热解吸对污染土壤中不同形态汞的去除作用

选取贵州省万山矿区的汞污染土壤样品进行不同形态汞的热解吸去除行为研究。研究了热解吸过程中∑Hg的去除效果及动力学,以及温度和时间对污染土壤中不同形态汞的去除作用。结果表明,热解吸修复技术可有效去除土壤中的汞,土壤中∑Hg的热解吸过程符合二级动力学方程。固定热解吸时间在10 min时,随着热解吸温度的升高,土壤中水溶态汞、盐酸溶态汞和碱溶态汞含量呈现先下降后上升再下降的趋势,王水溶汞和盐酸溶态汞始终呈现下降趋势,说明不同形态的汞之间发生了转化。热解吸温度为250℃时,随着热解吸时间的增加,环境风险大的水溶态汞、盐酸溶态汞、碱溶态汞和硝酸溶态汞的去除率大幅增加,土壤的有机质损失较少,说明在低温下,延长热解吸时间,对生物毒性强的形态汞有良好的修复效果,且此温度下处理后的土壤更容易恢复农田耕作。     

PAHs污染土壤的热修复可行性

以某煤制气厂污染场地中16种US EPA优先控制多环芳烃（Σ16 PAHs）为目标污染物进行了热修复批量实验和可行性实验。热修复批量实验结果表明,当热修复温度为400 ℃、加热时间为8 h时,土壤中的Σ16 PAHs去除率达99.9%。热修复可行性实验选择重污染、中污染和轻污染土壤以400 ℃作为目标温度,恒温72 h进行实验。热修复前后不同程度污染土壤的Σ16 PAHs的总去除率均可达到99.9%,但重污染土壤浓度非常高,部分苯并类物质未达到修复目标值,需进一步延长加热时间或提高加热温度保证达到修复目标值。土壤土工参数影响分析结果表明,热修复后土壤颗粒粒径呈增大趋势,土壤稳定性、抗压强度均增强。此外,土壤中可溶性盐含量增多,盐渍化程度增大。     

有机改性蒙脱石负载巯基修复汞污染土壤

以蒙脱石作为原始材料,对其进行有机改性,将巯基基团负载在有机改性的蒙脱石上制备出重金属汞的稳定剂以稳定化修复汞污染土壤。考察稳定化时间、稳定剂添加量、浸出液pH及有机质含量对稳定化效果的影响,探究稳定化前后土壤汞形态变化。通过XRD、FTIR和SEM分析了蒙脱石、有机改性蒙脱石（Mont-OR）和负载巯基有机改性蒙脱石（Mont-OR-SH）的物理化学特征,通过原子吸收法测定汞浓度。稳定化修复结果表明,稳定化时间为30 d,稳定剂添加量为9%时,汞浸出浓度为0.066 mg·L-1,稳定率为98.3%,达到GB 5085.3-2007规定的汞限值0.10 mg·L-1。添加不同质量的小麦秸秆作为有机质的来源,均对整个稳定化有促进作用,其中添加量为6%时,促进作用最明显,改变浸出液pH,在强酸性和强碱性条件下,利用此稳定剂对汞的稳定作用降低。TESSIER五步提取法结果表明,负载巯基的有机改性蒙脱石的添加导致可交换态汞、碳酸盐结合态汞、铁锰氧化物结合态汞含量下降,而有机结合态汞、残渣态汞含量增加。实验结果证明有机改性蒙脱石负载巯基能够有效地应用于汞污染土壤修复。     

