国外关于稳定化/固化的有毒有害污染物的渗漏实验方法的研究进展

以水泥为基质的稳定化 /固化 (Stabilization/solidification)的方法在国外广泛用于无机、有机、有毒有害污染物的最终处置 ,已经有数十年的历史。论文较全面地介绍了拟合被这种稳定化 /固化过程处理过的污染物在自然界条件下短期和长期的污染物泄漏过程 ,即所谓短期、长期的渗漏行为的实验方法和数学模型 ,并总结了现有几种用来模拟短期或长期渗漏行为的渗漏实验方法和适用于这些实验方法的数学预测模型的应用条件。     

经过水泥固化的重金属废物的穿透渗漏实验

采用穿透渗漏实验方法研究了经水泥固化的重金属废物的长期渗漏行为。用由Ｐｂ＾２＋、Ｚｎ＾２＋、Ｃｕ＾２＋、Ｎｉ＾２＋和Ｃｒ＾６＋５种重金属组成的合成废物样品进行２组实验。实验研究了渗漏实验液流速、ＰＨ的变化和金属渗漏能力对固体废物长期渗漏行为的影响。     

受污染底泥固化/稳定化处理及营养物质释放特征研究

以广州市车陂涌受污染底泥为研究对象,通过掺杂不同比例的粉煤灰、水泥、石灰和膨润土,对底泥进行固化/稳定化处理试验,探讨底泥经处理后的产物中碳素和营养盐的释放特征。结果表明：实验条件下底泥固化/稳定化处理基本不会减少碳的释放,但会改变其释放形态,未经处理的底泥释放的TOC被迅速矿化,而底泥固化/稳定化处理产物释放的TOC稳定存在。在试验期内,底泥固化/稳定化处理对产物的硝态氮释放无明显影响;固化/稳定化处理能有效促进氮磷的稳定,固化体氨氮和磷酸盐的释放量明显降低,分别比未经处理的底泥减少了67.4%和76.4%以上。不同来源的粉煤灰由于成分不同,在底泥固化/稳定化处理中的作用存在差异,掺杂珠江电厂的粉煤灰Z对氨氮和磷酸盐的稳定化效果优于恒运电厂的粉煤灰H。固化/稳定化技术为疏浚底泥提供了一种安全的处理方法,为粉煤灰提供了一种有效的资源化途径。     

基于磷酸盐、碳酸盐和硅酸盐材料化学钝化修复重金属污染土壤的研究进展

化学钝化修复是一种基于向污染土壤中添加稳定化剂,通过吸附、沉淀、络合、离子交换等一系列反应,使污染物向稳定化形态转化,以降低污染物的可迁移性和生物可利用性,从而达到污染土壤修复目的的方法.磷酸盐、碳酸盐和硅酸盐材料是目前常用的重金属化学稳定化剂.本文概述了国内外关于该3类材料修复重金属污染土壤的作用效果、分子机理、应用实例、影响因素及其对土壤性质影响等方面的研究进展,并讨论了该3类材料原位修复土壤重金属的长期稳定性及二次污染问题.     

超临界流体萃取在研究土壤和沉积物结合态残留中的应用

许多有机污染物在土壤和沉积物中形成持久稳定的结合态残留；结合态残留对土壤和沉积物的解毒过程、污染物长期分配行为、生物可用性和生物毒性都具有重要影响。为了揭示结合态残留的形成机制及其对污染物环境行为和毒理学参数的影响，从土壤或沉积物中提取出不同结合状态的有机污染物就显得非常重要。超临界流体萃取(SFE)可以实现选择性萃取，从而得到有关污染物一基体间相互作用的信息。文章介绍了SFE应用类型、超临界流体种类以及影响SFE萃取率的因素，对SFE模拟有机污染物长期吸附／解吸行为和生物可用性研究进行了论述，并认为SFE势必发展成为土壤或沉积物中结合态残留形成机理研究、土壤修复和生态风险评价的一种强有力的技术。     

