不同化学还原体系下铬污染土壤的处理效率

以某场地两种典型铬污染土壤（Soil A和Soil B）为研究对象,探讨了不同药剂对土壤Cr6+的还原效果以及洗脱效果。结果表明,Na2S较FeSO4对土壤中Cr6+有更好的还原效果,还原率和总还原效率均可大于99%;具体工艺参数为：Na2S添加倍数5倍且pH值5~7。FeSO4和Na2S对Cr6+均有很好的洗脱效果,可将两种土壤洗脱液中Cr6+还原完全（未检出）;具体工艺参数：FeSO4添加倍数5倍且pH值5~7或者Na2S添加倍数5倍且pH值5。综合考虑还原和洗脱效果,最优的工艺参数为Na2S添加倍数5倍且pH值5。通过经济性分析,处理1 t污染土壤Soil A和Soil B的药品费用分别为3.55元和59.52元。     

还原稳定化法修复六价铬污染土壤的中试研究

为探索还原稳定化法修复六价铬污染土壤的工程可行性,以某化工厂铬渣堆存场内六价铬污染土壤为研究对象,开展还原稳定化法修复六价铬污染土壤的中试研究。结果表明,DARAMEND-M、硫酸亚铁(FeSO4)和多硫化钙(CPS)3种药剂对土壤中Cr(Ⅵ)的还原率超过了99%,糖蜜对Cr(Ⅵ)的还原率达93.9%。经糖蜜和DARAMEND-M处理的下层土壤,水溶态铬+交换态铬由原来的21.77%分别下降至6.26%和2.95%;经FeSO4和CPS处理的渣土混合物,水溶态铬+交换态铬由22.12%分别下降至4.58%和2.94%,铬的稳定性明显增强。采用糖蜜、DARAMEND-M和FeSO4处理后可以降低土壤pH值,而CPS处理则提高土壤pH值;糖蜜和DARAMEND-M有助于提高土壤微生物量碳含量。总体而言,糖蜜和DARAMEND-M适合修复低Cr(Ⅵ)污染土壤,在还原稳定化效果和长效性方面,DARAMEND-M药剂优于糖蜜;FeSO4和CPS在修复高Cr(Ⅵ)污染土壤方面具显著效果。     

铬污染土壤的还原稳定化修复

以湖南某工业场地的铬污染土壤为修复对象,投加不同比例的FeSO4·7H2O、FeSO4·7H2O和Ca（OH）2混合物及NaHSO3,通过测定土壤及浸出液中六价铬、总铬以及铬的形态,比较3种稳定剂对该污染土壤的还原稳定化作用。结果表明,FeSO4·7H2O和NaHSO3对铬污染土壤的还原稳定效果都较好,可以有效还原土壤中六价铬并能降低土壤中总铬的浸出浓度。当FeSO4·7H2O投加量为2%时,土壤六价铬和总铬浸出浓度降幅分别达到99.0%和57.5%;当NaHSO3投加量为0.8%时,六价铬和总铬浸出浓度降幅分别达到97.7%和42.2%,与前二者相比,FeSO4·7H2O和Ca（OH）2混合物还原稳定化效果较差。投加FeSO4·7H2O能够将土壤中活性大的可交换态和碳酸盐态铬转化为稳定的有机态和残渣态铬;而NaHSO3主要将可交换态和碳酸盐态铬转化为相对稳定的铁锰氧化态铬,其稳定化效果要差于FeSO4·7H2O。     

硫系物对铬污染土壤的还原稳定化处理

采用化学还原技术,添加硫代硫酸钠、硫酸亚铁、连二亚硫酸钠、硫化钠处理某化工厂遗留地的铬污染土壤,考察了4种还原剂处理铬污染土壤的效果。结果表明:在养护时间为30d时,4种还原剂对土壤Cr(Ⅵ)的稳定效率均高于90%,其中采用硫代硫酸钠和硫酸亚铁的稳定效率分别为99.1%和96.8%;硫酸亚铁、硫代硫酸钠、连二亚硫酸钠和硫化钠对土壤Cr(Ⅵ)的还原效率分别为74.2%、64.1%、52.7%、49.2%;连二亚硫酸钠和硫化钠处理后土壤中铬有效态无明显变化,硫酸亚铁和硫代硫酸钠处理后土壤中铬有效态有所下降,占比(质量分数)从原土的27.4%降至14.0%、21.4%,残渣态从原土的23.4%分别增加至39.8%和39.7%,稳定性增强。在相同投加量下,硫酸亚铁是处理铬污染土壤效果最佳的还原剂。     

