凹凸棒石对Cd污染土壤的钝化修复研究

以甘肃临泽地区凹凸棒石为钝化材料,人工配制镉(Cd)浓度为2 mg/kg、4 mg/kg、6 mg/kg、8 mg/kg、12 mg/kg和16 mg/kg的污染土壤,按投加量分别为10 g/kg、20 g/kg、40 g/kg、60 g/kg和80 g/kg添加凹凸棒石,保持75%的田间持水量进行钝化试验和盆栽试验。结果表明,在同一污染水平下,随着投加量增大,二乙烯三胺五乙酸(DTPA)提取态Cd含量先降低后升高,当凹凸棒石添加量为60 g/kg时取得最小值。采用欧洲共同体参考机构(BCR)连续提取法,凹凸棒石能显著降低土壤中Cd的酸溶态含量,提高Cd的残渣态含量,促进重金属Cd向低毒性形态转化。凹凸棒石能显著抑制玉米对土壤中Cd的吸收和Cd从地下部分向地上部分转移,施加凹凸棒石处理组的生物吸收因子均显著低于对照组,当凹凸棒石添加量为60 g/kg时,生物吸收因子达到最小值,与对照组相比分别降低34.94%、24.10%、26.92%、32.43%、42.17%和51.69%。     

柿竹园矿区及周边农田土壤重金属形态分布与生物有效性研究

为了解柿竹园矿区及周边农田土壤重金属的生物有效性,采用连续提取法对该矿区及周边的农田土壤重金属Cu、Pb、Zn、Cd、As、Hg的形态分布和生物有效性进行了分析。结果表明:(1)柿竹园矿区及周边农田土壤未见Hg污染情况,但不同程度受到Cu、Pb、Zn、Cd、As的污染,尤以Cd、As污染为重;(2)柿竹园矿区及周边农田土壤中Cu、Pb、Zn以铁锰氧化物结合态为主,分别占其总量的48.3%、67.3%、47.1%,Cd铁锰氧化物结合态含量最高,残渣态、离子交换态和碳酸盐结合态次之;As和Hg以残渣态为主,含量比例在90%以上;(3)矿区及周边土壤中Cd的有效态含量最高,所占比例平均值为31.1%,远高于其他5种重金属元素,生物有效性最高,As的有效态含量最低,生物有效性最低。最后提出了采用稳定化修复技术清理污染源、采用磷酸二氢钙降低土壤中污染最严重元素Pb、Cd的生物有效性、采用香蒲等植物对工矿废弃地及部分未利用土地进行修复的建议。     

江西某铅锌矿区土壤重金属形态分析及风险评价

这是一篇矿山环境工程领域的论文。土壤重金属污染影响时间长,具有较高的生物毒性,严重威胁人类健康。为了研究铅锌矿区土壤重金属污染现状和评估重金属污染风险,以江西某铅锌矿区为研究对象,采用改进BCR连续提取法分析了某铅锌矿区土壤样品重金属元素（Cu、Pb、Zn、Cd）形态,并对重金属元素相关性进行了研究,利用风险评价编码法和次生相与原生相分布比值法评价了重金属元素的环境风险。结果表明：铅锌矿区土壤中Cu、Zn、Cd、Pb元素全量超标,Cu、Zn、Pb元素以残渣态为主,相较于Cu、Zn、Pb元素,土壤样品中Cd元素酸可提取态含量高,生物有效性强,Cd元素污染严重。矿区土壤样品中Cu、Zn、Pb元素残渣态含量均与全量呈极显著正相关,Cd元素残渣态与全量相关性不显著;酸可提取态中Cu、Zn、Cd、Pb元素含量呈极显著正相关,酸可提取态与pH值呈负相关。风险评价编码法和次生相与原生相分布比值法分析的结论较为一致,均为Cd元素污染严重,环境风险高,Cu、Pb、Zn元素污染较轻,环境风险低。本文可为铅锌矿区土壤重金属污染防治提供参考。     