磷酸镁水泥固化/稳定化重金属性能及作用机理研究进展

磷酸镁水泥(MPC)作为一种新型无机胶凝材料,是由过烧氧化镁和磷酸盐通过酸碱中和反应制备得来,具有早期强度高、结构紧密和体积形变小等优点,在固化/稳定化重金属方面受到广泛关注,但存在放热量大、凝结速度快等缺点.本文归纳了国内外学者对磷酸镁水泥固化/稳定化重金属和重金属污染土的研究,重点讨论重金属离子对磷酸镁水泥抗压强度、凝结时间、酸碱度和水化热的影响,环境对重金属MPC体系稳定性的影响,以及其固化/稳定化重金属离子的作用机理,得出主要固化机理为化学键合、吸附作用和物理包裹,最后指出磷酸镁水泥固化重金属研究的不足和对未来研究的展望,为磷酸镁水泥固化/稳定化重金属的研究提出了新思路.     

水泥、粉煤灰及生石灰固化/稳定处理铅锌废渣

以铅锌废渣为研究对象,采用水泥、粉煤灰为固化剂,生石灰为稳定剂,对废渣进行固化/稳定化处理,并通过TCLP和Tessier连续提取法对固化/稳定化效果进行分析和评价.结果表明,单独添加水泥或水泥、粉煤灰混合固化处理废渣时,重金属铅TCLP浸出浓度显著减少,但达不到安全填埋要求;当稳定剂生石灰添加量为4%(废渣),固化剂废渣比为0.4∶1(粉煤灰与水泥比为1∶9)时,固化/稳定化效果最佳.此时,固化体中重金属Pb、Zn的浸出浓度分别为0.16 mg·L-1、0.243 mg·L-1,符合安全填埋要求.经过固化/稳定化处理后,降低了废渣中的重金属Pb、Zn交换态比例,有效地限制了重金属的迁移.XRD和SEM分析表明,废渣固化/稳定化后形成的Ca(OH)2、水化硅酸钙凝胶(C—S—H)及钙矾石等物质将重金属离子包容起来,形成稳定的固化体.     

活性污泥在渗滤液循环处理中的作用

渗滤液是垃圾填埋场产生的一种含有高浓度污染物的废水，它对环境造成的污染已经引起了人们的关注。渗滤液的处理方法很多，其中渗滤液循环法以其投资小、运行费用低、能加速填埋场稳定化进程等特点而倍受关注。利用活性污泥引入微生物，是在渗滤液循环基础上提出的一种新的设想，通过实验研究结果显示：加入干污泥循环可使渗滤液的COD由最高值2275mg／L降为67lmg／L．加入湿污泥循环可使渗滤液COD由最高值2075mg／L降为82lmg／L；而单纯进行渗滤液循环只使渗滤液的COD由最高值23llmg／L下降到l386mg／L。     

污染物环境界面行为的多尺度计算模拟

污染物的环境界面行为研究一直是环境科学领域的核心和热点内容之一.借助于计算方法能够突破实验方法分析水平的限制,提供从微观到介观的多尺度上的污染物界面行为的化学机制与结构特征.量子力学方法、全原子分子动力学模拟和基于粗粒化体系模型的分子动力学模拟及耗散粒子动力学模拟等不同分子间作用计算方法可依次从原子尺度、分子尺度到介观尺度实现污染物环境界面行为的模拟分析,提供丰富多样的污染物与环境表面相互作用信息.本文综述了典型分子间作用计算模拟方法在污染物的环境界面生成、吸附乃至催化转化等方面的应用进展,分析了现有研究存在的问题和不足,并对未来的研究重点提出了展望.     

