电动修复治理环境中的铬污染研究进展

随着我国含铬化学产物的迅速发展,其产量和消费已跻身世界第一。铬不但对植物的生长有影响,而且还严重威胁人类的健康。因此,在各种重金属污染治理的研究中,铬污染治理一直是研究焦点之一。在化学修复技术、植物修复技术、微生物修复技术、电动修复技术等铬污染治理技术中,电动修复技术是一种新型原位修复技术,尤其适用于处理低渗透的土壤和污泥;它具有投资少、效率高、无二次污染等优点。本文阐述了电动修复除铬的技术原理,结合近年来国内外关于电动修复技术应用于铬污染土壤和污泥治理的研究文献,对电动修复技术的影响因素及强化措施进行了分析和综述,并提出了当前研究存在的问题和建议,最后展望了电动修复应用于治理铬污染的发展趋势。     

铬污染土壤修复材料FeS2/Fe0及外场强化修复技术研究

以甘肃某铬化工场地污染土壤作为处理对象,通过黄铁矿高能球磨活化铁粉制备了铬还原修复材料FeS2/Fe0,考察了该材料对铬污染土壤的还原修复效果,并探究了外场强化修复铬污染土壤的方法。结果表明,FeS2/Fe0修复Cr(Ⅵ)含量为448.1 mg/kg的污染土壤,30 d后去除率达到99.1%,微波场可有效缩短修复周期,机械力—微波场联合作用可将总Cr(Ⅵ)含量为4 995 mg/kg的污染土壤修复降至1.9 mg/kg。     

土壤中氯代有机物污染生物修复技术

针对目前我国土壤环境受有氯代机物污染越来越严重的现象,提出了土壤中氯代有机物污染生物修复技术。设计出新型微生物修复技术,通过引入新物种和转化土壤成本两个步骤,对受氯代有机物污染的土地进行修复;之后采用了对比实验的方法,将新型微生物修复技术与传统修复技术进行比较,验证了新型技术的实用价值,应当尽快投入到土壤的修复治理工作中。     

石油污染土壤生物修复与多技术联合修复策略研究进展及工程化应用

在传统石油污染土壤修复方法的基础上,综述了生物修复联合多技术修复石油污染土壤的方法、原理、研究现状及应用。并对如何更好地将生物修复与多技术相结合,提高修复效率和改善修复产物提出了展望,对采用以生物修复为核心的多技术联合修复策略在油田污染治理和生态环境恢复方面具有指导意义,以期为提高石油污染土壤修复效果提供依据。     

土壤重金属污染及修复研究现状

阐述土壤中重金属污染来源和存在形式,对比分析物理修复法、化学修复法和生物修复法修复技术的优缺点,提出了当前土壤重金属污染与修复技术研究的重点,为针对复合污染进行的联合修复提供理论依据.     

土壤Cd-Zn复合污染修复技术研究进展

阐述了我国土壤重金属镉锌复合污染的来源、危害与污染现状,系统介绍了土壤中镉锌复合污染修复方法的研究进展,以及国内外镉锌污染修复技术应用情况,提出了镉锌复合污染土壤修复方法发展趋势。     

重金属污染土壤修复技术探讨

土壤重金属污染日趋严重,给生态环境和人体健康构成严重威胁,研究土壤重金属污染修复技术对保障人体健康和环境可持续发展具有重要意义。本文在概述土壤重金属污染类型、来源、特点、危害的基础上综述了国内外有关重金属污染土壤修复技术,分析了不同修复技术的特点,并针对各种修复方法,阐述了其修复条件、原理、应用实例,重点论述了生物修复的机理和应用。     

复垦区土壤中重金属元素Ni、Cr污染识别与修复技术研究

传统重金属元素Ni、Cr污染识别与修复技术,对复垦区土壤的修复程度不够,为此提出污染识别与修复技术的研究。光谱法测定Ni、Cr重金属含量的检出限,识别土壤Ni、Cr污染程度,测定Ni、Cr的同位素丰度比率找出污染源,并根据植物的富集系数和转移系数进行植物修复。通过对比实验可知,设计技术对土壤Ni、Cr污染进行识别修复,地累积指数比传统方法减少0.23。     