铬污染土壤的单一/复合还原处理及其长期稳定性研究

通过短期(2~14 d)和长期监测(1 a),以及多级萃取步骤(MEP)实验,探讨了焦亚硫酸钠单用或与硫化钙混用对场地铬污染土壤的还原稳定效果及其长期稳定性。结果表明,(1)土壤六价铬含量、总铬和六价铬浸出浓度均随焦亚硫酸钠用量的增加而显著降低,当其用量超过理论值32倍时,六价铬去除率和稳定化效率的增幅明显减小;(2)在自然养护6~14 d之间,土壤六价铬含量出现反弹,但自然养护1 a后,32倍和50倍处理总铬浸出浓度比自然养护2 d时分别降低78.4%和92.5%;(3)在32倍处理基础上,六价铬去除率以及总铬和六价铬的稳定化率均随硫化钙用量的增加而显著提高;(4)自然养护2 d后,T3处理六价铬含量和总铬浸出浓度分别为6 mg/kg和0.1 mg/L,基本满足修复目标要求。此外,T3处理后土壤在酸性水的反复沥滤状态下,仍能保持很低的浸出浓度,具有较好的长期稳定性。     

施加电压对铬污染土壤电动修复的影响

试验研究了不同电压条件下电动修复去除效率和单位能耗随施加电压的变化关系,探讨了电动修复经济有效的电压范围.试验选用重铬酸钾作为污染物,配制高岭土中Cr(Ⅵ)初始质量分数为100 mg/kg和500 mg/kg,含水量为50%,试验运行48 h,用乙酸控制阴极pH在4～7之间,施加一系列不同直流电压.试验结果表明,随着施加电压升高,去除效率增大,电压升高到1 V/cm时,去除效率显著升高,2种试验土壤去除效率分别为76.7%和89.8%;同时随着施加电压增加,电能消耗显著增加,与电压呈现线性递增和幂指数递增关系;综合去除效率和单位能耗2种因素,对于试验所研究的土壤,1～1.5 V/cm的电压是较为经济有效的.     

铁系物还原稳定化技术修复铬污染土壤应用研究

铁系物还原与稳定化是修复铬(Cr)污染土壤的重要手段。采用硫化亚铁(FeS)、硫酸亚铁(FeSO₄)、四氧化三铁(Fe₃O₄)和纳米零价铁(nZVI)4种铁系物对Cr(Ⅵ)污染土壤进行修复,优化修复条件,并进一步联用3种稳定剂(石英砂、高岭土和石灰石)对Cr(Ⅵ)污染土壤进行修复。结果表明,4种铁系物对土壤Cr(Ⅵ)的还原效果为FeSO₄>nZVI>Fe₃O₄>FeS,3种稳定剂对土壤总Cr和Cr(Ⅵ)的稳定化效果为高岭土>石灰石>石英砂。其中,nZVI-石英砂和nZVI-高岭土联用对土壤Cr(Ⅵ)的还原率超过99%,修复后,土壤中可交换态和碳酸盐结合态的Cr含量减少,残渣态Cr含量增加。     

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。     

硫酸盐还原菌对重金属污染土壤的处理研究

讨论了不同重金属污染物和浓度、反应时间、温度条件对硫酸盐还原菌(SRB)去除土壤中Cu2+和Cd2+的影响.结果表明:(1)SRB代谢SO2-4的能力受重金属离子抑制,当Cu2+从5 mg/L提高至10 mg/L时,SO2-4去除率从90％ 以上明显降低至59.2％,Cd2+的抑制作用更强.(2)SRB对中低强度污染土...     