氯苯污染土壤低温原位热脱附修复

为了考察低温原位热脱附技术对土壤中氯苯的修复效果,以土壤中氯苯为目标污染物,控制热脱附设备设定温度、土壤粒径、土壤含水率,对不同条件下土壤中的氯苯进行测定分析,研究其对热脱附效果的影响。结果表明：原位热脱附过程中土壤温度变化以加热棒为中心,随着距离增加而呈现时间和空间上的滞后效应;原位热脱附设定温度越高,土壤修复效果越好,当土壤设定温度为100 ℃时,90%土壤样品氯苯去除率达99%以上,与设定温度130 ℃修复效果相当;土壤粒径越小,其比表面积大,对污染物吸附效率越高,所需热脱附时间越长;含水率影响氯苯在土壤中的挥发速率、有效孔隙率和透气率,含水率过高或过低都不利于氯苯污染土壤原位热脱附修复。热脱附设备设定温度、土壤粒径、土壤含水率对低温原位热脱附技术去除土壤中氯苯的效果具有较大的影响。     

某聚氯乙烯树脂厂退役场地土壤汞污染特征分析

场地重金属污染是工业化进程的产物,污染来源多为原料及副产物的泄漏或不达标排放,给人类和环境造成不同程度的危害。本文以武汉某退役聚氯乙烯（PVC）树脂厂为研究对象,结合氯化汞催化工艺特点,探究场地土壤重金属汞的污染来源及分布特征,为同类型场地土壤重金属汞的污染调查、防治、修复提供案例支撑。研究结果表明：1）参与调查的33个点位中有27.3%已达到相当严重的污染水平,潜在生态风险单项指数Ei值最高达57 900,污染分布范围主要集中于氯化汞催化乙炔生产氯乙烯（VCM）工艺段,水平迁移扩散能力不强;2）重金属汞的垂直迁移受土壤性质影响,粘土对重金属汞的截留效果佳,粘土层中0.8~1.0 m至1.8~2.0 m最大汞浓度衰减量达2 040 mg·（kg·m）-1,衰减率达97.2%,而疏松的杂填土则有利于汞的垂直下渗;3）调查区域受重金属汞污染呈现典型点源污染特征。     

甘蔗渣修复铬污染土壤的效果

通过室内模拟培养实验,探讨了甘蔗渣修复铬污染土壤的效果、土壤中六价铬初始浓度和甘蔗渣添加量对六价铬还原反应一级动力学的影响、微生物对甘蔗渣修复铬污染土壤效果的影响及甘蔗渣修复铬污染土壤的机理。结果表明,甘蔗渣能有效地降低污染土壤中铬的浸出毒性和去除土壤中的六价铬。当甘蔗渣的添加量为5%,六价铬浓度低于1 740 mg·kg-1时,培养70 d内,土壤样品的浸出液中六价铬未检出,培养90 d内,土壤中六价铬的去除率趋近100%。土壤中六价铬的还原反应速率随六价铬初始浓度的增加而减小,随甘蔗渣添加量的增加而增大。同时,灭菌和未灭菌条件下,甘蔗渣对铬污染土壤的修复效果差异性不显著。甘蔗渣修复铬污染土壤的机理可能是甘蔗渣中的蔗糖和纤维素先降解生成葡萄糖和果糖,接着葡萄糖和果糖将土壤中的六价铬还原成三价铬。     

生物铁修复Cr（VI）污染土壤的性能及机理

以活性污泥与生物铁作为修复剂,对比时间、pH、污泥投加量、Cr（VI）初始浓度对活性污泥、生物铁去除土壤中Cr（VI）的影响;考察生物铁对土壤中Cr（VI）的还原率;采用SEM、XRD、XPS对生物铁修复前后的Cr（VI）污染土壤进行表征分析。实验结果表明：在土壤中,生物铁对Cr（VI）的修复效果优于活性污泥,当pH为6.0,Cr（VI）初始浓度为300 mg·kg-1,生物铁和活性污泥的投加量均为19.57 mg·g-1,修复时间为45 d时,土壤中Cr（VI）经活性污泥与生物铁修复后浓度分别为31.42、19.69 mg·kg-1,去除率分别为89.52%、94.12%。生物铁修复土壤Cr（VI）以还原作用为主,吸附为辅。Cr（VI）污染土壤被生物铁修复后出现了FeOOH、Fe3O4以及Fe3O4与FeCr2O4的混合物,部分Cr（VI）被还原为Cr（III）,铁被氧化为Fe2+、Fe3+。     

