体噪声危害的现象,称之为土壤重金属污染。有学者通过调查发现,我国耕地土壤重金属污染的比重占耕地总量的1/6左右,造成国家经济效益的损失达200亿元左右,可见我国土壤重金属污染形势并不乐观。本文结合我国土壤污染的现状,系统的提出防治措施,为今后土壤修复、治理等工作提供参考性建议。     

有机物及重金属污染土壤的生物修复

土壤污染的生物修复技术是环境污染治理技术的一个新领域，同传统的物理、化学处理技术相比具有经济、高效、无二次污染和适用范围广等优点，近年来受到广泛关注。章就当前受有机物和重金属等污染的土壤生物修复类型进行综述．就该技术的最新研究动态、应用前景及其研究方向进行了分析和展望。     

土壤重金属污染及植物修复技术综述

阐述了我国土壤重金属污染现状及其危害,重点叙述了植物修复技术在土壤重金属污染的修复过程中的作用,并归纳该技术的优缺点,结合我国具体情况,提出植物修复技术的发展趋势。     

土壤重金属污染修复技术及展望

土壤重金属污染严重危害到人类健康,我国土壤污染问题较严重,农用耕地污染土地范围较大,且我国东西南北地势环境错综复杂,污染现象呈多样复杂性,我国现行土壤修复技术较单一,综合考虑我国土地重金属污染情况,应采取确行有效的处理技术,因地制宜.文章概述几种目前我国应用范围较广的土壤重金属修复技术,并对未来修复技术进行展望.     

重金属污染土壤修复技术及其修复实践

重金属含量超标会对环境造成严重的破坏,威胁人体健康。因此,在土地资源开发工作开展过程中,应加强对重金属污染土壤的修复,做好日常土壤重金属污染检测工作,制定更加科学的土壤重金属防护措施,使土壤修复技术应用得到大幅度提升。     

三峡库区稻田土壤重金属污染特征及风险评价

以三峡库区(重庆段)12个区县稻田土壤为研究对象,分析了土壤Cd、 Hg、 Pb、 As、 Cr、 Cu、 Zn和Ni含量,采用不同方法评估稻田土壤重金属的污染程度、潜在生态风险和人体健康风险.结果表明,三峡库区稻田土壤8种重金属除Cr外,其它7种重金属平均值均超过三峡库区土壤背景值,且分别有12.32%、 4.35%和2.54%的土壤样品Cd、 Cu和Ni含量超过相关标准的筛选值.8种重金属变异系数为29.08%～56.43%,属于中等及以上强度变异水平,受人为活动影响较大.8种重金属在土壤中均存在污染现象,且有16.30%、 6.52%和2.90%的土壤Cd、 Hg和Pb存在重度污染.同时,土壤Cd和Hg的潜在生态风险较高,整体为中度危害.12个区县中,巫溪县和巫山县污染程度较高,内梅罗综合污染评价为中等污染水平,且综合潜在生态风险也达到中度生态危害水平.健康风险评价结果表明,手口摄入是人体非致癌风险和致癌风险的主要暴露途径.土壤重金属对成人没有非致癌风险(HI<1),但有12.68%的点位对儿童具有非致癌风险(HI>1).土壤重金属对儿童具有致癌风险(TCR=5.75...     

铅锌矿区土壤重金属污染特征及污染风险评价

为研究铅锌矿区土壤重金属的环境污染特征并评价其风险,以湖南某铅锌矿区土壤为研究对象,利用X射线衍射谱(X-ray diffraction,XRD)分析土壤矿物组成,在微波消解土壤样品后采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）检测重金属浓度,利用欧洲共同体修正（BCR）法分析土壤中重金属赋存形态;最后开展了土壤重金属污染潜在环境风险评价。结果表明：矿区土壤成分主要包括石英、长石、高岭石、蒙脱石等;土壤重金属污染水平由大到小为Zn＞Pb＞Ni＞Cd＞Cu＞Cr＞As;土壤重金属中以残渣态存在所占比例最高的元素是Ni,酸可提取态比例最高的是Zn;土壤重金属的污染指数及潜在生态风险指数整体偏高,单因子污染指数最高的元素是Cd,内梅罗综合污染指数为1 472.98;环境风险系数最高的重金属元素为Cd,环境风险综合指数（RI）高达25 380.63,超过高生态风险阈值211.51倍。     