高盐水热改性凹凸棒石对Cu的吸附和钝化性能

采用高盐水（模拟海水）对低品位凹凸棒石进行水热改性，并利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和傅里叶红外光谱（FTIR）对改性前后的凹凸棒石进行表征，同时探讨改性后的凹凸棒石对水和土壤中Cu吸附和钝化效果。结果表明，高盐水热改性使凹凸棒石棒状晶体减少、变短，片状和颗粒状物质增多；凹凸棒石转变为石英和长石。高盐水热改性凹凸棒石对水中Cu2+的吸附率增加13.45%～23.35%，其吸附过程符合拟二级动力学模型和Freundlich模型，是物理和化学相复合的不均匀多层吸附过程，受表面扩散和颗粒内扩散控制。添加高盐水热改性后的凹凸棒石能显著提高土壤pH值、电导率（EC）和阳离子交换容量（CEC），降低土壤中DTPA-Cu和TCLP-Cu含量，并使土壤中Cu由酸溶态向残渣态转化。高盐水热改性能提高低品位凹凸棒石对水和土壤中铜的吸附及钝化能力，具有规模化应用于Cu污染修复的潜力。     

土壤—农作物系统中重金属元素迁移转化规律研究——以湖北宣恩县为例

为研究土壤中重金属元素在不同作物系统中的迁移转换规律及其控制影响,采集湖北宣恩地区的茶叶、水稻、玉米、土豆、黄金梨、白柚及其对应的根系土样品,对根系土中的重金属元素含量、生物可利用性、内梅罗综合污染指数以及农作物中的重金属富集程度进行分析。结果表明,农作物土壤中Cd平均含量显著高于宣恩县土壤背景值。评价区土壤中Pb、Hg、As、Cu和Zn等重金属元素主要为强有机结合态(F6)与残渣态(F7),很难以离子形态释放出来,而Cd在土壤中的赋存形态主要为水溶态(F1)和离子交换态(F2),占比高达35. 59%,很容易被生物吸收利用。评价区水稻根系土已经遭受Cd污染,农作物重金属污染一方面与土壤背景值有关,另一方面与生物可利用性相关。除玉米茎部特别富集Cd和水稻根部特别富集As外,所收集的农作物可食部分从根系土中转移Pb、Cd、Hg、As、Cu和Zn等6种重金属元素的能力很弱。     

热活化坡缕石对Cr-Ni污染土壤的钝化修复效果

采用煅烧法对坡缕石进行热活化处理制备5种钝化材料,并以不同比例分别加入实际污染土壤中,确定热活化坡缕石钝化修复Cr-Ni污染土壤的最佳投加量。结果表明,热活化温度为400℃,热活化时间为1 h,坡缕石添加量为256 g/kg时,土壤中Cr和Ni的二乙烯三胺五乙酸(DTPA)萃取态含量最低,比对照组降低80.45%和76.76%;土壤中Cr和Ni残渣态含量最高,分别为86.56%和82.42%;同时土壤中重金属的钝化效率最高,迁移率最低。     

甘肃已探明凹凸棒石黏土矿储量4亿t

凹凸棒石黏土是一种重要的稀缺性非金属矿产资源,在农牧业、建材、石油、冶金、食品等领域中有着广泛应用。世界上只有美国、澳大利亚、中国等少数几个国家拥有这一资源。甘肃是全世界凹凸棒石黏土资源储量最大的地区,仅临泽县的储量就是其他国家总储量的10倍。与国内外的凹凸棒石黏土矿藏相比,临泽的凹凸棒石矿产具有明显优势。普查工作结果证明,临泽的凹凸棒石黏土矿藏储量巨大,矿山服务年限至少可达到60a以上。     

武汉市侏儒—消泗一带土壤形态分布研究

以武汉市侏儒—消泗地区土壤为对象,研究该区土壤形态样品中Se、Cd、As、Cu、Zn、Hg、Pb等7个元素的全量和7种形态分布及其生物有效性,研究对比各元素的各形态特征并总结其活性规律。结果表明,土壤中As、Cu、Zn、Hg、Pb、Se主要以残渣态存在,As、Cu、Zn、Hg残渣态占比均达60%以上,可交换态的比例很低。Cd主要以易利用态存在,且Cd的可交换态比例最高,活性最强。Se水溶态和腐殖酸结合态比率比重金属还高,Se相对容易被植物吸收。同时对Se、Cd在不同土壤类型中的各形态进行分析,结果表明二者的形态受土壤类型影响较大,可为改良富硒重镉土壤的p H和提高土壤硒的有效利用性提供一定依据。     

