硫化锰纳米颗粒高效去除重金属镉

中国镉污染问题日益严峻,开发高效的镉吸附剂,是解决环境镉污染问题的重要技术手段。采用共沉淀方法合成了硫化锰纳米颗粒,研究了其对重金属镉的吸附行为,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HR-TEM)、比表面积(BET)等技术手段探究了硫化锰纳米颗粒的形貌、化学组分以及镉的去除机制。结果表明,MnS纳米颗粒呈球状,平均粒径100 nm,比表面积30.56 m~2·g~(-1)。MnS纳米颗粒对Cd~(2+)的吸附动力学数据较好地符合伪二级动力学模型;吸附等温线数据较好地符合Langmuir模型,说明MnS对Cd2+的吸附是以化学吸附为主的单分子层吸附。使用Langmuir拟合的MnS饱和最大镉吸附量为349.6 mg·g~(-1),在众多镉吸附材料中处于前列。对于模拟工厂重金属废水的处理,MnS纳米颗粒可以在5 h内使镉的浓度由60 mg·L~(-1)降至国家规定排放线以下(0.1 mg·L~(-1)),且吸附过程中水体pH稳定,对水体干扰小。在多种重金属离子共存的情况下,仍可以达到接近100%的Cd~(2+)去除率。硫化锰相对稳定,在空气中放置30 d仍有80%的镉去除率。较高的离子交换量形成CdS沉淀是MnS高效去除镉的主要原因。     

不同土地利用方式土壤肥力调查与评价：以浙江省建德市葛塘村为例

以浙江省建德市葛塘村水田、旱地、茶园和果园土壤为研究对象,分析不同土地利用方式土壤养分指标及重金属含量,评估其土壤综合肥力指数和重金属污染风险,为当地有机农业生产与农村生态环境保护示范村建设提供参考依据。结果表明：研究区土壤pH呈微酸性,土壤有机质、全氮、速效氮和有效磷含量处于中等或较丰富水平,而速效钾含量则处于缺乏水平。土地利用方式对土壤肥力产生显著影响。茶园土壤pH显著低于其他土地利用方式土壤;旱地土壤有机质和全氮含量处于较缺乏水平,显著低于其他土地利用方式土壤;果园土壤有效磷和速效钾含量显著高于其他土地利用方式土壤。研究区果园土壤综合肥力指数为0.55,显著高于其他3种土地利用方式,水田次之,处于中等水平,茶园和旱地则均处于差水平。不同土地利用方式土壤速效钾含量均是土壤肥力的主要限制因子。研究区土壤重金属含量均低于农用地土壤污染风险筛选值,处于未污染状态。     

秸秆生物炭吸附/钝化土壤重金属的过程机理与影响因素

土壤重金属污染因其隐蔽性、滞后性及对环境和人体健康的危害性,已引起广泛关注。生物炭因具有较大的孔隙率、比表面积及丰富的表面官能团,常用来修复重金属污染土壤。秸秆作为农业废弃物,将其制备为生物炭是其资源化利用和减少环境污染的有效途径。因此,本文综述不同秸秆生物炭的原料、制备技术和改性方法等对吸附重金属的影响,探讨其对重金属的吸附机理以及修复重金属污染土壤实际应用效率与影响因素,包括：(1)秸秆种类及制备温度对生物炭特性和重金属污染土壤修复效率的影响;(2)秸秆生物炭吸附/钝化土壤重金属的过程与机理;(3)可提高生物炭修复重金属污染土壤效率的改性技术及其实际应用效率和影响因素。并结合秸秆生物炭制备和应用中存在的问题提出展望,以期为提高秸秆生物炭在重金属污染土壤修复效率,实现农业废弃物资源化回收利用,减少环境污染提供理论基础和技术参考。     

农林废弃物生物炭钝化典型土壤重金属的机制研究进展

土壤重金属污染成为食品安全的重大隐患,农林废弃物生物炭来源广泛,成本低,已被广泛用于土壤重金属污染修复。本文综述了农林废弃物生物炭的制备方法及影响其性能的关键因素,并重点探讨了利用农林废弃物生物炭钝化土壤典型重金属的作用机制。发现木质、竹、秸秆、稻壳和动物粪便等材料被广泛用于生物炭制备,热解温度、热解停留时间以及原材料种类均会影响生物炭的性能,其中植物生物炭比表面积的增加、吸附性能和重金属固定性能的提高均高于牛粪生物炭,在300℃高温热解制得的生物炭含有更多的含氧官能团,而在500～700℃高温热解制得的生物炭含有更多的微孔和更大的表面积,高热解温度下适当的停留时间有助于生物炭结构的形成。此外,生物炭还可以影响土壤微生物的多样性和种类来提高吸附能力,通过络合沉淀固定汞(Hg)、镉(Cd)和铜(Cu),通过静电吸附、络合作用和阳离子交换来固定铬(Cr)、砷(As)、锌(Zn)和铅(Pb)。最后,为确保生物炭的安全生产和可持续利用提出了未来的研究方向。     