有机磷和无机磷材料修复铅污染土壤

近年来,城市工业污染场地严重威胁着人居环境安全,其中土壤铅污染问题比较突出。为加强对铅污染土壤的风险管控,采取磷酸氢二钠（DSP）和植酸（PA）钝化处理铅污染土壤,采用BCR形态分析法和固体废物浸出毒性浸出方法-醋酸缓冲溶液法（HJ/T 300—2007）评价土壤铅赋存化学形态和浸出毒性。结果表明：DSP与PA对污染土壤pH的影响差异比较明显,但均能有效降低污染土壤的铅浸出浓度,并满足生活垃圾填埋场入场标准限值（0.25 mg?L^?1）;随添加比例增加,DSP与PA均能促使土壤中铅元素由活泼态（酸可提取态和可还原态）向稳定态（残渣态）转变,且PA钝化效果优于DSP;两种磷材料处理后的土壤浸出毒性与酸可提取态均表现出显著相关性,同样地,PA优于DSP。可见,PA对铅污染土壤具有良好的固铅作用。     

洗涤剂组合两步洗涤修复重金属污染土壤研究

本文以某化工厂受As、Cd、Cu和Pb污染场地土壤为研究对象,将EDTA分别与柠檬酸、鼠李糖脂和草酸组合进行2轮搅拌洗涤修复,考察实验室条件下不同洗涤剂组合对重金属提取能力差异和形态分布的影响,研究多金属污染土壤的最佳洗涤方式.结果表明,与单轮洗涤相比,两轮洗涤处理明显提高了As、Cd、Cu和Pb的去除率,增幅范围在8.45%~36.81%.经过EDTA+草酸组合的洗涤,As和Cu的去除率分别可达24.04%和29.25%;EDTA+鼠李糖脂和鼠李糖脂+EDTA组合对Cd和Pb的去除效果显著,洗脱率分别为47.83%和30.59%.柠檬酸和EDTA组合能有效削减4种重金属有效态比例,使As、Cd、Cu和Pb的有效态分别降低了8.61%、9.37%、14.12%和25.16%.实际工程应用中对多种洗涤剂进行选配,并对多重金属污染土壤进行多轮洗涤修复,应充分考虑重金属去除量以及有效态削减情况,确定洗涤剂最优组合,确保治理修复后土样残留重金属的稳定性以减少对环境后续影响.     

淋洗与电化学还原联用处理镉-铅污染土壤

为探究螯合剂淋洗与电化学还原联用能否提高土壤重金属去除效率,提出了一种基于两种技术联用的处理方法.比较了淋洗与联用技术Cd和Pb的去除效率,探究了使用联用技术时土壤悬为重金属的传质机制,分析了不同螯合剂处理的成本效益.研究发现,联用技术能有效地提高重金属的去除效率,协同增强效应与螯合剂的螯合能力及再生能力有关.氨基多羧...     