某铀矿山尾矿坝下游土壤重金属形态分析

土壤中重金属污染是主要环境问题之一, 对土壤重金属形态进行研究可以为铀矿山污染土壤进行科学的修复提供可靠依据,并可为土壤污染物防治和管理奠定基础。选取某铀矿山尾矿坝下游4个表层土壤样品,对土壤中重金属元素Cd、Pb、Zn和放射性重金属U的化学形态分布进行了研究。结果表明：该铀矿山尾矿坝下游表层土壤中Cd化学形态主要为可交换态和碳酸盐结合态,具有很强的生物活性和可迁移性;Pb、Zn的化学形态则主要为残渣态,生物有效性较差;U主要分布在铁锰氧化物结合态,对生态系统具有一定的潜在危害。     

宣恩县珠山镇、椒园镇、万寨乡土壤重金属元素形态特征及受控因素研究

在宣恩县珠山镇、椒园镇和万寨乡境内主要土壤类型和成土母质土壤中共采集土壤样品30件,对其中Hg、As、Cd、Zn、Cu、Pb的含量进行测定,并采用7步连续提取法对土壤中Hg、As、Cd、Zn、Cu、Pb的形态进行分析。结果表明,宣恩县珠山镇、椒园镇、万寨乡土壤中As、Cu、Zn、Hg、Pb主要是以残渣态存在,其潜在生态影响较小; Cd主要以离子交换态存在,生物有效性高,其潜在生态影响较大。土壤Hg、As、Cd、Zn、Cu、Pb形态受其全量、有机质含量及酸碱度因素控制,大多数赋存形态与其全量、土壤有机质含量成正消长关系,碱性土壤可抑制Hg、As、Cd、Zn、Cu、Pb的活性,降低土壤中的有机质含量即可以抑制Hg、As、Cd、Zn、Cu、Pb的活性。     

上天梯沸石对重金属离子的吸附性能及其对污染土壤的修复

重金属造成水、土壤污染具有持久性和不可逆性等特点,因此重金属污染的防治备受人们关注,土壤和水中重金属元素的吸附和固定是常用的修复手段。本试验以上天梯不同矿区7种沸石为试验原料,探究了其在水溶液中吸附重金属离子(Pb、Cd、Zn)的能力。同时,选取了在水溶液中吸附效果最佳的沸石进行热活化处理,分析其在水溶液和土壤中吸附和固定重金属元素Pb离子的能力。结果表明,沸石原矿样XHF-01对Pb的吸附量为25.39 mg/g,对Cd和Zn吸附效果最佳的分别为是AF-01、AF-02, 吸附量分别为20.97 mg/g、21.42 mg/g。在300 ℃灼烧改性下的XHF-01沸石对水溶液中的Pb的吸附能力达到峰值。得出300 ℃热活化沸石XHF-01修复Pb污染土壤的能力最好,可使土壤中可迁移Pb量降低69.2%左右。该研究为降低土壤及水溶液中Pb含量提供了一种性能优良的吸附与固定剂。      

生物炭协同微生物矿化技术修复复合重金属污染农田土壤北大核心

以复合重金属污染农田土壤为研究对象,采用生物炭协同微生物矿化修复技术修复复合重金属污染农田土壤。通过调查污染区重金属含量及营养指标分布情况,验证生物炭协同微生物矿化修复技术对复合形态的Pb、Zn、Cd三种重金属的固定效率,同时采取添加钙组和不添加钙的实验方式,解析Ca和Cd竞争成核位点的机制。结果表明:污染区属于Pb、Zn、Cd三种重金属复合污染场地,且土壤养分含量N、P、K等级分布不均匀。处理组较空白组重金属Pb、Zn、Cd的浸出率分别降低了42.49%、45.95%、30.43%,重金属Pb、Cd的可交换态分别下降了25.06%、26.42%,显著降低了土壤中重金属的迁移转化。且生物炭协同微生物矿化修复技术可有效改善土壤的物理结构,导气性及导水性升高,降低土壤容重,同时提升了土壤氮磷钾、有机质等营养指标。该研究为复合重金属污染农田土壤规模化治理提供了科学依据和理论参考。     