偏远农村地区小型生活垃圾热处理设施炉渣重金属特性分析

对中国偏远农村地区正在运行的不同工艺类型的小型热处理设施炉渣的理化特征及重金属污染特性进行了评估,研究发现生活垃圾小型热处理设施底渣的热灼减率均在5%以下,相较于采用热解技术的热处理设施底渣,采用焚烧工艺的热处理设施底渣的热灼减率更低,达到0.70%,生活垃圾减容程度更高。主要晶体成分包括方解石、石英等。底渣和飞灰中的部分重金属含量高于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)中pH为5.5～6.5下的风险筛选值,未经妥善处理直接进入土壤环境可能会引起重金属污染问题。此外,底渣中的As、Se、Ba、Cu、Cr、Zn具有一定的生物有效性,而相比于底渣,飞灰中的重金属有效态所占比例较高,重金属生物有效性更高,对环境造成污染的潜在风险更大。     

锑污染垃圾腐殖土淋洗修复及其资源化用作绿化用土研究

随着垃圾填埋场开挖筛分分质利用工程的陆续开展,筛分出的腐殖土妥善处置成了亟待解决的问题。通过超声淋洗不同粒径的锑污染垃圾腐殖土,研究了柠檬酸、乙二胺四乙酸二钠(EDTA)及两者复合淋洗剂的淋洗效果,并通过小麦种子萌发实验探究锑污染垃圾腐殖土资源化用作绿化用土的潜力。研究发现,柠檬酸和EDTA复合超声淋洗既可有效提升腐殖土中锑的去除效果,能缩短处理时间,能消除粒径的影响,而且还可以减少营养物质流失。小麦种子萌发实验表明,柠檬酸和EDTA复合超声淋洗后的腐殖土具有资源化用作绿化用土的潜力,适当地可以根据不同营养元素损失率进行氮肥、磷肥和钾肥掺拌。     

透水铺装类型对径流重金属去除效能的影响机制

研究了不同类型透水铺装系统对径流重金属的去除效能和机制.在实验室搭建了3种典型透水铺装系统(陶瓷透水砖、透水沥青和透水混凝土),研究了其对5种常见径流重金属(Cu、Zn、Cd、Mn、Ni)的去除效能和机制,并分析了不同降雨重现期(2,3,5年)对透水铺装系统去除径流重金属的影响.结果 表明:3种透水铺装系统对5种径流重...     

饮用水水源地土壤质量特征及评价——以成都市徐堰河、柏条河水源地为例

为探究成都市水源地周边土壤质量状况,保护水源地环境,以徐堰河、柏条河饮用水水源地周边土壤为研究对象,对所采集土壤样品进行物理及化学性质如土壤pH值、阳离子交换量、有机质含量及重金属Cd、Zn、Cu、Cr、Cu、Ni进行测定与分析。结果显示：成都市饮用水水源地土壤pH值变化范围较大,土壤离子交换量和有机质具有一定的空间异质性;应用单因素污染指数分析,水源地土壤Hg含量可能具有较大的污染潜力。Spearman相关性分析表明,Cd与Zn, Cu与Cr, Cu和Ni呈显著正相关关系;应用主成分分析水源地典型土壤重金属,三个主成分累积贡献率达到90.828%,第一主成分、第二主成分、第三主成分贡献率分别为44.082%、36.800%、9.946%。研究结果为保护成都市饮用水水源地环境健康和安全提供理论支持和合理建议。     

微生物燃料电池(MFC)型生物毒性传感器用于重金属离子检测的研究进展

微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)型生物毒性传感器以其低成本、实时快速、操作简单和能实现污染物在线自动检测等特点在环境监测方面有着广泛的应用前景.总结了近十年应用MFC型生物毒性传感器对重金属离子进行检测与预警的研究情况.从MFC型生物毒性传感器的原理出发,介绍了评价MFC型生物毒性传感器...     

福建省兴化湾大气重金属的干湿沉降

在兴化湾周围采集1年的大气颗粒物及降雨样品,测定分析了Cd,Pb,Zn和Cu 4种重金属的含量及其大气干湿沉降通量随季节的变化规律,并利用Pb同位素对大气颗粒物的来源进行了解析.结果表明:大气重金属的干沉降通量随季节变化不大,而湿沉降通量随季节变化明显.大气干沉降通量中,Cd,Cu随季节变化很小,而Pb,Zn有一定的季节变化,主要是因为降雨对大气颗粒物的去除作用.大气湿沉降通量中,所有重金属元素受降雨量影响显著,另外还与季节和风速有关.除Pb外,Cd,Zn和Cu的湿沉降通量均大于干沉降通量,说明湿沉降在大气对兴化湾重金属的输入过程中起主导作用.而Pb的输入则以颗粒态为主.根据Pb稳定同位素分析,兴化湾大气颗粒物中的重金属主要来源于工业活动.