堆肥修复土壤金属污染研究进展

堆肥是有机废弃物资源化的产物,利用堆肥修复土壤的金属污染有着重大意义.堆肥可通过直接与金属产生氧化还原作用、沉淀作用、吸附作用或间接改变土壤理化性质如酸碱度,氧化还原电位等降低土壤金属的生物有效性和移动性,但具体修复效果因土壤、金属、堆肥三者性质的不同而差异甚大.本文对国内外利用堆肥修复土壤金属污染的研究进展进行了综述,指出了理论研究和实际修复中存在的一些问题,并对其发展前景进行了展望.     

难降解有机物污染底质原位修复技术研究进展

随着水环境外污染源得到有效控制,底质污染逐渐成为人们关注的焦点.底质中的污染物尤其是难降解有机物可通过生物富集和生物放大等过程,进一步影响陆生生物和人类的健康.因此,对底质中难降解有机物的修复是目前所迫切需要解决的环境问题之一.基于异位修复成本较高易造成二次污染等缺点,文章针对难降解有机物污染底质,探讨了原位修复技术的研究进展,自然修复成本较低,对生态环境不产生干扰,但不适用于高浓度污染底质;植物修复操作简单,能有效防止污染底质再悬浮,但对高浓度难降解有机物耐受性较低;微生物修复适用范围广,修复效果较为显著,但菌体易流失,对环境的适应性较差.于是,固定化修复技术应运而生,固定化技术能解决传统的微生物修复存在的很多问题,但固定化载体的重复可利用性和再生性问题仍有待解决.文章最后对今后难降解有机物污染底质的研究方向进行了展望,由于污染底质多为复合污染,各取所长的联合修复技术将成为未来的研究热点.     

Remediation of soil and groundwater contaminated with organic chemicals using stabilized nanoparticles: Lessons from the past two decades

▪ Overviewed evolution and environmental applications of stabilized nanoparticles. ▪ Reviewed theories on particle stabilization for enhanced reactivity/deliverability. ▪ Examined various in situ remediation technologies based on stabilized nanoparticles. ▪ Summarized knowledge on transport of stabilized nanoparticles in porous media. ▪ Identified key knowledge gaps and future research needs on stabilized nanoparticles. Due to improved soil deliverability and high reactivity, stabilized nanoparticles have been studied for nearly two decades for in situ remediation of soil and groundwater contaminated with organic pollutants. While large amounts of bench- and field-scale experimental data have demonstrated the potential of the innovative technology, extensive research results have also unveiled various merits and constraints associated different soil characteristics, types of nanoparticles and particle stabilization techniques. Overall, this work aims to critically overview the fundamental principles on particle stabilization, and the evolution and some recent developments of stabilized nanoparticles for degradation of organic contaminants in soil and groundwater. The specific objectives are to: 1) overview fundamental mechanisms in nanoparticle stabilization; 2) summarize key applications of stabilized nanoparticles for in situ remediation of soil and groundwater contaminated by legacy and emerging organic chemicals; 3) update the latest knowledge on the transport and fate of stabilized nanoparticles; 4) examine the merits and constraints of stabilized nanoparticles in environmental remediation applications; and 5) identify the knowledge gaps and future research needs pertaining to stabilized nanoparticles for remediation of contaminated soil and groundwater. Per instructions of this invited special issue, this review is focused on contributions from our group (one of the pioneers in the subject field), which, however, is supplemented by important relevant works by others. The knowledge gained is expected to further advance the science and technology in the environmental applications of stabilized nanoparticles.     

生物炭和草酸活化磷矿粉对镉镍复合污染土壤的应用效果

采用室内培养实验,利用生物炭和草酸活化磷矿粉对镉镍复合污染土壤进行修复,比较两者不同配比对土壤重金属镉镍的修复效果及对土壤无机氮和微生物量氮(MBN)转化的影响.结果表明,随着草酸活化磷矿粉和生物炭施用量的增加,土壤p H逐渐增加,镉和镍均由弱酸提取态逐渐向可还原态、可氧化态和残渣态转化,生物有效性降低.其中,C50P3(50 g·kg~(-1)生物炭与3 g·kg~(-1)草酸活化磷矿粉)配施的修复效果最好,弱酸提取态Ni占全量的质量分数降低了37.0%,残渣态Ni增加了14.8%,弱酸提取态Cd含量占全量的质量分数降低了40.2%,残渣态增加了35.2%.施用修复剂40 d后,相较于C0P0(空白对照)处理,C50P0(单施50 g·kg~(-1)生物炭)处理与C0P3(单施3 g·kg~(-1)草酸活化磷矿粉)处理微生物量氮含量均分别增加了1.5倍和1倍;铵态氮含量分别减少了12.5%和6.4%,硝态氮含量分别降低了11.6%和10.2%.综合比较可知,生物炭和草酸活化磷矿粉配施对土壤重金属镉镍复合污染的修复效果要优于单施,且50 g·kg~(-1)生物炭与3 g·kg~(-1)草酸活化磷矿粉(C50P3)配施的修复效果最好,修复剂的加入促进了土壤无机氮向有机氮的转化.     