固化稳定化技术修复汞污染土壤的中试试验研究

以某化工厂内含汞污染土壤为研究对象,进行了固化稳定化技术的中试试验,研究水泥和硫化钠的药剂配比和搅拌方式对处理效果的影响。结果表明,随着水泥添加量增大,汞的浸出浓度大体降低;随着硫化钠添加量的增大,汞的浸出浓度呈现明显上升的趋势;当水泥和硫化钠联用时,浸出液中汞未检出,处理效果较好;搅拌方式对土壤中汞的处理效果影响较小。综合考虑经济成本、处理效果以及增容等因素,建议采用0.05%(质量分数,下同)工业级硫化钠+5.00%复合硅酸盐水泥P.C 32.5的药剂配比和挖机铲斗混合搅拌的方式对土壤中的汞进行固化稳定化处理。     

水溶性巯基壳聚糖对污染土壤吸附态汞的解吸作用研究

用两种巯基化试剂半胱氨酸(Cys)和硫代乙醇酸(Thi)与壳聚糖(CTS)反应,制备了两种水溶性巯基壳聚糖,即Cys-CTS和Thi-CTS,对比研究了这两种巯基壳聚糖与CTS对被染毒土壤中吸附态汞的提取能力.结果表明,Thi-CTS在pH=3、质量浓度为0.5g/L、用量为20 mL的条件下.对汞的提取率为59.44%,相同条件下CTS和cys-CTS对汞的最高提取率只有31.81%和10.15%.     

利用氯化锌和硫改性玉米秸秆生物炭稳定汞污染土壤

以玉米秸秆为原料,氯化锌(ZnCl2)和硫(S)为改性剂,使用限氧热解法制备改性生物炭,并利用正交实验优化改性生物炭的制备条件;以浸出液汞浓度和汞形态含量变化为指标,评价改性玉米秸秆生物炭对汞污染土壤的稳定化效果,并确定了改性生物炭的最佳添加量.结果表明,通过Zn1Cl2和S的改性可以提高生物炭对土壤中汞的稳定化能力;...     

低温硝基苯降解菌选育及在土壤修复中的应用

从硝基苯污染地下水中筛选出一株以硝基苯为唯一碳源和氮源的低温、高效降解菌,命名为XJ菌;初步鉴定XJ菌为革兰氏阴性微小短杆细菌、恶臭假单胞菌属,降解硝基苯遵循部分还原降解途径;在10℃下培养96 h,XJ菌对硝基苯的降解去除率达到91.1%,其中约有67.1%的硝基氮素转变成了氨氮。在10℃下利用XJ菌修复硝基苯污染土壤,修复时间为96 h时,硝基苯去除率达到85.7%,XJ菌密度及微生物脱氢酶活性保持较高的水平。本研究可为低温下硝基苯污染土壤的生物修复提供参考。     

石油污染土壤热脱附修复实验研究

采用热脱附技术修复石油污染土壤,并分析热脱附主要影响因素、石油烃组分去除效果以及热解油组分.结果表明:(1)对于初始含油率8.86％、含水率3.5％ 的河南油田石油污染土壤,400℃恒温3.0 h或500℃恒温1.5 h、升温速率10℃/min为优化热脱附条件.(2)在低温阶段(100～300℃),饱和烃、芳烃去除率分...     

氧化镁、生物炭与钙镁磷肥对Cd污染农田土壤的协同钝化修复

基于西南地区某实际Cd污染农田土壤探究3种修复材料(氧化镁、生物炭与钙镁磷肥)单独及联合使用对Cd的钝化效果,重点探究材料联合使用时投加比、养护时间、养护方式以及养护含水率对Cd污染农田土壤钝化修复效果的影响。结果表明,氧化镁、生物炭与钙镁磷肥联合使用对农田土壤中有效态Cd的钝化修复效果较3种材料分别单独使用更显著。3种材料联合使用(以质量比1∶1∶1配制)投加比(以质量分数计)为0.5%,采用密闭养护方式养护5 d且养护含水率为60%,该实际农田土壤中有效态Cd含量降低了42.1%,远超出一般农田修复与风险管控项目对有效态Cd降低10%～30%的修复目标要求。     