县域生态地质调查土壤重金属污染评价及来源分析——以红安县为例

为探索县域生态地质调查中土壤重金属污染评价工作,选定湖北省红安县金沙湖和觅儿寺工业园两个重点调查区,系统采集740件表层土壤(0~20 cm)样品,测定Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd、As和Hg共8种重金属元素含量;采用单因子污染指数法和主成分分析法综合评价调查区土壤重金属污染情况及土壤重金属的主要来源。研究表明,①调查区上述8种重金属元素的平均含量分别为21.48、21.75、71.48、53.24、20.25、0.13、5.44 mg/kg,以湖北省土壤背景值和《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》为参考值,认为调查区Cu、Cr、Ni、Cd积累相对富集,超标点以轻微污染为主,其中Hg没有超出国家标准,而单个锰钴矿点出现重金属元素中度—重度污染。②重金属来源分为3类,即Cu、Cr和Ni主要来源于成土母质,属于自然来源;Pb和Hg主要来源于工农业污染,属于人为来源;As、Cd和Zn受到成土母质和工农业污染双重控制,属于混合来源。③重金属超标点空间分布规律存在明显差异,其中金沙湖调查区集中在高桥—永佳河基性—超基性混杂岩带,而觅儿寺调查区集中于工业园和锰钴矿化点周边。该研究能为红安县后期生态治理提供科学依据,并为其他县域生态地质调查提供借鉴参考。     

青海某金矿矿集区土壤重金属污染评价及综合利用讨论

为研究青海某金矿矿集区土壤重金属污染情况,采集了土壤样品442件,分析了重金属元素(As、Cd、Hg、Pb、Cn、Zn、Cr、Ni)含量,采用内梅罗污染指数法、地累积污染指数法进行评价。结果表明,重金属元素污染轻微,仅As元素产生一定程度的污染,其中内梅罗指数法评价出有69.43%的样品受到As污染,地累积指数法评价出59.24%的样品受砷污染,两种评价结果较为接近。矿集区金矿石中的金属矿物主要为黄铁矿和毒砂,选矿试验发现样品中As含量达到0.38％,超过了伴生组分的评价标准,在后续矿业开发中,加强As元素的综合回收利用,是减少对环境污染的有效方法之一。      

粘土矿物对重金属镉的吸附研究

通过等温吸附试验，研究了粘土矿物膨润土、海泡石、凹凸棒石对Cd^2 的吸附情况，并与土壤对Cd^2 的吸附情况进行了对比。试验表明，几种粘土矿物对Cd^2 有很好的吸附作用，可用于重金属污染土壤的治理。pH值是影响吸附效果的一个重要因素。     

云南某冶炼厂周围农田土壤重金属污染状况及生态风险评价

通过现场采样和实验室分析,在分析冶炼厂周边区域不同深度土壤中重金属含量的基础上,利用单因子和内梅罗指数法对其污染程度进行评价,结果表明,表层土壤中镉、铅、汞、锌和铜均超过云南背景值和二级标准,且内梅罗综合指数均大于5,说明表层土壤受到重金属镉、铅、汞、锌和铜的重度污染。综合不同深度土壤重金属污染程度,如按综合指数法依次排序应为:铜汞锌镉铅砷铬。数据统计分析可知,锌与镉在土壤中均呈现极显著正相关,汞与锌、镉均呈现显著正相关,说明该冶炼厂周边村庄与农田土壤中锌和镉的污染可能有相同的来源,而汞也与锌和镉的来源相近,区域内的锌冶炼生产可能是导致研究区域农用土壤重金属含量升高的主要原因。从重金属的综合潜在生态风险指数看,表层土壤中潜在生态风险指数RI平均值为2 049.01,其中镉的贡献率最大,占比约为90.34%,汞的占比约为6.96%,这表明该区域土壤中镉和汞的潜在生态风险较大。     