铀矿区放射性污染土壤修复技术研究进展

放射性核素导致的土壤污染受到人们的日益关注,铀矿山生产引起的矿区生态环境污染治理与修复已成为环保行业研究热点。铀矿区核素污染土壤修复技术包括物理修复技术、化学修复技术和生物修复等。土壤挖掘、覆盖和清洗是应对突发事件的首选方法,可发挥拓展污染场地的实际利用功能。对复杂的污染场地应当根据实际情况,发挥多学科交叉的作用,制定具有成本效益和环境友好的不同的修复技术方案,成为铀矿区放射性污染土壤修复技术的主流选择。系统总结了物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术的基础理论、作用机制和发展现状,探讨对不同场地修复需求制定特定的修复方案路径,展望铀矿区核素污染土壤修复标准制定方向,为铀矿区放射性核素铀污染土壤修复提供理论支撑和指导依据。     

汞污染修复技术研究进展

汞污染作为全球性的污染问题，已广泛影响到人们的生活。随着工业化进程的加快，汞污染带来的不良影响日趋严重，这使得人们越发关注对汞污染修复方法的研究。为了更好地掌握当前汞污染修复技术的发展现状，介绍了环境介质(大气、水和土壤)中汞的来源及汞对环境造成的危害，从物理修复、化学修复、生物修复、基因工程修复和纳米修复5个方向具体阐述了当前各种汞污染修复技术的原理和适用场景，并对各修复技术的优缺点进行分析，同时对汞污染修复技术发展方向提出了展望。     

铬污染的微生物吸附技术研究进展

近年来,铬在工业生产中得到了广泛的应用,随之而来的含铬污染物对周围环境造成严重的污染和破坏,铬污染的修复已成为亟待解决的环境问题。微生物在铬污染的生物修复中发挥着重要的作用。它因铬污染修复过程中环保有效,安全可靠且无二次污染等优点,引起了相关学者们的广泛关注。首先简述了铬污染危害及传统处理技术,重点综述了微生物作为生物吸附剂的吸附机理及影响因素,并分别详述了典型细菌,真菌,酵母和藻类吸附Cr(VI)污染物的机理机制及相关研究进展,然后总结了微生物吸附Cr(VI)过程中铬浓度,赋存状态,微生物营养类型,培养条件及代谢产物等的主要影响因素,最后,分析了以微生物作为生物吸附剂所存在的问题并展望了未来的研究方向,结合基因工程和酶工程选育高效工程菌、开展多种技术联合应用等方法提高微生物对铬污染的去除能力。     

恒温振荡浸提-火焰原子吸收光谱法测定土壤中铬(Ⅵ)

Cr(VI)量是土壤环境监测的重要指标,Cr(VI)的浸取和准确测定对土壤污染监测及修复治理至关重要。实验采用Na₂CO₃-NaOH碱性提取液、磷酸盐缓冲溶液-MgCl₂体系于92.5 ℃恒温水浴振荡的方式浸提土壤中Cr(VI),在4 000 r/min下离心10 min,用注射器配合针孔滤膜过滤,利用酚酞作指示剂,用50%(体积分数) HNO₃调节待测液pH值至7.0~8.0,二次分离Cr(Ⅲ)和Cr(VI),从而实现了火焰原子吸收光谱法(FAAS)对土壤中Cr(VI)的测定。在选定的条件下,Cr(Ⅵ)在0.10~2.00 μg/mL范围内与其吸收强度呈正比,相关系数为0.999 3;方法检出限为0.43 μg/g,定量限为1.51 μg/g。在检测过程中,待测液盐分过高、流量的增加会造成盐分在燃烧头快速积聚,从而影响测定结果;试验表明,每测一件样品后用20% HNO₃(体积分数)清洗燃烧头5 s的方式可消除该物理干扰。应用实验方法对3种不同含量水平的土壤中六价铬成分分析标准物质GBW(E)070252、GBW(E)070254、GBW(E)070255及4种工业用地土壤样品平行测定12次,标准物质的测定值与认定值基本一致,实际样品测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)均不大于5.6%。按照实验方法测定土壤中六价铬成分分析标准物质并取不同量易溶的K₂Cr₂O₇和难溶的PbCrO₄进行加标回收试验,回收率在94%~106%之间。     