Removal of heavy metals from a contaminated soil using tartaric acid

This study reports the feasibility of remediation of a heavy metal （HM） contaminated soil using tartaric acid, an environmentally-friendly extractant. Batch experiments were performed to test the factors influencing remediation of the HM contaminated soil. An empirical model was employed to describe the kinetics of riM dissolution/desorption and to predict equilibrium concentrations of HMs in soil leachate. The changes of HMs in different fractions before and after tartaric acid treatment were also investigated. Tartaric acid solution containing HMs was regenerated by chestnut shells. Results show that utilization of tartaric acid was effective for removal of riMs from the contaminated soil, attaining 50%-60% of Cd, 40%-50% of Pb, 40%-50% of Cu and 20%-30% of Zn in the pH range of 3.5-4.0 within 24 h. Mass transfer coefficients for cadmium （Cd） and lead （Pb） were much higher than those for copper （Cu） and zinc （Zn）. Sequential fractionations of treated and untreated soil samples showed that tartaric acid was effective in removing the exchangeable, carbonate fractions of Cd, Zn and Cu from the contaminated soil. The contents of Pb and Cu in Fe-Mn oxide fraciton were also significantly decreased by tartaric acid treatment. One hundred milliliters of tartaric acid solution containing HMs could be regenerated by 10 g chestnut shells in a batch reactor. Such a remediation procedure indicated that tartaric acid is a promising agent for remediation of HM contaminated soils. However, further research is needed before the method can be practically used for in situ remediation of contaminated sites.     

利用含重金属土壤制备烧结砖可行性及环境安全性研究

为探明利用含重金属土壤作为页岩替代原料制备烧结砖的可行性和环境安全性,选取某砖窑以70%的比例掺加该土壤替代页岩开展工业化试验,研究重金属在烟气中的排放情况及在成品砖中的浸出率和分配规律。结果显示：土壤中SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃浓度与页岩原料相似,可以用作页岩原料的替代;烧制的成品砖力学性能符合产品质量标准。在以含重金属土壤为原料的砖块烧结过程中,烟气中常规污染物和重金属污染物排放均满足相关标准,环境风险可控;烧结砖中可浸出重金属浓度显著低于GB 30760—2014《水泥窑协同处置固体废物技术规范》浸出限值,砖块在使用过程中的重金属浸出风险较低;As、Cd、Cr、Mn、Ni、Pb和Cu在烧结过程中基本赋存在成品砖里,经烟气挥发和湿法脱硫压滤后留存于脱硫滤饼中的重金属含量极低。研究表明,利用含重金属土壤制备烧结砖从产品力学性能及环境安全性上均能满足现有标准,具有一定的资源化利用效益。

     

县域尺度耕地土壤重金属污染评价中的标准选择研究

为提升区域土壤重金属污染风险评价的科学性与准确性,本研究以太湖沿岸某产粮大县为研究对象,分别基于国家《土壤环境质量/农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB15618-2018）与地区土壤环境负载容量对研究区耕地土壤中As、Hg、Cr、Cd、Pb五种重金属进行污染风险评价.结果显示,两种评价方式在区域整体评价结果上趋于一致,却在各类土壤重金属污染程度评价上存在一定差异.有别于"一刀切式"的浓度标准评价模式,土壤环境负载容量法通过"双界面"标准进行污染总量控制,可以在一定时空范围内较为准确的反映外源污染累积变化情况.为提升区域耕地土壤重金属污染评价的准确性,建议相关评价在普适性国标的基础上引入土壤环境负载容量评价作为有益补充,继而为县、镇尺度土壤污染责任主体认定与风险控制区划提供参考借鉴.     

超声辅助EDDS/EGTA淋洗对土壤重金属形态、环境风险的影响及响应面优化

采用响应面法实验设计研究了超声辅助EDDS/EGTA淋洗对Cu、Zn、Pb和Cd等不同重金属的洗脱效果和对残留重金属化学形态分布的影响,以超声功率、初始pH、EDDS投加量、EGTA投加量作为考察对象,以各重金属去除率及其环境风险削减率为响应值进行了模拟和优化.结果表明,EDDS对Pb的洗脱效率最高,Cu、Zn次之,Cd最低;EGTA对Cd的洗脱效率最高,Pb、Zn次之,Cu最低;超声功率对Cu、Pb去除强化效果明显,对Cd影响小,对Zn无显著影响;初始pH值为酸性时,Cu和Zn去除率高,碱性时Pb去除率较高,Cd去除率有所下降.EDDS与EGTA投加量及EGTA投加量与初始pH值对环境风险总削减率存在交互作用.超声辅助EDDS/EGTA对可还原态重金属洗脱效果较好,但容易导致弱酸提取态Cu和Pb残留率有所升高.响应面优化结果表明,当EDDS和EGTA投加量分别为重金属总摩尔数的1.92和2.56倍、超声功率为600 W、淋洗液初始pH值为5.27时,环境风险总削减率达到77.58%,与模拟值相近,模型具有较好的模拟和预测能力.     

