彩塘电镀区底泥重金属污染与释放特征

采集了彩塘不锈钢电镀区河段9个典型底泥样品,研究了底泥重金属含量及其地球化学形态以及底泥在不同pH值下的释放特征,并探索了碱石灰对底泥重金属的固定效果.研究表明,该区域底泥中Cr、Cu、Cd、Ni、Pb、Zn大大超过了广东省土壤背景值,其中Cu、Cd、Cr、Ni超过了《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)二级标准的4.4、3.7、1.6、5.3倍.底泥中的重金属迁移性的大小为Cd>Zn>Ni>Pb>Cu>Cr.重金属释放是长期持续过程,随着水体pH值降低,底泥重金属释放量逐渐升高.底泥中加入碱石灰能有效地降低重金属的生物有效性,减少底泥重金属释放.     

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...     

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.     

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。     

河流底泥污染及其控制与修复

水体底泥污染是世界范围内的一个环境问题。污染物通过大气沉降、废水排放、雨水淋溶与冲刷进入水体,最后沉积到底泥中并逐渐富集,使底泥受到严重污染。在河流环境中,河床沉积底泥以推移和悬浮形式输送,很大程度上导致了上覆水和沉积底泥的相互物理作用。河流有强有力的自然环境,在河流系统中趋向有利于沉积底泥的解吸作用,从而将会影响上覆水的水质。因此,在水质管理计划中,应该将已污染的沉积底泥作为一个污染源予以考虑,沉积底泥是河流污染的一个重要方面。文章根据近年来国内外对河流底泥污染的控制、处理、修复及利用的文献资料,分析了河流底泥的污染现状及主要类型,包括重金属、NP营养物质、难降解有机物和持久性有毒污染物等,指出了目前在底泥污染修复中存在的问题。针对河流底泥污染控制与修复技术,介绍了除控制外源污染物外的物理修复、化学修复和生物修复等几种主要的修复方法和技术,分析了各种方法的利弊以及适用情况。在阐述了堆肥、建材利用、低温热解、湿地及栖息地建设、修复废弃地和建设填方等利用方式后,提出具体的控制和修复应因地制宜,综合各种恢复技术及利用方式,以达到控制及修复污染的河流底泥,恢复河流生态系统之目的。     

小型农村社区尾水排放通道底泥内源释放特征

随着农村社区不断聚落化,农村生活污水逐步从分散排放转为中小规模集中排放,研究中小规模农村社区的污水排放特征及环境影响是我国农村水污染控制的重要课题之一.本文选取四川绵阳某小型农村社区为研究对象,监测经简易化粪池集中处理后生活污水的NH_3-N和COD排放特征,并采用元素分析和内源静态模拟释放实验研究了该社区排水通道中底泥累积与释放污染物的特性.结果表明,该社区集中排放的生活污水水质较差,致使排水河道严重污染,底泥二次污染风险高.该社区集中排放的生活污水中NH_3-N浓度范围为2.9—40.3 mg·L~(-1);COD浓度范围为33—59 mg·L~(-1).10年的排放使得社区尾水排放通道底泥污染累积明显,TN含量高达1150—4050 mg·kg~(-1).底泥内源释放风险不可忽略,主要释放污染物为NH_3-N,在UP水中最大释放浓度为3.1 mg·L~(-1),在上覆水中最大释放浓度为5.9 mg·L~(-1),均高于GB3838—2002 (Ⅴ)类地表水标准.因此,NH_3-N应作为农村社区生活污水排放标准中的关键控制指标、也应是分散式生活污水处理设施升级的关键控制指标.低成本NH_3-N简易去除装置的研究及推广对降低分散式生活污水排放风险具有重要的意义.     

