热脱附法修复多环芳烃和汞复合污染土壤实验研究

针对华北地区某受多环芳烃和汞复合污染的污染土壤,在分析土壤多种类污染物组成基础上,开展了热脱附修复污染土壤实验,研究不同脱附温度及保温时间对污染土壤污染物修复的效果。结果表明:提高温度和保温时间对多环芳烃和汞的脱除效果有利,尤其对高环多环芳烃脱附的促进更为明显;土壤污染物的脱附效果和其沸点的关联性较大,且温度参数对污染物脱附的影响效果要显著高于时间参数。     

调理剂对多环芳烃污染黏性土壤热脱附的影响

黏性土壤具有颗粒细小和通透性弱等特点,会影响受多环芳烃(PAHs)污染的黏性土壤的热脱附效率,因此本研究选择6种调理剂(CaO、MgO、Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂CO₃和沸石)来改良黏性土壤,考察调理剂对PAHs污染黏性土壤热脱附的影响,分析了调理剂对黏性土壤塑性指数、pH、阳离子交换量、粒径的影响,探讨了调理剂对PAHs污染黏性土壤热脱附的影响机制.结果表明：(1)添加6种调理剂均提高了PAHs污染黏性土壤的热脱附效率,可有效去除总PAHs,并显著降低超标物质苯并[a]蒽(Baa)和苯并[a]芘(Bap)的残留浓度,其中在添加10%CaO条件下,总PAHs去除率最高,达97.48%.(2)分别添加6%的CaO、MgO、K₂CO₃调理剂后,黏性土壤塑性指数由18.55%分别降至14.38%、13.58%和15.25%,但添加Al₂O₃、Fe₂O<...     

多环芳烃类污染土壤热脱附修复技术应用研究

针对传统热脱附工艺脱附时间长、处理成本高、尾气处理工艺不完善等问题,进行了电加热回转窑热脱附实验。研究发现:随着温度增高、时间增长,总PAHs去除率增加;10 min条件下350℃与500℃时总PAHs的去除率分别为98.83%和98.94%,土壤中PAHs可达到修复目标值;500℃时多环芳烃的去除率表现为低环PAHs>高环PAHs。在此基础上,通过集成形成1套集污染土壤预处理、热脱附、尾气净化、余热利用、自动化控制于一体的工艺技术,并建成年处理有机污染土壤18万t的热脱附生产线。在350和500℃条件下对1万余吨污染土壤进行热脱附处理后(≥10 min),总PAHs去除率分别为98.92%和99.95%,尾气排放指标均低于DB 11/501—2007《大气污染物综合排放标准》。     

煤矿矿区土壤重金属及多环芳烃污染治理修复技术综述

土壤重金属和有机物污染是当前许多煤矿矿区及周边地区面临的严重问题,威胁居民健康,要采取有效措施予以解决。在对煤矿矿区周边土壤重金属和多环芳烃（PAHs）来源及危害分析的基础上,发现重金属元素在自然条件下难以降解,导致其在生物体中累积,并且PAHs具有致癌性、致畸性和诱变性。通过比较物理化学修复、植物修复和生物修复等方法在治理重金属及PAHs污染土壤的优缺点,发现植物修复和生物修复对气候和环境的依赖程度高,物理修复成本和能耗较高,因此提出矿区周边土壤污染的修复技术需要进一步创新,实现多领域、多学科协作发展的观点。通过持续的技术创新和多种修复方法的联合应用,达到有效治理煤矿矿区及周边重金属和PAHs污染的目的,实现土壤的重新利用,进而实现环境保护与经济可持续发展的良性互动。

     

低环多环芳烃异位热脱附行为分析

随着我国工业和城镇的快速发展,化石能源的大量使用使得环境中多环芳烃(PAHs)残留量不断增加,给环境和人体健康带来严重危害.以2～4环PAHs为研究对象,探讨了热脱附温度、时间以及PAHs自身结构对热脱附效果的影响,简要分析了热脱附处理对土壤性质的影响,评估了管式炉热脱附的能耗.结果表明:低环PAHs的脱附率随着脱附温...     

