铜污染场地土壤的原位电动强化修复

电动修复技术是一种新型的污染土壤修复技术,相关的理论和实验室小试研究较多,但鲜见野外现场条件下的原位修复研究。本研究以某电镀厂铜污染区为修复对象,以可生物降解的络合剂乳酸和柠檬酸为阴极池增强试剂,考察在原位条件下电动修复技术对土壤中铜的去除效率,并评估修复过程的电能消耗。结果表明:在电压梯度7.5 V·m-1,阴极池乳酸和柠檬酸浓度为0.5 mol·L-1,处理24 d(乳酸处理)和17 d(柠檬酸处理)的条件下,乳酸处理较柠檬酸处理电流要高、且阴阳极池溶液和土壤的pH、电导率变化要小;乳酸处理后土壤铜含量明显下降(阳极和阴极附近土壤铜去除率分别为52.6%和35.7%),而柠檬酸处理条件下阳极和阴极附近铜的去除效率分别为27.2%和-17.5%,这可能与其较低的电流和较短的处理时间有关。与现有文献比较,乳酸处理总能耗(15.7 kWh·m-3)处于较低水平,而Cu的去除率处于较高水平(35.7%~52.6%),优于文献报道的电动修复去除效率和电能消耗。     

电动力学法修复土壤环境重金属污染的研究进展

介绍了电动力学法的基本原理和国外的一些电动力学修复重金属污染土壤的工艺,如Lasagna工艺、阴极区注导电性溶液工艺、阳离子选择性透过膜、CEHIXM工艺、Electro—Klean^TM电分离技术、电化学自然氧化技术、电化学离子交换技术、电吸附技术等,并指出了这些工艺的优缺点。评价了电动力学法处理地下土壤环境中重金属污染的优势及目前存在的问题。     

The potential of willow for remediation of heavy metal polluted calcareous urban soils

Growth performance and heavy metal uptake by willow (Salix viminalis) from strongly and moderately polluted calcareous soils were investigated in field and growth chamber trials to assess the suitability of willow for phytoremediation. Field uptakes were 2-10 times higher than growth chamber uptakes. Despite high concentrations of cadmium (≥80 mg/kg) and zinc (≥3000 mg/kg) in leaves of willow grown on strongly polluted soil with up to 18 mg Cd/kg, 1400 mg Cu/kg, 500 mg Pb/kg and 3300 mg Zn/kg, it is unsuited on strongly polluted soils because of poor growth. However, willow proved promising on moderately polluted soils (2.5 mg Cd/kg and 400 mg Zn/kg), where it extracted 0.13% of total Cd and 0.29% of the total Zn per year probably representing the most mobile fraction. Cu and Pb are strongly fixed in calcareous soils.     

Oxidation of volatile organic compounds on SBA-15 mesoporous molecular sieves modified with manganese

Catalytic combustion of volatile organic compounds, such as propene, has been studied on manganese modified mesoporous molecular sieves. Powder X-ray diffraction, (29)Si nuclear magnetic resonance, nitrogen sorption and transmission electron microscopy show that the SBA-15 mesoporous silica molecular sieve can be modified with manganese using Mn(2)(CO)(10) or Mn(O(2)CMe)(2) without significant distortion of the host structure. The two products were catalytically active in propene oxidation, with SBA-15 modified with Mn(2)(CO)(10) showing significantly higher activity, possibly due to higher Mn content, than SBA-15 modified with Mn(O(2)CMe)(2).     

改良剂对重金属复合污染土壤的修复效果

为揭示不同改良剂及其联合施用对重金属复合污染土壤的修复效果,采用室内土壤培养实验和室外盆栽实验相结合,研究不同施用量（10和20 g·kg-1）的蛭石（A）、泥炭（B）和骨粉（C）以及两两组合施用下,改良剂对土壤重金属DTPA有效态、植物（以空心菜为例）生物量、株高以及植物可食部重金属含量的影响。结果表明：不同处理条件下的土壤pH值的提升与空白对照相比变化不显著;单施2%泥炭对土壤重金属Cu、Zn的钝化效果优于其他处理组,相对空白对照组,在第42天2种金属有效态含量分别降低了57.65%和65.55%,而1%蛭石和1%骨粉的混合添加能有效降低土壤中有效态Cd含量,相对空白对照组在第42天有效态Cd含量降低了40.52%;3种改良剂单施和混施对空心菜均具有增产增收的显著效果,且混施改良剂对空心菜增产效果较好;各处理组中空心菜体内Cu、Zn和Cd含量均有显著的降低,其中2%泥炭、1%蛭石+1%泥炭和1%蛭石+1%骨粉处理组分别对空心菜体内Cu、Zn和Cd含量降低效果最好,相对空白对照组分别降低了75.39%、70.75%和75.42%。因此,在该污染类型土壤泥炭、蛭石+泥炭和蛭石+骨粉分别对空心菜吸收土壤中的Cu、Zn和Cd具有较好的阻控效果。     