制革污泥固化稳定化处理

为有效控制制革污泥中的重金属铬污染并安全填埋,采用石灰、粉煤灰和煤渣作为固化剂对制革污泥进行固化/稳定化处理,考察固化剂对制革污泥中重金属毒性的影响,并探讨了固化/稳定化的最佳工艺条件.结果表明,当石灰、粉煤灰和煤渣的掺量分别为0.12 kg.kg-1、0.02 kg.kg-1和0.08 kg.kg-1,养护天数为6 d时,制革污泥固化块抗压强度达到884 kPa,含水率由固化前的79.60%降低至30.20%,满足《危险废物填埋污染控制标准》（GB 18598—2001）的要求.固化块浸出液中Cu、Pb、Zn、Ni浓度同固化前相比,分别降低了92.1%、96.7%、92.8%、88.9%,Cr、Cd、Mn均未检出.固化块浸出液的铬浓度随着石灰添加量的增加而降低,随粉煤灰添加量的增加则为先降低、然后再升高,当石灰与粉煤灰添加量比为6∶1时,协同固化效果显著.     

离子化有机污染物在沉积物和水相间的平衡分配计算

本文从热力学平衡原理出发,推导出离子化有机污染物在沉积物／水相间分配系数的理论计算模型,并以苯酚,邻氯酚,２,４－二氯酚、五氯酚和苯胺的吸附实验数据为例,计算了它们在中性分子和带电荷的离子形态下的分配系数Ｋｄ和Ｋｄｉ。以及总体分配系数Ｋｄｏ研究结果表明,离子化有机污染物在沉积物和分配行为不仅与该化学物的ｐＫａ和存在形态有关。而且还取决于环境介质的ｐＨ。     

持久性有机污染物在陆生食物链中的生物积累放大模拟研究进展

借助环境模型模拟污染物在多介质间的迁移、归趋行为和生物积累放大,既是生态和健康风险的评估基础,又是研究污染物环境过程的一种重要的方法和手段。利用生物积累模型研究持久性有机污染物(POPs)在食物链中的生物富集和生物积累放大对于生态及健康风险评价具有重要意义。重点介绍了国内外关于POPs在陆生食物链中的各类生物积累模型及应用,包括原理、模型的特点和优势及不足之处,并对模型的改进提出了相应的建议。基础环境参数不足、实验数据缺乏和物种特异性是制约此类模型发展的主要原因。     

碳基材料对有机污染物环境行为的影响研究进展

碳基材料在材料、环境、能源、电化学等领域广泛应用,对人类生活和经济发展有重要的作用,在环境治理方面,由于其独特的理化性质,它能够有效吸附去除环境中的有机污染物.这些碳基材料中普遍存在大量、稳定的自由基(carbonaceous material free radical,CMFRs),当有机污染物在与碳基材料相互作用时,两者之间除了吸附行为,还存在有机污染物的降解,忽略该过程势必引起对碳基材料功能辨别上的偏差,也导致对有机污染物环境行为描述的不充分.本文综述了有机污染物在碳基材料上的吸附和降解的研究现状,并对系统研究其对有机污染物吸附和降解过程提出了展望.     

煤矸石中金属和酸根离子的淋溶特性

为了确定煤矸石的污染析出特性及规律,以某高速公路的煤矸石为研究对象,通过实验室模拟大自然降雨的过程,并控制实验过程中的浸泡时间、pH、固液比及空隙率,对煤矸石进行淋溶实验.结果表明,在静态浸泡实验中,污染物浸出量随浸泡时间的延长而增大,48 h污染物析出达到平衡;煤矸石中污染物的浸出量随初始pH值的降低而增大;随固液比的增大而增大.煤矸石空隙率越小,污染物析出的质量浓度越高.在模拟自然降雨的第一次淋溶过程中,煤矸石中浸出的污染物质量浓度最大,从第二次的淋溶过程开始,污染物的释放量便迅速下降,并保持较平稳的溶解释放速率.实验结果说明,降雨次数和降雨量的增加会促进煤矸石中污染物的溶解释放.在煤矸石中混合黏土、砂砾等增加煤矸石的空隙率,可以降低污染物析出量,从而减轻煤矸石资源化利用中对沿线土壤和地下水的二次污染.     