广州市土壤多环芳烃污染特征及风险评估

为全面研究广州市土壤多环芳烃（PAHs）污染特征,采集广州市222个表层土壤样品进行分析,利用效应区间低/中值法（ERL/ERM）和（BaP）毒性当量法评价土壤PAHs污染生态风险状况,终生癌症风险增量模型评价土壤PAHs污染健康风险状况,特征化合物比值法和PMF模型对PAHs来源进行解析.结果表明,广州市表层土壤ω（∑16PAHs）为38~11 115 μg·kg^-1,平均值为526 μg·kg^-1,16种多环芳烃单体均为强变异;广州存在潜在生态风险,个别采样点的PAHs污染已存在较大的生态风险,整体处于轻度污染的状态;基于健康风险评价结果表明,成年和儿童的总致癌风险的贡献率都呈现为：皮肤接触 > 误食土壤 > 呼吸摄入,儿童的健康风险大于成年,健康风险总体处于可接受范围;源解析表明广州市土壤PAHs的主要来源为：煤炭源（37.1%） > 柴油源（32%） > 炼焦源 （17.3%） > 交通排放、生物质燃烧和石化产品挥发的混合源（13.6%）,整体土壤PAHs来源属于混合源.研究结果丰富了对广州市表层土壤PAHs污染特征的认识,有助于推动土壤污染防治行动的开展.     

官厅水库周边蔬菜地表土中多环芳烃的污染

为掌握北京市备用水源地——官厅水库周边的蔬菜地表土中多环芳烃(PAHs)的污染状况及来源,于2008年11月在延庆县小丰营蔬菜产地采集了48个表土样品(0～20cm)测定PAHs含量,并综合特征化合物比值法和因子分析/多元线性回归两种方法推断了土壤中PAHs来源.结果表明,土壤中15种PAHs单体(PAH15)的含量均服从正态分布或对数正态分布,∑15PAH几何均值为(118.71±28.63)ng.g-1(干重含量,下同),算术均值为(139.57±85.65)ng.g-1.以荷兰土壤标准衡量,71%的样点归类PAHs弱污染,与文献报道的大多数国内外农业土壤相比,尚属于较清洁的水平.成分谱分析表明,研究区域土壤中的PAHs分布谱以3环～4环化合物为主,优势化合物为PHE、FLA、FLO、PYR.校正后的FLA/(FLA+PYR),ANT/(ANT+PHE)比值表明该研究区域PAHs主要来自燃烧源.通过因子分析提取了3个主成分,分别代表①燃煤和交通燃油;②生物质燃烧和炼焦;③燃油.多元线性回归分析的结果表明,这3种来源对官厅水库周边蔬菜地表土中PAHs的贡献分别是54.0%,39.9%和6.1%.结合两种源解析方法和排放源分析,除该区域存在明显生物质燃烧源以外,其它来源的PAHs经过了一定距离的大气迁移和沉降.     

污泥中重金属和多环芳烃(PAHs)的存在特性及其相互关系

在深入研究9种不同污水处理厂污泥中重金属存在形态和15种PAHs含量水平的基础上,讨论了污泥中PAHs和重金属含量之间的相互关系.结果表明,生活污水污泥中Zn的含量最高,其次为Cu,而As和Cd含量较低;工业废水污泥中各重金属含量差异较大,制革污泥的Cr含量超过15000 mg·kg-1.污泥中As、Cr、Cu、Pb主要以可氧化态和残渣态存在;Ni和Zn的酸溶态及可还原态的比例较高;Cd在不同污泥中的形态分布变化较大.生活污水和工业废水污泥中∑PAHs的平均含量相差不大,分别为13.74 mg·kg-1和13.95 mg·kg-1.不同污泥中各PAHa呈现4环>3环>2环>5环>6环的分布特征,化石燃料不完全燃烧和石油类污染是污泥中PAHs的主要来源.污泥中低分子量(2环和3环)PAHs与Cd、Ni、Zn等重金属含量存在显著的相关关系,这种相关关系与重金属作用于污泥中的微生物并最终影响微生物对PAHs的降解有关.     