硫代硫酸盐浸提法修复汞污染土壤及含汞浸出液的光分解回收处理

汞污染土壤对环境的危害巨大,已成为国内外主要关注的环境问题之一。以某PVC化工厂附近的含汞土壤样品为研究对象,开展了硫代硫酸盐浸提脱汞的研究,对浸提前后的含汞土壤开展了Förstner七步顺序提取实验,考察分析了含汞土壤及浸提后土壤中汞的存在形态,并对含汞的硫代硫酸盐浸出液开展了紫外光分解、沉淀脱除汞的研究。结果表明：该土壤样品中含汞总量高达2 400 mg·kg⁻¹;其中41.3%的Hg以水溶态、交换态、盐酸溶态和硝酸溶态形式存在,属于易释放汞;以有机质结合态和硫化态形式存在的Hg分别占33.9%和24.2%,属于稳定形态的汞。以硫代硫酸钠为浸出剂,可以有效地浸出含汞土壤中的易释放形态汞;采用0.01 mol·L⁻¹的硫代硫酸钠溶液,在室温下浸出约6 h,可将含汞土壤中95%以上的易释放汞浸提出来,浸提后土壤中残余的汞基本上仍以有机质结合态和硫化态形式存在。对含汞11.6 mg·L⁻¹的硫代硫酸盐浸出液,经254 nm的紫外线照射5 min,即可将99.1%以上的汞-硫代硫酸盐络合物分解转变为稳定的硫化汞沉淀,从而将汞从浸出液中分离回收。本研究表明,硫代硫酸盐浸提处理及采用紫外光分解分离回收汞可从含汞土壤中分离除去易释放形态汞。     

污染土壤的淋洗法修复研究进展

污染土壤淋洗技术是修复污染土壤的一种新方法 ,是对污染土壤生物修复的一种补充 ,使污染土壤修复的系统化成为可能。淋洗法主要使用淋洗剂清洗土壤 ,使土壤中污染物随淋洗剂流出 ,然后对淋洗剂及土壤进行后续处理 ,从而达到修复污染土壤的目的。因为淋洗剂的种类和淋洗方式的不同 ,土壤淋洗法可分为许多种类。土壤淋洗法主要受土壤条件、污染物类型、淋洗剂的种类和运行方式等因素影响。综合考虑多方面因素 ,就有潜力设计出经济高效的土壤淋洗系统。土壤淋洗法有很多优点 ,尽管也存在一些问题 ,但其技术上的优势也是其他方法难以取代的 ,所以有良好的应用前景。     

污染土壤的物理/化学修复

将土壤污染物分为非卤代VOCs、卤代VOCs、非卤代SVOCs、无机物等8大类型,并在分析污染土壤原位修复和异位修复两种方式不同特点的基础上,根据各种修复技术的不同作用原理,较为全面地介绍了目前国内外各种物理/化学修复的技术原理、适用性、局限性、实施时间及处理成本等,具体包括化学淋洗、蒸汽抽提、强化破裂、空气喷射、可渗透反应墙、固化/稳定化、电动学、物理分离、热解吸、玻璃化等修复技术.针对几种常见的土壤污染类型,列举了一些可行的组合修复工艺.     

