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。     

壳聚糖对污染土壤中吸附态镉的提取效果研究

向污染土壤中施用螯合剂可增加土壤溶液金属离子的浓度,有利于金属离子到根部而被植物吸收.选用人为污染土壤为供试样品,在土样中加入壳聚糖,通过等温吸附试验研究了壳聚糖对污染土壤中吸附态Cd的提取效果.结果表明,壳聚糖能提高土壤中吸附态Cd的解吸效率,增加解吸溶液中Cd2 的浓度.壳聚糖对污染土壤中Cd2 的吸附作用随着壳聚糖加入量的增大而增大.用质量浓度为0.4 g/L的90%脱乙酰度壳聚糖做提取液,提取液pH值为6,提取平衡时间为20 h,对Cd2 质量比为200 mg/kg的土壤,Cd2 提取率为31.8%.该吸附过程遵从一级动力学模型.研究结果可为Cd在环境中的迁移转化和治理技术等方面的实际应用提供有价值的参考.     

超声波强化电动法修复铜污染土壤的室内研究

采用超声波强化电动法对铜污染土壤进行室内修复研究,探讨了超声波强化电动法修复铜污染土壤的可行性,并对其影响机理进行初步探讨.结果表明,超声波可以强化铜污染土壤的电动修复效果,提高Cu2+的迁移和富集效率.在试验开始后连续施加频率为50 kHz的超声波3 h时,随着超声波声强的增大,修复效果增强.当声强(以超声波电压表示)达到150 V时,阴极附近的Cu2+富集质量比 C/C0 比未施加超声波时提高了43%.土壤含水量对试验结果的影响较大,在超声波作用下,含水量为14%时,土壤的修复效果较好;含水量增加到16%时,修复效果无明显提高.增加超声波辐照时间也可以提高土壤修复效果,但当辐照时间超过5 h后,土壤修复效果无明显增加.研究表明,施加超声波可以强化电动法修复铜污染土壤的效果.     

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%。     

海泡石与磷酸盐对镉铅复合污染土壤的钝化修复效应

通过盆栽试验研究了海泡石、磷酸盐以及二者复配施用对重金属Cd、Pb复合污染土壤的钝化修复效应.结果表明,海泡石单一处理对油菜生长没有显著的促进作用,而磷酸盐单一处理以及海泡石与磷酸盐复合处理可以显著提高油菜地上部和根部生物量.海泡石与磷酸盐复合处理对降低油菜地上部Cd、Pb质量比效果最为显著,最大降低率分别可达59.76%和38.95%;磷酸盐单一处理降低油菜根部Cd、Pb质量比效果最好,最大降低率可达32.19%和44.30%;海泡石单一处理降低油菜Cd、Pb吸收的效果最差.不同钝化剂处理均可显著提高土壤pH值.绝大部分钝化剂处理均可显著降低土壤有效态Cd、Pb质量比.综合试验结果,6%海泡石与磷酸盐复合处理对土壤Cd、Pb复合污染的钝化修复效果最好.     

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.     

有机酸对土壤中Pb和Cd淋洗动力学特征及去除机理

采集辽宁葫芦岛锌厂周边农田耕作层(0 ～ 20 cm)土样,以酒石酸、柠檬酸和草酸为淋洗剂,研究其对土壤中Pb和Cd的淋洗动力学及去除机理.结果表明,对Pb和Cd的解吸量从大到小的有机酸均为酒石酸、柠檬酸、草酸,而动力学过程均可以用Elovich方程描述(R2=0.9698～0.9968),表明该淋洗解吸过程为非均相扩散过程.试验条件下(pH值为2、3、4、5和6),pH值降低,3种有机酸对Pb和Cd的淋洗量均增加,表明有机酸分子中的质子活化了土壤中的重金属,促使其解吸.温度升高(25～ 45℃),3种有机酸对Pb和Cd的淋洗量也增加,表明温度升高加速了重金属离子的扩散,促使其解吸.3种有机酸对Pb和Cd 4种形态的淋洗去除效果不同,对Pb,去除率从高到低的不同形态为弱酸可溶态、可氧化态、可还原态、残渣态;对Cd为弱酸可溶态、可还原态、可氧化态、残渣态.     