对甲基苯磺酸络合-异戊醇萃取铬(Ⅵ)在有机铬催化剂中铬(Ⅲ)测定中的应用

乙烯齐聚合成1-己烯的主催化剂为有机铬系催化剂,铬系催化剂中铬(Ⅲ)能很好地与助催化剂烷基铝形成络合物,而铬(Ⅵ)会与烷基铝发生反应,降低催化剂的催化能力,因此需要准确测定铬催化剂中铬(Ⅲ)含量。实验提出在酸性条件下用对甲基苯磺酸络合、异戊醇萃取有机铬催化剂中铬(Ⅵ),使铬(Ⅲ)和铬(Ⅵ)分离,最后采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定无机相中铬(Ⅲ)。实验考察了硝酸的浓度和用量,以及络合剂和萃取剂的用量。研究表明:加入10 mL 10%(体积分数,下同)硝酸,用2.0 mL对甲基苯磺酸络合、20 mL异戊醇萃取就可以完全将样品中的铬(Ⅲ)和铬(Ⅵ)分离。铬(Ⅲ)校准曲线的线性相关系数大于0.999;方法检出限为1.45 μg/g。按照实验方法测定有机铬催化剂实际样品中铬(Ⅲ),结果的相对标准偏差(RSD,n=6)小于4%,回收率为94%～103%。     

Pannonibacter phragmitetus BB的分离、鉴定及其对Cr(Ⅵ)还原研究

文章旨在分离获得高效的Cr(Ⅵ)还原功能菌。结果表明,从湖南某铬渣堆场铬污染土壤中分离出一株具有较强还原Cr(Ⅵ)能力的细菌,24 h内基本还原500 mg/L Cr(Ⅵ)。细菌16S rD-NA的测序及比对均显示该菌属Pannonibacter phragmitetus,并将此细菌命名为BB。扫描电镜(SEM)表明,P.phragmitetusBB在500 mg/L Cr(Ⅵ)下,其细胞形态仍然是很完整,没有破裂和穿孔。EDAX分析表明,Cr是还原产物中的最主要元素。XPS分析进一步表明,Cr(Ⅵ)的还原产物是Cr(Ⅲ)化合物。     

Evaluating an Electrokinetically Driven Extraction Method for Measuring Heavy Metal Soil Contamination

Measuring the heavy metal burden of “old contamination” soils (soils with aged contamination) can be challenging. Many laboratory procedures are currently in use and these can yield a wide range of burden estimates for the same soil. The appropriate extraction method selection depends on the intended use of the information and on compatibility with the procedures used to generate the “reference” data to which results are compared. In this work, results for an extraction based on the electrokinetic mobilization of old contamination heavy metals were compared to the results of established single analyte and sequential extraction methods. Accomplishing extractions electrokinetically offers promise for simplifying processes and for evaluating the electrokinetic remediation potential of old contamination soils. On the brownfield soils tested, electrokinetic extraction identified an average of 82% of the soil’s Cr, Cu, Pb, and Zn burden relative to Environmental Protection Agency Method 3050B extractions. However, results also indicated that neither of these methods were successful at extracting all of the sequestered (residual) fraction of heavy metals and thus underestimated the total contamination burden of the soil.     

铬(Ⅲ)和铬(Ⅵ)的离子交换纤维柱分离和电感耦合等离子体原子发射光谱法测定

比较了强酸性、强碱性、弱酸性、弱碱性和两性等5种离子交换纤维对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的分离能力,结果表明,强酸性和强碱性离子交换纤维对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的分离效果最好。分离后的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)可用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测量。优化了纤维柱分离Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的条件。pH 3.0的含铬试液以2~6 mL/min的流速上柱,当采用强酸性纤维柱进行分离时,用10 mL pH 1.0的硝酸预淋洗Cr(Ⅵ),再用10 mL 2.0mol/L硝酸洗脱Cr(Ⅲ);当采用强碱性纤维柱进行分离时,试液需先加入5 mL 0.005 mol/LEDTA溶液掩蔽Cr(Ⅲ)后上柱,用10mL pH 1.0的稀盐酸预淋洗Cr(Ⅲ),再用10 mL 3.0mol/L硫酸洗脱Cr(Ⅵ)。采用强酸性纤维柱时Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)检出限分别为1.06 ng/mL和0.60 ng/mL;采用强碱性纤维柱时Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)检出限分别为1.03 ng/mL和1.15ng/mL。该方法成功应用于分离和测定管网水、池塘水样和土壤提取液中的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)。加标回收实验表明,采用强酸性纤维柱进行分离时,Cr(Ⅲ)的回收率为90.0%~108%,相对标准偏差为0.3%~5.3%,Cr(Ⅵ)的回收率为91.7%~107%,相对标准偏差为0.3%~4.4%;采用强碱性纤维柱进行分离时,Cr(Ⅲ)的回收率为93.1%~105%,相对标准偏差为0.4%~5.0%,Cr(Ⅵ)的回收率93.8%~105%,相对标准偏差为0.1%~6.2%。     