扰动强化污染底泥有机物自净的研究

扰动能够强化水体溶解氧的恢复并加快传质,增强水体的自净作用,有利于水体和底泥COD的降解,是一种常用的污染水体的修复方法。文章通过人工模拟的水体,构建搅拌和曝气两种上覆水扰动条件,研究了在这两种条件下水体中有机物含量以及底泥中微生物量的变化情况,探讨了扰动对水体有机物去除的影响。研究结果表明：（1）与对照情况相比,在搅拌、曝气条件下水中ρ（溶解氧）分别由0.2 mg.L^-1提高到1.0和8.0 mg.L^-1左右;曝气条件下底泥中蛋白含量及细菌数均最高;（2）底泥中w（脱氢酶活性）在搅拌和曝气条件下分别为0.52和0.46μg.g^-1左右;（3）曝气条件下对上覆水中有机物的去除呈现出较好的降解趋势。因此,运用曝气技术既能加速有机物的生化降解,改善水质;又可强化水体溶解氧的恢复,创造了微生物生长繁殖的适宜环境,增强了水体中微生物的活性,促进了水体自净能力的提高,在治理河道污染的应用中具有广阔的前景。     

贵屿电子垃圾处理对河流底泥及土壤重金属污染

以广东省汕头市贵屿镇电子垃圾处理场为对象,主要研究了电子垃圾场附近河流的底泥和农田土壤中重金属形态分布特征。结果表明,底泥中Cd、Cr、Cu、Pb、Zn质量分数分别为52.9-67.1、309-359、79.2-1485、391-449、37.5-111 mg.kg^-1;土壤中Cd、Cr、Cu、Pb、Zn的平均质量分数分别是54.1-57.1、278-320、93.5-116、382-415、46.2-68.1 mg.kg^-1。底泥和土壤中Cd、Cr、Cu、Pb均超过《土壤环境质量标准》（GB15618—1995）二级标准,其中以Cd和Cu污染最为严重。底泥及土壤中重金属的地球化学形态分布规律基本一致。重金属具有较高迁移性,重金属的迁移性为Cd〉Cr〉Pb〉Zn〉Cu。     

秸秆生物炭修复电镀厂污染土壤的效果和作用机理初探

以某电镀厂污染场地重污染区域土壤为研究对象,利用秸秆生物炭对污染土壤进行稳定化试验,研究不同生物炭添加量(0、10、30、50、70和100 g.kg-1)条件下土壤中重金属全量和形态变化。结果表明,秸秆生物炭能够改变污染土壤中重金属的形态分布,对该污染土壤有明显的稳定化作用。其中对铬的作用效果最明显,随生物炭添加量的增加,残渣态铬含量明显上升,100 g.kg-1生物炭添加量处理残渣态铬含量较对照(1 098.75 mg.kg-1)增幅最大,增加59.51 mg.kg-1;对铜和镍的稳定化效果受添加量的影响,当生物炭添加量分别在70和30g.kg-1以上时,对铜和镍有一定稳定化作用;对该污染土壤中锌则无明显稳定化作用。当生物炭添加量为50 g.kg-1时,4种重金属残渣态总量较对照(1 745 mg.kg-1)明显增加,为1 805.95 mg.kg-1,添加量也较为合理。     

Cement-based solidification/stabilization of contaminated soils by nitrobenzene

The cement-based solidification/stabilization (S/S) of nitrobenzene (NB) contaminated soils, with cement and lime as binders, sodium silicate solution and powder activated carbon (PAC) as additives, was optimized through an orthogonal experiment, and S/S efficiency was estimated by both leaching test and volatilization measurement. The leaching test results showed that the factors affecting S/S efficiency were NB concentration, cement-to-lime ratio and binder-to-soils ratio, in sequence. With increasing curing time, the leaching concentration of NB between different levels of the same factor in the orthogonal experiment decreased, and less than 9% NB leached out from the 28 d cured samples. The volatilization measurement results indicated that 0.5‰ of NB was volatilized during the mixing and curing processes for the samples without PAC in the 28 d cycle, whereas adding 2 wt% and 5 wt% PAC, with respect to the weight of contaminated soils, could reduce NB volatilization to half of its original values either during the mixing or curing process. The optimizing formula, that is, contaminated soils (dry weight):cement:lime= 100:25:25, with 5 wt% additional sodium silicate and 2 wt% additional PAC, was applied to the engineering application of NB contaminated soils. Both the leaching test results of the product and the ambient air quality monitoring results met related regulations during the treating process.     