Risk assessment of heavy metal contaminated soil in the vicinity of a lead/zinc mine

Heavy metal contamination of soils through anthropogenic activities is a widespread and serious problem confronting scientists and regulators throughout the world. In this study we investigated the distribution, chemical species and availability of lead, zinc, cadmium and copper in nine surface（0 to 20 cm） soils from near an abandoned lead/zinc mine tailings located in Shaoxing, Zhejiang, China. Total heavy metal contents ranged from 5271 to 16369 mg/kg for Pb, 387 to 1221 mg/kg for Zn, 3.0 to 9.3 mg/kg for Cd and 65 to 206 mg/kg for Cu. In general, all heavy metals exceeded China National Standards for Soil Environmental Quality of Heavy Metals by a factor of 3-65 times. Comparison of the heavy metal concentrations（Pb, Zn, Cd and Cu） with clay content revealed a strongly significant relationship while significant relationship（ P 〈 0.001 ） was also obtained between Cd ＋ Zn and Pb ＋ Cu. Solid phase speciation of the soils using Tessier procedure showed that the heavy metals were distributed in the order： residual 〉〉 organically complexed-Fe-Mn oxides occluded 〉 carbonate bound 〉 exchangeable 〉 water soluble. In the organic matter fraction, the ratio of Pb（29.1% ） to its total concentration in the soils was higher than those of Zn（4.70% ）, Cd（3.16% ） and Cu（9.50% ）. The percentages of the water soluble and the exchangeable fractions of Pb（1.80% ） and Cd（2.74% ） were markedly greater than those of Zn（0.10% ） and Cu（0.15% ）, suggesting that Pb and Cd are relatively more mobile and hence more toxic in the contaminated soils. Strongly significant relationships between H20-Pb, H20-Zn and H20-Cu, strong positive correlations between H20-Pb, H20-Zn, H20-Cu and organic matter in soil were found. The content of H20-Pb, H20-Zn, H20-Cu was negatively correlated with pH values. The similar negative relationships between pH values and exchangeable heavy metals were also recorded. It is suggested that increasing soil pH or liming the soil could decrease bioavailability of heavy metals in the soil.     

长期冻融循环下固化铅锌镉复合重金属污染土抗剪强度及浸出特征研究

为了评估长期冻融循环后(最长90d (次))固化复合重金属污染土的的抗剪强度及浸出特征,采用水泥、生石灰和粉煤灰按比例混合的复合固化剂固化/稳定化铅锌镉复合重金属污染土进行三轴压缩试验及毒性特征浸出程序试验.结果表明,固化污染土体的内摩擦角仅在冻融循环3次内有明显增加,增加率高达96.3%;粘聚力在冻融循环30次内总体趋势不断下降,之后无显著变化,最终下降率达到54.23%;Pb²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺浸出浓度与冻融循环次数呈正比;EC值与冻融循环次数在总体上正相关;长期冻融循环作用后浸出液的pH值降低.并通过扫描电子显微镜,进一步探究长期冻融循环下固化污染土抗剪强度及浸出特征的劣化机理,结果显示在冻融循环后期固化土体内生成了大量的延迟钙矾石,这些延迟钙矾石在形成过程中的膨胀作用是引起抗剪强度损失、重金属浸出浓度升高的主要原因.