电絮凝废水中Cr(Ⅵ)高效去除工艺条件及机理研究

水体Cr(Ⅵ)污染因污染物来源广泛、毒性强,易形成水体-土壤复合污染,其绿色、低成本达标治理已成为国内外环保工作者关注的热点及难点问题。采用电絮凝工艺进行废水中Cr(Ⅵ)污染去除,探索液相pH、槽电压、电解质浓度及初始Cr(Ⅵ)浓度对电絮凝Cr(Ⅵ)去除效率的影响,并通过对所得沉淀絮体的微观形貌、元素分布及物相组成分析,阐明Cr(Ⅵ)电絮凝沉淀去除机理。结果表明,Cr(Ⅵ)电絮凝去除的最佳工艺条件为液相pH=6.0,槽电压3.0 V,电解质浓度2.0%,在此条件下,初始浓度10.0mg/L的含铬废水,经12.0min电絮凝反应,出水铬浓度为0.018mg/L,去除效率达99.98%,满足饮用水Cr(Ⅵ)排放限值。机理分析研究表明,废水中的Cr(Ⅵ)经Fe²⁺还原为Cr(Ⅲ)后,以CrOOH与Cr(OH)3的形式经铁的氧化物/氢氧化物载带沉淀而去除。电絮凝工艺治理水体Cr(Ⅵ)污染具有去除效率高、速率快、污泥产生量低的特点,可为水体Cr(Ⅵ)污染的治理提供技术支持。     

Reaction Process of Chromium Slag Reduced by Industrial Waste in Solid Phase

 M, a particular industrial waste, was selected to detoxify chromium slag at a high temperature. The carbon remaining in M reduced Cr (Ⅵ) of Na2CrO4 borne in the chromium slag to Cr (Ⅲ) in the solid phase reaction, and its thermodynamics and kinetics were studied. The reduction process of Na2CrO4 by carbon produced CO, which was endothermic. Under the experimental condition, the apparent activation energy was 441 kJ·mol-1, the apparent order of reaction for Na2CrO4 was equal to one, and the partial pressure of CO was only 022 Pa at 1 330 ℃.     

萃淋树脂分离富集-催化褪色光度法测定电镀废水中痕量铬Ⅵ

样品溶液以1.0 mL/min的流量通过微型树脂交换柱交换分离后,样品中Cr(Ⅵ)被磷酸三丁酯(TBP)萃淋树脂吸附,用0.5 mol/L HCl和水分别进行淋洗,Cr(Ⅵ)与样品中Fe³⁺、Al³⁺、Cr(Ⅲ)等干扰测定的金属离子分离,从而实现了对CrⅥ的分离富集。在0.05 mol/L H₂SO₄介质中,痕量CrⅥ强烈催化高碘酸钾与核固红的氧化褪色反应,基于该种作用,建立了一种新的测定痕量CrⅥ的催化光度法。体系的最大吸收波长为555 nm,CrⅥ在0~10.0 μg/L范围内符合比尔定律,方法的检出限为2.01×10^-2 μg/L。方法用于测定电镀废水中痕量CrⅥ,测定结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)相符,6次测定值的相对标准偏差(RSD)小于4%。     

离子色谱-电感耦合等离子体质谱联用测定玩具材料中痕量可迁移六价铬

准确测定玩具材料中的可迁移Cr(Ⅵ)对保证玩具材料安全十分重要。以0.07 mol/L盐酸提取样品,使用IonPac AG7阴离子色谱柱,以浓度为75 mmol/L、pH值为7.0的硝酸铵溶液为流动相,控制流动相流速为1.0 mL/min,进样量为200 μL,建立了离子色谱-电感耦合等离子体质谱(IC-ICP-MS)联用测定玩具材料中痕量可迁移Cr(Ⅵ)的方法。在优化的实验条件下,Cr(Ⅵ)质量浓度在0.005～1.000 μg/L范围内与其对应的峰高线性关系良好,相关系数为0.999,方法检出限和定量限分别为0.006 μg/L和0.02 μg/L。以0.1 μg/L标准溶液进样进行测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=7)小于3%。对未检出Cr(Ⅵ)的空白玩具黏土样品进行加标回收试验,结果显示两个浓度的加标回收率为96%和104%。采用实验方法对3种颜色玩具黏土(I类)、泡泡水(II类)和积木涂层(III类)等玩具样品按照规定中的分类进行分析,结果表明,3种颜色玩具黏土和泡泡水均未检出可迁移Cr(Ⅵ),儿童积木涂层检测出可迁移Cr(Ⅵ)的量为0.023 8 mg/kg,相对标准偏差(RSD, n=7)为6.4%,加标回收率为91%～110%。