浙江省电镀行业问题分析与污染整治对策

电镀作为浙江省主要的重金属排放行业,数量多、分布广、环境影响十分敏感。课题组根据浙江省内主要电镀企业及电镀产业集聚区的实地调研情况以及污染普查动态数据的分析,详细分析了浙江省电镀行业现状及存在的主要问题,并从产业布局与规模、生产工艺与装备、清洁生产、污染防治措施、环保监管、有效削减重金属污染物排放总量等方面提出了相应的整治提升对策,为电镀企业即将开展“十二五”污染整治提供重要的技术储备,对电镀行业的减排及转型升级有一定的参考价值。     

VOCs污染场地挖掘过程的环境健康风险评价

开展了在典型污染场地修复过程中VOCs散逸浓度检测实验,并且建立了3条暴露途径对修复过程进行健康风险评价.结果表明,单污染物多途径累计非致癌指数最高的是四氯化碳,高达8.86E+01,其对综合非致癌影响贡献率为74.45%.多污染物质同一暴露途径危害指数最高的是呼吸暴露途径:1.01E+02,占综合危害指数的84.87%,非致癌综合危害指数为1.19E+02.单污染物多途径累计致癌指数最高的是1,2-二氯乙烷:3.08E-02,其对综合致癌影响贡献率为69.53%.多污染物质同一暴露途径危害指数最高的是呼吸暴露途径:3.96E-02,占综合致癌指数的89.39%,总致癌危害指数达到4.43E-02.     

高岭土负载纳米铁在含水层的运移行为及重金属污染修复效能研究

为克服重金属污染物修复过程中纳米零价铁易氧化、团聚等缺陷,本研究将其负载于高岭土表面合成负载型纳米零价铁复合材料（K-nZVI）,并利用批次试验、沉降试验及模拟柱试验研究了K-nZVI在含水层中的运移行为及其对地下水重金属污染的修复效能.结果表明,K-nZVI对Pb、Cu、Cd均有很好的去除效果,去除率随着初始浓度的增加、反应温度的升高、反应时间的延长而升高,且在弱碱性条件下修复效果最好.此外,K-nZVI在含水层中表现出较好的分散和稳定性能,运移行为可通过一维对流-弥散-沉积模型描述,其运移能力随着初始浓度的增加、砂颗粒粒径的减小、地下水流速的降低和离子浓度的升高而逐渐减弱.     

Through converting the surface complex on TiO2 nanorods to generate superoxide and singlet oxygen to remove CN-

Cyanide(CN^-) is extensively used in the process of plating devices and for surface treatment in the electroplating industry and is extremely hazardous to humans and the environment. Peroxymonosulfate(PMS)- based advanced oxidation processes(AOPs) hold considerable promise for CN^- removal. However, the activity of sulfate radical and hydroxyl radical generated in the PMS activation process is low in the base condition, leading to a drop in its efficiency in CN^- re...     

零价铁与微生物耦合修复地下水的研究进展

主要总结了零价铁与微生物耦合体系修复污染地下水的作用效能与机制,介绍了零价铁与微生物耦合体系中零价铁的和微生物的主要来源及特征,总结了该耦合技术对地下水中氯代烃、重金属以及硝酸盐的去除效能、作用机制以及产物,由于零价铁与微生物之间的协同作用,相较于单一体系,耦合体系对多种污染物的去除效率具有明显的优势,且耦合体系中污染物的去除产物更加无害化.此外,从材料本身与环境因子两个方面概述了零价铁与微生物耦合体系降解效率的影响因素,阐明了零价铁与微生物之间的交互作用机制.零价铁的毒性作用和刺激作用对微生物的生长与群落变化起到了重要作用,同时微生物的存在影响了零价铁的电子传递与钝化产物的构成.最后,提出了零价铁与微生物耦合体系的未来研究需求,总结了该技术的优势与不足,有利于该技术在地下水修复中的高效应用.     

Methylopila sp.SD-1与大豆联合修复苯磺隆污染土壤

分离得到1株苯磺隆降解菌株SD-1,根据表型、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析,将其鉴定为Methylopila sp.SD-1,为首次报道能够降解苯磺隆的Methylopila属菌株,其在4d内完全降解50mg/L苯磺隆,最适降解温度、pH值分别为30℃和7.0,降解中间产物对大豆的毒性显著降低.大豆根系分泌物能促进菌株SD-1的生长,培养5d,菌株SD-1的数量由1.0×10⁷CFU/mL增至6.7×10⁷CFU/mL.分泌物中含有16种氨基酸,菌株SD-1对其中的Asp、Glu和Phe表现出明显的趋化性.接种菌悬液至苯磺隆污染土壤（3mg/kg）并种植大豆幼苗,培养4d,菌株SD-1依赖趋化性向大豆根系运动并定殖,存活率提高,根际土壤中苯磺隆的降解率相较于未种植大豆的处理提高36.0%.