铬污染场地渣土混合物的化学还原修复

针对目前铬污染场地表层重污染铬渣混土难处理的问题,选用河南义马某铬盐厂铬渣堆场表层渣土混合物为研究对象,在分析其理化特性的基础上,研究CaS4、FeSO4·7H2O和葡萄糖3种还原药剂对Cr(VI) 的还原效率,通过改变药剂投加量、反应体系pH、反应时间等条件,优化修复工艺参数。结果表明,3种还原药剂对渣土混合物的最佳还原效率大小为CaS4(98.50%)>FeSO4·7H2O(72.21%)>葡萄糖(51.45%)。CaS4还原修复渣土混合物的最优工艺参数为：药剂投加量为还原反应理论当量的2倍,体系pH在3～9,反应时间0.5 h。     

利用CPS还原稳定化修复Cr(Ⅵ)污染土壤

通过研究多硫化钙（CPS）与水溶液中六价铬（Cr（Ⅵ））中的反应,得出CPS与Cr（Ⅵ）的化学计量关系及主要反应产物;以CPS为修复剂,开展还原稳定化法对Cr（Ⅵ）污染土壤的修复实验,并用FeSO4作对比,比较两者的稳定化效果。结果表明：CPS与水溶液中Cr（Ⅵ）反应的化学反应计量比为3：2,对反应产物进行XRD表征,发现其主要成分为Cr（OH）3和单质S;CPS能够在短时间内大幅度降低砂土中总铬和Cr（Ⅵ）的浸出浓度以及土壤的Cr（Ⅵ）含量;经CPS处理之后的Cr（Ⅵ）污染土壤,pH值从原来的8.9下降至8.2,而经Fe2+处理的土壤明显酸化,其pH值降至7.5;土壤氧化还原电位（ORP）先显著下降,后期随着CPS的逐步消耗稍有上升;经CPS稳定化处理后,土壤可交换态铬和碳酸盐结合态铬均明显减少,铬的稳定性增强,环境风险显著减小。     

黑炭负载零价铁对复合污染土壤中铜和铬的稳定化效果及生物有效性影响

采用直接热解法和碳热还原法分别制备了黑炭(BC)和黑炭负载零价铁(BF)材料,通过土壤稳定化培养实验和盆栽实验,考察了BC和BF对复合污染土壤中铜和铬的稳定化效果及其对生物有效性的影响。实验结果表明,BC可提高土壤pH,BF则降低土壤的pH。在投加量为5 g·kg-1的情况下,处理30 d后,BC和BF对土壤中TCLP-Cu的去除率分别为76.99%和69.83%;BC对TCLP-Crtotal和TCLP-Cr(VI)去除率分别为91.07%和92.47%,BF对TCLP-Crtotal和TCLP-Cr(VI)的去除率均接近100%,两者均能有效降低土壤重金属迁移性。形态分析表明,投加BC和BF均促进了铜由酸可提取态向可还原态和可氧化态转化,同时使铬的酸可提取态降低,可氧化态增加。盆栽实验表明,BC和BF均大大降低了土壤中铜和铬的生物有效性,减弱了其由植物根部向地上迁移的能力。相比而言,BF在对复合污染土壤中铜和铬的稳定化效果、形态转化以及迁移性方面整体优于BC。     

云南某铬渣污染场地土壤修复工程实例

该工程一期对云南省牟定县境内某关停企业原址内受六价铬及砷污染土壤进行了修复治理,修复面积约11 680 m2,土方量共计2.62万m3。工程采用异位还原稳定化对重金属污染土壤进行了无害化处理,所用还原稳定化药剂为某环境技术公司自主研发的硫系和铁系稳定化药剂。无害化处理后的近3万m3土壤采用安全填埋进行处置。     

不同稳定剂对Zn、Cd复合污染废渣的稳定化效果

针对含重金属废渣污染程度高且难处理问题,采用典型硫化物、磷酸盐、CaO、MgO以及配伍药剂对锌(Zn)、镉(Cd)复合污染强酸性废渣进行稳定化,利用水浸提法(HJ 557-2010)评估稳定化效果,以GB 8978-1996最高允许排放浓度为达标限值,达到安全处置的目的。结果表明,单一磷酸盐和硫化物中,同摩尔添加比条件下,Na₃PO₄·12H₂O对Zn和Cd的稳定效果最好,Na₂S·9H₂O对砷(As)稳定效果最好,Zn、Cd、As和铜(Cu)4种金属元素同时达标时的综合稳定效应(η)依次为Na₂S·9H₂O(96.36%)> (NH₄)₂HPO₄(87.42%)>Na₃PO₄·12H₂O(82.26%)。单一MgO或CaO与组合剂的综合稳定效应顺序依次为0.4% MgO>0.4% CaO>(0.4% CaO+0.61% Na₂S·9H₂O)>(0.4% CaO+0.32% (NH₄)₂HPO₄)>1.2% (Na₂S·9H₂O∶(NH₄)₂HPO₄∶Na₃PO₄·12H₂O=2∶1∶3)。MgO、Na₃PO₄·12H₂O、硫钙组合为优选稳定剂。研究结果可为国内含重金属废渣的高效稳定化处理提供参考。     