有机物辛醇／水分配系数的计算方法：分子碎片常数法

辛醇／水分配系数是表征有机污染物环境行为的重要参数之一，本文应用于碎片常数计算了１３０余个有机化合物的辛醇／水分配系数对数值，通过计算值与实测值的比较发现，两者之间表现出相当好的一致性，其平均绝对误差为０．１３５，此外，还探讨了该方法应用于不同类型有机污染物时需要注意的问题。     

受污染土壤中重金属的蚯蚓生物有效性评估研究进展

生物有效性能够反映重金属的迁移性及其生物可利用性,在重金属污染土壤稳定化修复后评估中受到广泛关注。为了将生物有效性更好地应用到稳定化后评估过程中,系统地归纳总结了土壤中重金属对蚯蚓的生物有效性评估方法,该方法与多种化学试剂浸提之间的对应关系,以及影响生物有效性评估的相关因素。建议在化学浸提基础上结合生物有效性评估方法对重金属污染土壤稳定化修复效果进行评估。     

生活垃圾焚烧飞灰及其稳定化产物的长期浸出行为

采用柱浸出实验方法,考察了飞灰、磷酸盐稳定和自然老化稳定后飞灰的长期浸出特性.结果表明:灰样浸出液的pH值从初始的较低值快速上升到较高值后趋于稳定,3种飞灰都有较强的酸中和能力;Ca的浸出浓度远高于Pb,Cd,Zn,Cr和Ni等重金属,在浸出初期甚至达到100g·1-1以上;重金属均呈现初期快速溶出的现象;对比稳定化处理前后飞灰的柱浸出实验结果,表明磷酸盐稳定及自然老化稳定后飞灰具有更好的长期稳定性;对比柱浸出实验和国标GB5086.1-199r7的浸出结果,表明后者可能低估了稳定后飞灰处置初期重金属的浸出风险     

疏水性有机污染物在草甸土中的吸附和解吸行为

研究5种有机污染物在草甸土中的吸附和解吸行为.结果表明,污染物在土壤中的吸附主要受疏水性作用的影响,吸附数据基本符合传统的线性模型.解吸行为则表现出明显的滞后现象,解吸实验结果与"双元平衡解吸(DED)模型"的预测值相吻合.DED模型能够更加准确地定量描述疏水性有机污染物的解吸行为.     

微生物固化曝气技术对养殖废水的深度处理

以微生物固化曝气技术为核心的污水处理系统为研究对象,研究养猪废水中的COD、N、P、总有机碳及抗生素(土霉素、四环素、金霉素、强力霉素、罗红霉素、阿奇霉素、氧氟沙星、恩诺沙星和环丙沙星)在不同处理单元的动态变化.结果表明,微生物固化曝气技术能有效去除常规污染物,除TP外,COD和NH+4-N的出水浓度均能达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596—2001);该技术对抗生素的去除效果依抗生素的种类而变,对4种四环素类抗生素-的去除率高达85%以上;对大环内酯类中的阿奇霉素的去除率为62.8%;对大环内酯类中的罗红霉素和氟喹诺酮类抗生素则基本无效.微生物固化曝气技术能有效去除总有机碳、COD、NH+4-N和四环素类抗生素,对TP和其它抗生素类,需要进一步优化处理系统的运行条件,或改善固化微生物的组成,以提高这类污染物的处理效果.     

西樵山国家森林公园有害植物控制策略研究

在对西樵山森林公园有害植物危害现状调查的基础上,针对其危害特性和国内外相关研究现状,提出了相应的控制策略,主要包括以下几个方面:(1)提高认识,增强生态危机意识;(2)加强基础研究,为有害植物管理提供依据;(3)加强物理防除,短期控制有害植物蔓延;(4)加强化学防除研究,筛选有效的化学除草剂;(5)加强生物防治技术研究,构建有效的生物防治技术体系;(6)加强生态调控技术研究,构建健康的植物群落;(7)加强景观改造,构建生态安全景观格局;(8)建立有害植物预警系统,长期监控植物疫情.