城市污染河道沉积物有机质的氧化稳定性

为了研究城市河道沉积物有机质的氧化稳定性,以氧化稳定系数(Kos)和腐殖化程度(HA/FA)作为评价指标,在用H2O2处理沉积物的基础上,探讨城市污染河道有机质含量、有机质组成等对氧化稳定性的影响.结果显示,污染河道沉积物有机质含量明显高于自然水生态系统沉积物有机质含量;富里酸(FA)、胡敏酸(HA)、胡敏素(HM)是污染河道沉积物有机质主要赋存形式,其中胡敏素是主体,占全部有机质的65%以上;易氧化有机质(OMr)和难氧化有机质(OMd)与总有机质含量均显著正相关(P0.05);OMd的含量可以更直观地反映河道污染程度;重污染河道沉积物有机质去除量较高;随着有机质的去除,沉积物Kos在总体上有上升的趋势;不同形态有机组分其Kos差异性明显(P0.05),以HM为主的紧结态腐殖质的Kos值最高;用HA/FA和OMr可从大体上表征沉积物的氧化稳定性;HA、FA是影响城市河道沉积物氧化稳定性的主要因素.     

An integrated method for the rapid dewatering and solidification/stabilization of dredged contaminated sediment with a high water content

• An integrated method, called PHDVPSS, was proposed for treating DCS. • The PHDVPSS method showed superior performance compared to conventional method. • Using the method, water content (%) of DCS decreased from 300 to<150 in 3 days. • The 56-day UCS from this method is 12‒17 times higher than conventional method. • Relative to PC, GGBS-MgO binder yielded greater reduction in the leachability. To more efficiently treat the dredged contaminated sediment (DCS) with a high water content, this study proposes an integrated method (called PHDVPSS) that uses the solidifying/stabilizing (S/S) agents and prefabricated horizontal drain (PHD) assisted by vacuum pressure (VP). Using this method, dewatering and solidification/stabilization can be carried out simultaneously such that the treatment time can be significantly shortened and the treatment efficacy can be significantly improved. A series of model tests was conducted to investigate the effectiveness of the proposed method. Experimental results indicated that the proposed PHDVPSS method showed superior performance compared to the conventional S/S method that uses Portland cement (PC) directly without prior dewatering. The 56-day unconfined compressive strength of DCS treated by the proposed method with GGBS-MgO as the binder is 12‒17 times higher than that by the conventional S/S method. DCS treated by the PHDVPSS method exhibited continuous decrease in leaching concentration of Zn with increasing curing age. The reduction of Zn leachability is more obvious when using GGBS-MgO as the binder than when using PC, because GGBS-MgO increased the residual fraction and decreased the acid soluble fraction of Zn. The microstructure analysis reveals the formation of hydrotalcite in GGBS-MgO binder, which resulted in higher mechanical strength and higher Zn stabilization efficiency.     