EDTA/纳米羟基磷灰石联合修复重金属污染土壤

土壤淋洗可能导致残留重金属活化,采用淋洗/钝化联合修复重金属污染土壤可在一定程度上减少这一影响。研究了EDTA淋洗、纳米羟基磷灰石钝化及两者联合修复对土壤重金属洗脱率、TCLP浸出浓度、化学形态分布的影响,构建了涵盖土壤重金属残留量、生物有效性和生理毒性的环境风险评价方法,对淋洗、钝化及其联合修复进行了评价。结果发现,EDTA淋洗对Pb和Cu的洗脱效果较好,对Zn浸出浓度的削减率较高。当EDTA投加量为2 g·L-1时,Zn的浸出浓度降低了70.40%。纳米羟基磷灰石对Pb和Zn具有较好的钝化效果,对Cu和Cd的钝化作用相对较弱。当纳米羟基磷灰石投加量为2%时,Pb浸出浓度削减率高达89.65%。淋洗/钝化联合修复大幅度降低了Pb和Cd的浸出浓度,降低了可还原态Cu残留量、可还原态和残渣态Cd残留量,以及弱酸提取态和可还原态Zn、Pb残留量。当EDTA和纳米羟基磷灰石投加量分别为1 g·L-1和1%时,土壤重金属总环境风险削减率达到74.12%。EDTA对土壤中Cu和Cd的洗脱效果较好,后续钝化修复作用有限,Pb和Zn则可通过淋洗/钝化联合修复大幅度提高削减环境风险削减率。     

硅烷化改性沸石对重金属离子的吸附性能

制得一种用于重金属废水处理的新型硅烷化改性沸石吸附剂,成本低、效果显著且稳定。通过对改性沸石表征,分析了改性对沸石结构的影响。结果表明,改性一定程度降低了原沸石的晶体特征,但基本上保持了其结构组成;硅烷化改性成功地在沸石上接枝了氨基。对硅烷化沸石的特性研究,得出硅烷化沸石对Ni2+、Cu2+、Zn2+和Pb2+吸附最佳投加量为1、1、1.6和0.6 g/L,且此时对4种离子的去除率也较好;吸附动力学研究得出,其吸附过程可用二级动力学方程较好地拟合;吸附达到平衡时,4种金属离子的平衡吸附量分别为11.23、17.41、15.45和59.42 mg/g;硅烷化沸石对金属离子的吸附行为更符合Langmuir模型,为化学吸附;在酸性条件下(pH=2～6),硅烷化沸石仍保持一定的吸附能力,具有一定的耐酸性。     

皂化改性橘子皮生物吸附剂对重金属离子的吸附

以生物废料橘子皮(OP)为原料,经乙醇、氢氧化钠处理,得到改性橘子皮生物吸附剂SOP,将其用于对重金属离子Cu2+、Pb2+、Cd2+、Zn2+和Ni2+的吸附。研究了溶液pH、吸附时间和重金属离子初始浓度对SOP吸附性能的影响。结果表明,重金属离子在生物吸附剂上的吸附速率快,符合准二级动力学方程。SOP对重金属离子的吸附等温线符合Lang-muir模型,根据Langmuir模型计算SOP对Cu2+、Pb2+、Cd2+、Zn2+和Ni2+的饱和吸附量分别为56.82、152.4、66.27、33.90和23.02 mg/g,均高于改性前。常见阳离子的存在对重金属离子吸附的影响较小,改性后的橘子皮生物吸附剂可以再生重复使用4次以上,是性能良好的重金属离子吸附剂。     

Retrieval of heavy metal ions from solution via ferritisation

The paper summarises the results of the studies on retrieval of heavy metal ions in solution by ferritisation and its potential application in waste-water treatment. The optimum procedure for ferritisation of heavy metal ions in solution has been evolved with respect to pH, concentration of Fe2+, rate and time of aeration and temperature. The recommended procedure consists of controlled aeration of the solution containing heavy metal ions and ferrous ions at pH 9.5-10.5 at about 50 degrees C, until the black, granular, magnetic ferrite separates out. The metal ferrites can also be formed, even without heating or forced aeration, by ageing the mixed metal hydroxide precipitate at pH 10 to 11. The metal ferrites formed have been characterised by X-ray diffractometry. The laboratory-scope experiments conducted with synthetic heavy metal solutions as well as actual wastewater from a tanning industry showed that heavy metal ions can be effectively removed from solution to sub-ppm levels. The metal ferrites thus recovered may find commercial application as microwave absorbers, catalysts, metal scavengers, etc. This technique seems to have potential application in simultaneous, one step removal of different heavy metal ions from industrial wastewaters.     