胶州湾表层沉积物中多环芳烃的分布及来源

利用气相色谱-质谱方法对胶州湾沉积物中23种多环芳烃(PAHs)进行了分析测定。结果表明，PAHs的总含量范围为82～4567ng／g。PAHs总量在表层沉积物中总趋势是东部高于西部，以东岸附近处最大，远离东岸浓度降低，在胶州湾人海口处最低。造成这种格局的原因有：(1)绝大部分污染源集中在胶州湾东岸；(2)胶州湾的环流系统使东部的污染物很难向西部扩散；(3)沉积物粒度及有机质含量对PAHs含量分布有一定的影响。P／A、PL／PY比值、PAHs环数以及烷基化PAHs表明胶州湾表层沉积物中PAHs几乎全部由人类活动产生，来源为煤炭、木材燃烧、石油类高温裂解及油类污染。与国内外同类研究结果相比，判定为中等污染水平。     

HPLC法测定水中16种多环芳烃

以液-液萃取为原理,采用佛罗里硅土柱为净化手段,采用高效液相色谱测定水样中16种多环芳烃。实验结果表明,该方法可以成功分离16种PAHs及两种替代物,最低检出浓度可达到1．9～21ng．l^-1,相对标准偏差在0．16％-12．8％范围内,基体加标（除萘较低外）回收率达到72．3％-106％,替代物加标在76．9％～85．0％之间。实现了环境水体中痕量PAHs的定性与定量分析。     

鞍山市总悬浮颗粒物中多环芳烃分布特征

通过对鞍山市典型区域（6个污染源、4个居住区、一个对照点）大气中总悬浮颗粒物（TSP）的监测,采用GC／MS法分析了总悬浮颗粒物中16种PAHs的含量,探讨了鞍山市总悬浮颗粒物浓度及16种多环芳烃的分布特征及来源。研究结果表明,鞍山市大气中总悬浮颗粒物采暖期普遍比非采暖期高1．1～2．5倍,总悬浮颗粒物中PAHs总量采暖期也远远高于非采暖期;鞍钢6个点位在非采暖期的PAHs总量均远远高于其他五个点位,表明了工业污染导致的环境空气质量下降是不容忽视的。     

新乡市机动车排放对道路灰尘中重金属与多环芳烃污染的影响

以新乡市主要道路的地表灰尘为样本,采用电感耦合等离子体质谱仪和气相色谱质谱联用仪分别测定所含5种重金属(Cd、Pb、Cr、Cu和Zn)和15种多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的含量,并探究了机动车排放对其污染特征的影响.结果显示,重金属和PAHs的含量范围分别为2. 58～1 560 mg·kg~(-1)和ND～1. 30 mg·kg~(-1),其含量总体上随灰尘粒径减小而增高.组成上,重金属以Zn为主,PAHs主要以高环为优势组分.空间分布上,重金属和PAHs含量存在差异:人民路、小店工业园区和水泥厂附近道路灰尘中的重金属总含量最高,而PAHs含量的高值出现在人民路、高速上口和107国道的灰尘中.Pearson相关分析表明,5种重金属与15种PAHs间基本不存在正相关关系.通过聚类分析和因子分析发现,新乡市道路灰尘中的重金属基本不受机动车排放影响,而PAHs受机动车排放影响较大.     