微孔曝气与覆盖对城市重污染河道底泥磷形态分布及释放过程的影响

采用自行研发的泥-水界面微孔曝气系统,开展了底泥表面曝气和覆盖对城市重污染河道底泥磷释放及形态分布规律的影响研究.结果表明,微孔曝气能够有效提高上覆水的溶解氧(DO)和沉积物的氧化还原电位(Eh),能够将泥-水界面Eh维持在-100 m V左右,DO提高到6 mg·L-1以上.与对照比较,原位覆盖处理的上覆水DO和Eh有一定提高,但仍明显低于微孔曝气处理.与对照相比较,微孔曝气处理均有效降低上覆水中总磷(TP)和溶解性正磷酸盐(PO3-4)的含量.试验结束时,微孔曝气(A)和微孔曝气+原位覆盖处理(A+C)上覆水中TP含量由初始的0.201 mg·L-1分别降至0.062 mg·L-1和0.050 mg·L-1;上覆水中PO3-4含量由0.086 mg·L-1和0.078 mg·L-1分别降至0.026 mg·L-1和0.023 mg·L-1.与对照相比,微孔曝气处理明显降低了底泥间隙水中TP的浓度,在整个培养期间,其TP含量平均下降38.8%(A)和47.9%(A+C).底泥原位覆盖处理对抑制泥-水界面磷释放能力要弱于微孔曝气处理,而且在试验后期(50 d),上覆水中TP和PO3-4的含量均有所反弹.不管有无覆盖,泥-水界面微孔曝气处理均显著改变了表层底泥磷形态分布特征,显著降低了底泥中铁铝结合态磷(Fe/Al-P)组分比例,而钙结合态磷(Ca-P)含量比例却出现明显增加.单一的表面覆盖处理对底泥磷形态分布特征没有显著影响(P0.05).研究表明,与单一的处理效果相比较,泥-水界面纳米微孔曝气处理,并结合底泥原位覆盖,更有利于抑制城市重污染河道泥-水界面中磷的释放风险.     

京杭大运河苏南城市段表层沉积物铜、锌吸附特征及理论环境安全吸附容量

应用等温吸附法研究京杭大运河苏南三城市段（常州、苏州和无锡）表层沉积物对Cu和Zn的吸附行为,并结合国家地表水环境质量标准（GB3838—2002）,估算运河城市段表层沉积物对Cu和Zn的理论环境安全吸附容量（QⅢ）。结果表明：大运河表层沉积物的Cu和Zn等温吸附符合Langmuir模型;表层沉积物Cu最大吸附量（Cu-Qmax）为5.20～9.03 mg·g-1,Zn最大吸附量（Zn-Qmax）为2.40～5.07 mg·g-1;最大吸附量与沉积物的性质密切相关,但与总有机碳质量分数无关。根据Langmuir拟合方程估算,在我国地表水环境质量标准三类水标准阈值时,Cu的理论环境安全吸附容量为沉积物总Cu量的19倍以上,而Zn则为2～6倍。因此,Zn对三城市段大运河沉积物的环境风险要高于Cu。     

重金属对药物和个人护理品在土壤/沉积物中吸附的影响机制:现状与展望

药物和个人护理品简称(PPCPs)是一类具有潜在累积效果的环境污染物,其广泛分布于水体与土壤环境中.在土壤/沉积物中,PPCPs将发生一系列的物理、化学和生物作用,其中吸附是PPCPs在土壤/沉积物中极为关键的环境行为,将影响PPCPs在环境中的迁移转化及其对生物体的危害程度.重金属作为一类常见的无机污染物,它们的存在...     

长江中下游浅水湖泊沉积物磷释放动力学

在室内模拟条件下,通过沉积物磷释放动力学实验,研究了长江中下游浅水湖泊13个沉积物的磷释放动力学特征,并分析了沉积物组成特征对磷释放动力学的影响,结果表明:(1)指数动力学模型可以很好地拟合长江中下游浅水湖泊沉积物磷释放动力学特征,前20h为快反应,磷释放速度较大,随后进入慢反应,逐渐达到最大释放量;(2)沉积物磷释放动力学特征与其组成有关,其中与总氮、总磷和有机质含量呈显著正相关,与沙粒含量呈显著负相关,而与粘粒含量没有达到显著水平,与Olsen-P(0.5mol·L-1NaHCO3,pH8.5提取的磷)和易解吸态磷(RDP)含量达极显著正相关水平;(3)可以根据总磷和有效磷含量来比较和预测湖泊沉积物磷释放动力学特征,且根据有效磷含量可以得到比根据总磷含量更可靠的结果。研究成果可为系统揭示浅水湖泊富营养化发生机制提供依据。