改性γ-聚谷氨酸络合重金属离子性能

研究了不同控制条件(温度、Pb2+浓度、pH)对交联改性γ-聚合谷氨酸(γ-PGA)吸附重金属离子所形成的絮凝颗粒性质的影响,对于治理水中重金属污染的相关研究有一定参考价值。实验表明,C-L-γ-PGA絮凝吸附Pb2+的最佳温度段在30℃附近。随着交联度的增加,不同的Pb2+浓度影响絮凝颗粒的大小,当处于较低浓度时,静电引力成为影响絮凝颗粒粒径最主要的因素,当Pb2+浓度增加到一定程度时,重金属的吸附量成为絮凝颗粒的粒径的决定因素。溶液pH达到7附近时,能够形成粒径最大的絮凝颗粒,并出现了最大的Pb2+去除率。C-L-γ-PGA对其他重金属离子也有类似的吸附絮凝作用,且絮凝吸附强弱顺序为Cu2+>Cr3+>Pb2+>Hg2+。吸附絮凝颗粒的粒径反映了重金属被吸附之后分离的难易程度,因此研究不同条件对絮凝颗粒粒径的影响对重金属离子的吸附和去除有重要意义。     

橘子皮皂化改性及其对重金属离子的吸附

以农林废弃物橘子皮(OP)为原料,经氢氧化钠皂化处理,得到了改性橘子皮生物吸附剂(MOP),并将其用于对水溶液中重金属离子的吸附.研究了氢氧化钠溶液浓度、浸泡时间对改性产物产率和吸附性能的影响;通过扫描电镜、红外光谱分析,化学耗氧量、比表面积、Zeta电位的测定等方法研究了橘子皮皂化改性的机理.结果表明,橘子皮用0.2...     

廉价吸附剂处理重金属离子废水的研究进展

随着现代工业的迅速发展，生产过程中排出的有害重金属离子废水日益增加。寻找较为廉价的废水净化材料，对其中有害重金属离子的有效处理已成为环境保护中亟待解决的问题。廉价吸附剂的使用取代了目前成本较高的从溶液中回收重金属离子的方法，同时吸附剂改性会大大提高其吸附量。阐述了壳聚糖、海泡石、膨润土、海藻和泥炭等结构组成、吸附和离子交换性能等，报道廉价吸附剂对一些重金属离子的最大吸附量是：796mgPb／g壳聚糖，1123mgHg／g壳聚糖。92mgcr（Ⅲ）／g壳聚糖，76mgCr（Ⅲ）／g泥炭，41mgPb／g膨润土，558mgCd／g壳聚糖，215mgCd／g海藻。由此展现了廉价吸附剂在重金属离子废水处理过程中的巨大优势和良好的发展前景。     

廉价吸附剂处理重金属离子废水的研究进展

随着现代工业的迅速发展,生产过程中排出的有害重金属离子废水日益增加.寻找较为廉价的废水净化材料,对其中有害重金属离子的有效处理已成为环境保护中亟待解决的问题.廉价吸附剂的使用取代了目前成本较高的从溶液中回收重金属离子的方法,同时吸附剂改性会大大提高其吸附量.阐述了壳聚糖、海泡石、膨润土、海藻和泥炭等结构组成、吸附和离子交换性能等,报道廉价吸附剂对一些重金属离子的最大吸附量是:796 mg Pb/g壳聚糖,1123 mg Hg/g壳聚糖,92 mg Cr(Ⅲ)/g壳聚糖,76 mg Cr(Ⅲ)/g泥炭,41 mg Pb/g膨润土,558 mg Cd/g壳聚糖,215 mg Cd/g海藻.由此展现了廉价吸附剂在重金属离子废水处理过程中的巨大优势和良好的发展前景.     

In situ remediation of soils contaminated with toxic metal ions using microwave energy

Following onto our work on the in situ remediation of soils contaminated with PAH's, PCB's and other polychlorinated organic compounds using microwave energy, we now report a preliminary investigation on the in situ remediation of soils contaminated with toxic metal ions: Cd(II), Mn(II), Th(IV), Cr(III) and mainly Cr(VI). The soil is partially vitrified in the process, and extraction with hot (70 degrees C) 35% nitric acid for 4.5 h leads to the recovery of very small amounts of the metals which had been spiked into the clean soil: Cd, Mn, and Cr(III) are completely immobilized (unextractable), Th is mostly unextractable, and Cr(VI) partially extractable at very high levels of spiking, but almost completely unextractable using the US EPA Toxicity Characteristic Leaching Procedure. This suggests that contaminated soils which are not going to be used for agricultural purposes can be remediated safely to preset depths without fear of the toxic metal ions leaching out for a long time.     