鄂西山区表层土壤重金属元素背景值研究

基于1∶25万多目标地球化学调查工作,分析检测鄂西恩施地区中高山区4275件土壤样品,提出鄂西山区表层土壤(0~20 cm)重金属元素的背景值。研究结果表明,鄂西山区表层土壤中As的推荐背景值为13.2 mg/kg,Cd为0.46 mg/kg,Cr为86 mg/kg,Cu为32 mg/kg,Ni为38 mg/kg,Hg为0.110 mg/kg,Pb为34 mg/kg,Zn为99 mg/kg。与1990年发布的湖北省土壤环境背景值相比,研究提出的鄂西山区表层土壤的As、Cr、Cu、Ni背景值与其差异不大,Cd背景值提高2.67倍,Hg、Pb、Zn背景值提高18.6%~37.4%。研究成果可为鄂西山区土壤环境质量评价和土地科学管理提供新的基础数据。     

皖北煤矿区农田土壤-小麦中重金属分布特征 及健康风险评价

为了研究矿区农田土壤-小麦中重金属分布及农作物中重金属的迁移特征,以皖北恒源煤矿为研究对象,在矿区范围内采集了16个农田土壤和对应的小麦样品进行测试分析,应用内梅罗指数法评价了矿区内农田土壤重金属的污染状况,采用回归模型分析研究土壤根系、根系茎籽粒中重金属的迁移转化,并利用靶标危害系数法评价了小麦籽粒中重金属对人身健康的影响。研究结果表明:研究区农田土壤中的Cu、Zn、Mn、Pb、Hg、Cd、As、Cr和Ni等8种重金属元素含量低;小麦籽粒中重金属含量也未超出标准限量值;在小麦根、茎、籽粒等器官中,Mn、Pb、Cd、As、Cr和Ni在小麦根部含量最大,Hg较多地分布在小麦的茎中,Zn和Cu更易向上迁移至小麦的籽粒中;小麦籽粒中的Pb、Hg、Cd、As和Cr等重金属的单一重金属元素的靶标危害系数THQ和多种重金属元素的复合危害系数TTHQ均小于1。     

华南某重金属污染地块土壤修复技术筛选研究

为了提高研究地块的利用效率和商业利用价值,解决场地土壤中砷、铅重金属污染问题,降低土壤中重金属对人体健康产生的风险,以某重金属污染地块为案例,研究了重金属污染土壤修复技术。依据地层概况及场地修复目标,分析了常见重金属污染土壤修复方法的适用性和局限性,并对修复技术进行了筛选,筛选出研究地块潜在可行的修复技术为土壤阻隔覆盖技术、固化/稳定化技术、水泥窑协同处置技术,并进行了修复技术可行性试验。通过改善地块土壤环境质量,有利于为了提高研究地块的利用效率和商业利用价值,解决场地土壤中砷、铅重金属污染问题,降低土壤中重金属对人体健康产生的风险,以某重金属污染地块为案例,研究了重金属污染土壤修复技术。依据地层概况及场地修复目标,分析了常见重金属污染土壤修复方法的适用性和局限性,并对修复技术进行了筛选,筛选出研究地块潜在可行的修复技术为土壤阻隔覆盖技术、固化/稳定化技术、水泥窑协同处置技术,并进行了修复技术可行性试验。通过改善地块土壤环境质量,有利于改善地块生态环境、优化居民生活环境,促进社会和谐发展,可有效解决环境保护与经济发展的矛盾关系,消除民众对环境的关注和忧虑,降低环保部门的管理风险。改善地块生态环境、优化居民生活环境,促进社会和谐发展,可有效解决环境保护与经济发展的矛盾关系,消除民众对环境的关注和忧虑,降低环保部门的管理风险。