多环芳烃污染土壤的植物与微生物修复研究进展

概括介绍了多环芳烃污染土壤的植物修复、微生物修复和植物-微生物联合修复的原理、优缺点、影响因素及国内外研究进展，并对生物修复的未来发展进行了展望。     

土壤及地下水有机污染的化学与生物修复

本文综述了土壤及地下水有机污染的化学与生物修复技术研究的最新进展。比较详细地介绍了土壤及地下水有机污染的化学修复、生物修复、化学与生物相结合修复的具体方法、治理效率及其影响因素。     

乙酸钠修复铬污染土壤的机制研究

选择乙酸钠作为农家肥中羧酸类物质的代表,在确定其对铬污染土壤修复效果的基础上,通过化学分析和红外图谱研究,探索乙酸钠与土壤中Cr(Ⅵ)之间可能存在的5种作用方式,并对其有效作用方式的机制进行研究。结果表明:乙酸钠能显著降低铬污染土壤中的Cr(Ⅵ)含量,其有效作用方式是乙酸钠和土壤中有机组分的共同作用;乙酸钠的加入使土壤有机组分中的一些不溶于水的羧酸类物质进入液相,从而促进铬污染土壤的修复。     

电动修复不同形态铬污染土壤的研究

研究了土壤中铬的价态对电动修复效率的影响以及电动修复前后土壤中铬形态的变化.结果表明,电动修复对于土壤中1 000 mg Cr(Ⅵ)/kg的去除效果明显,总铬去除率达59.7%;而对1 000 mg Cr(Ⅲ)/kg的去除效率较低,仅为6.2%;Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)(各500 mg/kg)同时污染的土壤,铬的去除率介于中间,为18.7%.电动修复前后,土壤中铬的形态也发生了明显的变化.其中,电动修复对土壤中Cr(Ⅵ)的提取形态影响最大,而对Cr(Ⅲ)提取形态并无太大的影响.总体上,电动修复后对于生物有效的弱酸可提取态铬的浓度都保持在较低水平,预期铬的环境风险(物理流动性和生态风险)将大大降低.     

铬污染土壤电动修复过程中典型阴离子的迁移特征

为揭示典型阴离子在电动修复六价铬污染土壤过程中的迁移行为,以人工配置的Cr (Ⅵ)污染蒙脱石模拟供试土壤,蒸馏水作为阴阳极电解液,在电压梯度为2 V·cm⁻¹的条件下进行电动修复实验;并分别对比分析各组实验的电流、pH、电导率、能量损耗参数的变化。结果表明,5种阴离子在土壤电动修复过程中的迁移顺序为：${{\rm{NO}}_3^ - \gt {\rm{Cr}}\left( {{\text{Ⅵ}}} \right) \approx {\rm{C}}{{\rm{l}}^ - } \gt {\rm{SO}}_4^{2 - } \gg {\rm{PO}}_4^{3-}}$。相比于酸性土壤,偏中性的土壤环境更利于Cr(Ⅵ)向阳极的迁移,而酸性土壤会导致电动修复过程能耗的增加,更容易产生聚焦现象。土壤中${{\rm{CO}}_3^{2 - }}$、OH⁻和${{\rm{PO}}_4^{3 - }}$的存在,能有效地缓解电动修复过程中产生的聚焦现象,而且能加速土壤中Cr(Ⅵ)的去除;${{\rm{PO}}_4^{3 - }}$的存在能将Cr(Ⅵ)的去除率提高到99.9%以上。本研究结果可为电动修复六价铬污染土壤电解液的选择提供参考。