Removal of heavy metal ions from water by complexation-assisted ultrafiltration

Toxic heavy metals in air, soil and water are global problems that are growing threat to the environment. Therefore, the removal and separation of toxic and environmentally relevant heavy metal ions are a technological challenge with respect to industrial and environmental application. A promising process for the removal of heavy metal ions from aqueous solutions involves bonding the metals to a bonding agent (such as macromolecular species), and then separating the loaded agents from wastewater by separation processes such as membrane filtration. The choice of water-soluble macroligands remains important for developing this technology. The effects of type of complexing agent, pH value and applied pressure on retention coefficients of Zn(II) and Cd(II) complexes were investigated. At best operating conditions (pH=9.0, p=300kPa) using diethylaminoethyl cellulose, the removal of Cd(2+) and Zn(2+) was more than 95% and 99%, respectively.     

重金属离子在钠基膨润土中的吸附特征与机理

膨润土是一种天然粘土矿物,比表面积大、吸附能力强。通过钠基膨润土对复合重金属离子Cu2+、Zn2+和Cd2+的竞争吸附实验研究,探讨了钠基膨润土对Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附特征。结果表明,钠基膨润土对Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附随离子浓度增加而增大。吸附具有选择性,Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附能力大小顺序为Cu2+>Zn2+>Cd2+。并通过XRD及IR等分析探讨了钠基膨润土的吸附机理主要表现为离子交换吸附。     

乙酸强化下通电方式对电动修复受重金属污染高岭土的影响

电动修复作为一种绿色的土壤污染修复技术,因具有成本低、操作简单、不易造成二次污染等特点而有巨大的应用前景。以高岭土作为实验材料,研究了不同电场施加方式条件下铜、锌重金属的去除规律。为了进一步提高效率,实验配制pH为3.5的乙酸溶液并加入高岭土中,加入后可以加快土壤酸化并降低重金属沉淀区域的影响。相比于电解液为蒸馏水的情况,pH突变点向阴极靠近,从S3、S4片层移动到了S4、S5片层。加入乙酸后,实验最大电流和反应384 h后的电流相比未加乙酸升高较为明显。在相同条件下,电场强度为0.5 V·cm-1时反应最高电流为60~139 mA,电场强度为1.0 V·cm-1时为108~170 mA,电场强度为1.5 V·cm-1时为152~290 mA。在相同条件下反应384 h后的实验最低电流,电场强度为0.5 V·cm-1时为33~70 mA,电场强度为1.0 V·cm-1时为41~83 mA,电场强度为1.5 V·cm-1时为71~123 mA。高电场强度有利于去除土壤中的低浓度重金属污染物。相比电极室未添加乙酸的实验组,污染物去除率提高15%以上。     

Role of plants, mycorrhizae and phytochelators in heavy metal contaminated land remediation

Phytoremediation is a site remediation strategy, which employs plants to remove non-volatile and immisible soil contents. This sustainable and inexpensive process is emerging as a viable alternative to traditional contaminated land remediation methods. To enhance phytoremediation as a viable strategy, fast growing plants with high metal uptake ability and rapid biomass gain are needed. This paper provides a brief review of studies in the area of phytoaccumulation, most of which have been carried out in Europe and the USA. Particular attention is given to the role of phytochelators in making the heavy metals bio-available to the plant and their symbionts in enhancing the uptake of bio-available heavy metals.     

水生植物生态修复重金属污染水体研究进展

综述了挺水植物、漂浮植物、浮叶植物、沉水植物等4种水生植物在生态修复重金属污染水体领域的进展,重点阐述了水生植物对重金属的蓄积效果以及生态修复的影响因素,总结了水生植物生态修复的适用范围和不足,并简要介绍了水体中的重金属通过水生植物进入食物网的生态过程,最后展望了提升水生植物蓄积重金属能力的研究方向。     

重金属污染土壤的植物修复技术与其他技术联用的进展与前景

随着工业和经济的发展,土壤重金属污染越来越严重,因此重金属污染土壤的修复迫在眉睫。植物修复技术因其经济、环保等优点已经成为国内外研究的热点,但存在修复植物稀少的问题。将其他技术与植物修复技术联用可能是突破植物修复这一局限性的关键举措之一。介绍了基因工程技术与植物修复技术联用的研究进展;总结了微生物技术与植物修复技术联用中植物根际促生细菌、菌根真菌的作用;概述了材料化学技术联合植物修复的应用现状,着重介绍了土壤改良剂和螯合剂的实际应用。最后对基因工程、微生物、材料化学等技术联合植物修复技术在研究和应用中的未来方向进行了前景展望,旨在为植物修复技术发展提供更多新的思路和参考。