表面活性剂强化球形节杆菌修复DDTs污染农田土壤的现场实验

通过田间实验,研究了不同浓度的表面活性剂（SDBS-TW80和RL）对球形节杆菌Arthrobacter globiformis DC-1降解设施农业土壤中DDTs效果的影响。结果表明,SDBS-TW80和RL 均能不同程度地促进球形节杆菌降解农田土壤中DDTs。当SDBS-TW80和RL浓度分别为200和5 mg·kg-1土时,DDTs的降解率达到最高,均为64%左右。DDTs组分分析表明：SDBS-TW80和RL对p,p'-DDE、p,p'-DDT、p,p'-DDD和o,p'-DDT 4种组分均有不同程度的降解,其中毒性最强的p,p'-DDE降解效果最好,最高达75%左右。实验结果证实了利用表面活性剂强化球形节杆菌现场修复DDTs污染土壤的可能性。考虑到修复效率和成本,实际应用中优先选择SDBS-TW80的组合。     

氧化淋洗联合修复氰化物污染土壤技术及工程实践

以天津某氰化物污染场地污染土壤为研究对象,采用氧化淋洗联合使用的工艺方法,研究在不同氧化剂用量和淋洗次数条件下氰化物形态转变与修复效果之间的关系。利用氰化物的还原性和较高的溶解度,通过氧化分解和溶解作用实现对土壤中氰化物的去除。结果表明：在氧化条件下,随着氧化剂用量的增加,土壤中总氰化物呈现下降的趋势,土壤中氰化物的形态从络合态向易释放态转变,土壤浸提液中总氰化物的浓度呈现先升高后降低的趋势;当氧化剂用量为5%时,总氰化物浓度从51.2 mg·kg⁻¹降低至9.23 mg·kg⁻¹,满足总量的修复目标;而土壤浸提液浓度从初始的1.6 mg·L⁻¹降低至0.79 mg·L⁻¹,未能达到修复目标;在振荡淋洗条件下对土壤淋洗5次,随着淋洗次数的增加,土壤中总氰化物呈现下降的趋势,而氰化物易释放态逐渐减少,土壤浸提液中总氰化物浓度呈现快速下降的趋势;在淋洗3次时,土壤浸提液浓度从初始的1.6 mg·L⁻¹降低至0.04 mg·L⁻¹,达到修复目标,而土壤总氰化物含量从51.2 mg·kg⁻¹降低至10.2 mg·kg⁻¹,未能达到修复目标;氧化技术和淋洗技术联合使用时,在氧化剂用量为3%,淋洗1次条件下,工程实践表明土壤氰化物可以满足总量(9.86 mg·kg⁻¹)和浸出(0.1 mg·L⁻¹)的双重修复目标。本研究所提出的氧化淋洗联合修复技术应用于氰化物污染土壤修复是可行的。     

金矿区高浓度砷污染土壤的稳定化处理

以粉煤灰、干化污泥、粉碎花生壳、硫酸亚铁（Fe2SO4）和磷酸二氢钾（KH2PO4）为稳定剂对矿区高浓度As污染土壤进行处理,通过土壤理化性质、重金属形态和浸出浓度变化等综合评估稳定剂对高浓度砷污染土壤的稳定化处理效果。结果表明,添加稳定剂可以提高土壤pH值、有机质含量和阳离子交换量。粉煤灰、干化污泥、粉碎花生壳、硫酸亚铁对土壤中的As有较好的稳定化作用,其中硫酸亚铁对土壤中As的稳定效果最好。同时添加10%粉煤灰、10%干化污泥和1%硫酸亚铁后,土壤中可交换态As、碳酸盐结合态As、铁锰氧化物结合态As、有机结合态As含量显著降低,降幅分别为62.3%、55.2%、29.6%、58.2%,残渣态As含量增加8.1%。添加粉煤灰、干化污泥、硫酸亚铁能显著降低土壤中As的浸出浓度,而添加KH2PO4会使土壤中As浸出浓度增加,移动性增强。当同时添加10%粉煤灰、10%干化污泥、1%粉碎花生壳和1%硫酸亚铁后,As浸出浓度最低（0.93 mg·L-1）,稳定效果最好,稳定化效率达到了74.8%。土壤中As的浸出浓度与可交换态As和碳酸盐结合态As呈显著正相关,与残渣态As呈显著负相关,可交换态As、碳酸盐结合态As和残渣态-As含量是影响土壤中As浸出浓度变化的主要因素。