种植油麦菜评价多环芳烃污染土壤的农用风险

污染土壤引起的农产品安全问题已不容忽视.为了探讨多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)污染土壤农用的安全性,本文通过盆栽实验方法,以某焦化企业周边长期受PAHs污染的农田土壤为研究对象,以广泛种植的油麦菜(Lactuca sativa L.)为农产品代表,利用超声振荡提取和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析方法,解析样品中优先控制的16种PAHs的含量,揭示土壤-油麦菜体系中PAHs的迁移转化与富集特征,评估其潜在风险.结果表明,油麦菜地上部分(YS)PAHs的含量(Σ16PAHs)大于地下部分(GS),YS中3～5环PAHs相对含量高,GS中4～6环PAHs含量高. YS对不同PAHs的富集系数均大于GS,YS中蒽(Ant)的富集系数最大(2. 41),荧蒽(Fla)最小(0. 458),GS中苯并[a]芘(Bap)最大(0. 862),Fla最小(0. 130). 16种PAHs从GS到YS的转运系数均大于1. 00.关联性分析表明GS与初始土壤(SS) PAHs拟合优度中等(R~2=0. 71),YS与SS的PAHs拟合优度最大(R~2=1. 0),YS和GS的PAHs拟合优度最小(R~2=0. 39). YS和GS的健康风险值分别是国家食品标准Bap最大风险控制值的11. 8和12. 7倍.表明油麦菜食用的潜在风险较高,焦化企业周边污染土壤农用的安全问题不容忽视.     

搅拌棒吸附-热脱附-气相色谱质谱法（SBSE-TD-GCMS）分析环境空气中的多环芳烃（PAHs）

以聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)为被动大气采样吸附剂,建立了搅拌棒吸附-热脱附-气相色谱质谱法(SBSE-TD-GCMS)分析环境空气中16种多环芳烃(PAHs)的方法.结果表明,16种PAHs的检出限(LOD)范围为0.06～3.00 pg,回收率为75%～136%,标准曲线线性关系良好(R²>0.99),日内重复性和日间重复性的相对标准偏差(RSD)分别为<7.1%和<17%.茚并[1,2,3-c,d]芘、二苯并[a,h]蒽、苯并[g,h,i]苝的脱附残留为21%～24%,其余13种PAHs脱附残留<13%.用建立的方法分析了室外空气样品和从汽车上采集的空气样品中的PAHs.结果发现,室外空气样品中全部检出PAHs,采样时间为4 d的样品中16种PAHs含量为0.058～52.3 ng.11种PAHs的吸附量与采样时间线性相关.对于行驶的汽车中的样品,车窗外和排气管处的Σ₁₆PAHs(16种PAHs的和)含量分别为车内的2.5倍和2.1倍.     

多环芳烃类污染场地应用原位电热脱附技术的能效分析

针对华东某多环芳烃类污染场地,通过应用原位电热脱附修复技术,系统分析了运行过程中加热温度、加热时间、气相抽提密度等关键参数的变化规律,并对修复效果、抽提气体浓度、能耗等运行参数进行分析。结果表明:原位电热脱附对多环芳烃类污染物具有良好的去除效果,加热运行250 d后,场地土壤温度均可达到300 ℃以上,污染物去除率达到99.99%以上,修复后土壤污染物浓度值低于修复目标值的要求。土壤加热温度、加热时间、气相抽提密度是影响原位电热脱附修复效果的关键因素,进而提出了降低修复成本的施工经验,为高温原位电热脱附的推广和工程化应用提供借鉴。     

城市道路灰尘中重金属和多环芳烃污染特征研究

以中国城市道路灰尘重金属和多环芳烃研究为基础,文章评价了不同城市这两类污染物的污染特征.研究表明,城市道路灰尘中As、Cu、Cr、Pb、Zn、Fe、Cd和Hg的累积严重,各城市道路灰尘重金属的污染负荷指数(PLI)均高于1,已受到轻、中度甚至重度重金属污染.高环多环芳烃(PAHs)是城市道路灰尘PAHs的主要组成部分;...     