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。     

动电技术在铬污染土壤修复中的应用及研究现状

对铬污染土壤的动电修复技术的行为机制、研究现状进行了综述,探讨了铬在土壤中的价态、形态及吸附作用对动电修复的影响,并列举一些铬污染土壤动电修复的改良技术.最后对动电技术发展进行了展望,并对该技术今后的研究及发展提出了建议.     

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。     

沼泽红假单胞菌去除镉的实验研究

研究了驯化后的光合细菌沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)N菌株在不同条件下的生长和对重金属镉的去除效果.结果表明, 该菌株的最佳生长条件和对镉的去除条件为:pH=7.0,温度35 ℃,好氧黑暗,接种量12%.在最佳条件下,镉的去除率可达80%以上.在最佳去除条件下,模拟了N菌株去除镉的动力学方程.通过测定镉的去除与细菌生长曲线,表明镉的去除与菌体的生长相关.     

土壤重金属污染的形态分析及生物有效性探讨

污染土壤中重金属形态分析是土壤修复的关键.阐述了土壤重金属污染形态分析的研究进展,并对影响生物有效性的主要因素以及土壤重金属污染存在的问题进行了分析探讨,从而为重金属污染土壤提供了经济、有效的修复提供理论依据.     

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。     

人为干预条件下油菜对镉、铬污染土壤的生物效应

采用盆栽模拟试验,研究了在强化剂乙二胺四乙酸钠(EDTA)、柠檬酸(CA)和钝化剂石灰存在的条件下,土壤存在单一Cd、Cr及复合Cd、Cr污染时,甘蓝型油菜“甘杂1号”(Brassica napus L.)对Cd、Cr的吸收富集效应.结果表明:1)1.6 mg/kg的Cd和170 mg/kg的Cr单一及复合污染能够促进油菜的生长;2)当Cd为1.6 mg/kg、Cr为170 mg/kg时,10 mmol/kg的EDTA和CA能够有效促进油菜对Cd、Cr的吸收富集,相比对照,无论是单一还是复合污染,其Cd、Cr累积量都有显著增加,但10 mmol/kg的EDTA和CA均抑制了油菜的生长,植株的叶面出现了不同程度的失绿、发黄、脱水、脱落等症状;3)当向污染土壤中添加1.5 g/kg钝化剂石灰时,油菜各部分Cd、Cr的质量比相比对照显著下降,但对油菜的正常生长没有显著影响;4)各部分Cd、Cr质量比随添加强化剂、钝化剂的不同,有明显的变化.研究表明,“甘杂1号”油菜对低浓度Cd、Cr单一及复合污染表现出一定的耐性和吸收能力.     

非离子表面活性剂对土壤中甲基对硫磷的增溶、洗脱及其在土壤中的吸附

探讨了3种非离子表面活性剂Brij30、Brij35和Tween80溶液对水溶液中甲基对硫磷的增溶作用,对土壤中甲基对硫磷的洗脱作用以及土壤对3种非离子表面活性剂的吸附作用.增溶实验结果表明,3种非离子表面活性剂在水溶液中均对甲基对硫磷有较好的增溶作用,而且无论在临界胶束浓度前或后,表面活性剂对甲基对硫磷的增溶顺序均为:Tween80,Brij30和Brij35.淋洗实验结果表明,3种非离子表面活性剂对土壤中甲基对硫磷的去除效果不如蒸馏水好,而且实验土壤对3种非离子表面活性剂均有较强的吸附作用.这种吸附作用对土壤中甲基对硫磷的去除有严重不利影响.