温度和停留时间对十溴联苯醚在污染土壤中热脱附的影响

采用自配十溴联苯醚污染土壤开展热脱附试验研究,试验温度分别为200、300、325、350、400和450 ℃,停留时间为10、20、30、40、50和90 min. 分析多溴联苯醚(PBDEs,包括BDE28、BDE47、BDE66、BDE99、BDE100、BDE138、BDE153、BDE154、BDE183、BDE190、BDE196、BDE197、BDE203、BDE205、BDE206、BDE207、BDE208和BDE209)热脱附前后污染物在土壤中的浓度及总脱附率. 试验用土样中w(PBDEs)为1 136.69 mg/kg. 低温段(200和300 ℃)污染物去除率较低,在300 ℃、停留时间90 min时,残留w(PBDEs)为263.57 mg/kg,去除率为76.81%;中温段(325和350 ℃)污染物大量减少,350 ℃、停留时间40 min时,残留w(PBDEs)为114.01 mg/kg,去除率达90%;高温段(400和450 ℃),温度为450 ℃、停留时间20 min时,残留w(PBDEs)为4.81 mg/kg,去除率达99%以上. 结果表明,PBDEs去除率随温度或停留时间的增加而增大,处置试验用土样比较合理的热脱附操作条件:温度为400 ℃、停留时间为20 min.      

焦化污染场地土壤多环芳烃的生物强化协同降解工艺研究

以某废弃焦化厂的多环芳烃（PAHs）污染土壤为研究对象,通过耦合表活淋洗、生物降解、化学氧化等技术设计了4种修复工艺,并进行了试验验证。结果表明：针对该实际焦化污染土壤,单一的生物泥浆降解工艺21 d后PAHs可实现58.64%的降解率;采用表活增溶＋化学氧化＋生物泥浆的降解工艺,26 d降解率可达到65.68%,但前置的化学氧化会抑制生物降解效果;采用干筛分+表活分批淋洗+化学氧化的降解工艺降解率可达到85.36%,有效缩短降解时间到13 d内,但土壤中残留的PAHs与土壤颗粒结合紧密,化学氧化降解率仍难以满足大于90%的要求;采用湿筛分+表活分批淋洗+生物泥浆+化学氧化的生物强化协同降解工艺,29 d降解率可达到95.32%,实现了土壤的修复目标。生物强化协同降解工艺路线,综合了多种修复技术的优点,实现了修复技术组合优化,为焦化污染土壤中多环芳烃降解修复提供了可行的工艺路径。

     

焦化类污染场地原位热脱附修复效果试验

针对苯和多环芳烃污染的焦化类污染场地,开展原位燃气热脱附试验.创新性地将燃烧和抽提结合,通过加入小抽提管设计形式,将有机污染气体二次回燃的处置效果和能源消耗达到最佳状态,在尾气、尾水模块化设计中采用了"二次燃烧+活性炭吸附"和"油水分离+活性炭"的组合工艺,既强化了有机污染物去除效果,又降低了废气活性炭产生量.通过在1...     

有机质对土壤中多环芳烃纵向迁移的影响

为探讨多环芳烃(PAHs)在不同有机质梯度土壤中的纵向迁移机理,以山东省广泛分布的潮土、褐土和棕壤为研究对象,配成低有机质含量(17 g/kg)、中有机质含量(30 g/kg)、高有机质含量(45 g/kg)三种梯度的较清洁土,以柴油原液配成污染土壤,采用室内土柱淋滤试验,模拟自然条件下土壤中PAHs的纵向迁移,分析淋滤后较清洁土和污染土中PAHs的含量及组成.结果表明：PAHs在潮土中更易向下迁移,褐土和棕壤无显著性差异(P>0.05). PAHs主要富集于较清洁土柱表层(69.10%～73.68%),随土柱深度增加,PAHs含量逐渐降低;在去离子水条件下淋滤,较清洁土中低环PAHs的迁移能力大于高环PAHs.与低有机质条件相比,中有机质条件下PAHs的淋滤率降低了20.43%～32.41%,高有机质条件下降低了48.16%～58.05%.研究显示,低环PAHs易向下迁移,高环PAHs则较难向下迁移,有机质会抑制土壤中PAHs的纵向迁移,有机质含量越高,对PAHs纵向迁移的抑制作用越强.