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。     

新型生物反应墙原位修复石油烃污染地下水

以功能微生物、泥炭和粗砂为填充介质设计新型生物反应墙,研究了反应墙对地下水中石油烃污染物的修复效果与机理.结果表明:运行期内生物反应墙修复效果良好,苯系物、萘系物及菲去除率为83.6%～99.85%,其中71.23%～99.71%在墙体前半部分被去除.泥炭介质和功能微生物能够稳定发挥对污染物的吸附与降解功能,32.63%～77.98%的BTEX和97.14%～99.81%的目标PAHs被泥炭吸附去除;18.96%～50.98%的BTEX和已吸附于泥炭上的大部分石油烃污染物均显示被生物降解.微生物对污染物的降解可有效延长泥炭的吸附寿命,泥炭对功能微生物的营养供给可使反应墙内长期保持较高的功能微生物数量,每克干介质约含有3.46×106～6.16×109个.因此新型生物反应墙原位修复石油烃污染地下水是可行的.     

铬渣的微生物治理新技术研究

本研究采用课题组发现的还原Cr（VI）的专属无色杆菌属Ch-1菌株,对铬渣进行微生物治理。结果表明：铬渣渗滤液经该菌处理后,其中的Cr（VI）可达排放标准,沉淀物中Cr（OH）3含量达32.8％,具有实际回收价值。将铬渣进行微生物柱浸,7d后溶液中检测不出cr（VI）;解毒后铬渣中Cr（VI）达到国家危险废物毒性鉴别标准（GB5085-1996）。     

贵金属吸附预富集的新进展

在查阅大量国内外文献的基础上,结合贵金属分离与富集的研究现状,综述了近年来有关贵金属吸附预富集方法的研究概况。重点论述了活性炭、螯合树脂、植物体及微生物四种常用吸附剂的应用现状及前景,通过比较四种吸附剂的优缺点为人们选择吸附剂提供了依据。最后结合个别生物吸附机理对新型微生物吸附剂进行详细的探讨,并展望了微生物吸附剂的发展前景。     

多环芳烃污染土壤生物修复技术研究进展

多环芳烃污染土壤的面积伴随着生物质燃料的广泛应用不断增加,污染程度亦随之增强,研究污染土壤高效修复方法已刻不容缓.生物修复相对于物理和化学修复具有费用低、效果好、不产生二次污染等优点.植物-微生物联合修复体系则是其中最为高效、最具市场潜力的修复技术.详细介绍了微生物修复与植物-微生物联合修复技术的机理及应用, 并展望了多环芳烃污染土壤生物修复的发展趋势.     

生物吸附法在去除废水中重金属离子的应用研究

生物吸附法用于从废水中去除和回收重金属离子具有其它传统处理方法不可比的优势,有着广泛的发展前景。文章就近年来生物吸附重金属离子的常用生物吸附剂、吸附机理及应用废水处理的研究及应用现状进行了综述。     

不同阻控技术在土壤重金属污染修复中的应用研究

由于人类工业活动加剧,稳定存在地壳中的重金属进入土壤环境,而土壤是影响农业质量安全的源头因素,镉、镍、铜、砷、汞、铅等重金属物质会对作物造成污染,应当引起警戒。本文介绍近年来所使用的阻控技术用于土壤中重金属污染修复的研究进展,包括生物炭修复、生物修复、使用农林废弃物直接用作金属离子吸附剂以及化学钝化修复技术等,并就今后应用前景提出展望,以期为重金属污染土壤修复提供借鉴和参考。     

铬渣堆场周边土壤中重金属污染及风险评估

以铬渣堆场周边土壤为研究对象,分层分区采集土壤样品,采用地累积指数、潜在生态风险指数法和人体健康风险评价模型,对土壤中Cr(VI)、Cr、Pb、As等重金属进行风险评估。结果表明,土壤中Cr(VI)、Cr、Pb、As含量的平均值分别为567.19、9 055.61、457.19、66.80mg/kg。研究区土壤均处于中度偏强的生态风险等级,且铬污染受人为污染影响严重。研究区土壤中的Cr(VI)和As存在致癌风险,主要是经手—口摄入途径暴露所致。研究区土壤的非致癌风险非常严重,且主要贡献来源于铬元素。     

基于含稀土元素关键材料的有机硫污染物脱除研究进展

稀土元素因具有特殊的外电子层结构，在诸多优异的功能材料中占据重要地位，被广泛用于催化、吸附、电磁、生物成像等基础与应用技术研究中。此外，稀土元素可作为催化剂活性物质、助催化剂、添加剂、载体、吸附剂活性物质，被成功地应用于诸多环境保护与污染物治理相关过程。羰基硫(COS)作为一类最主要的有机硫污染物之一，广泛存在于包括天然气、钢铁行业高炉煤气等多种工业烟气与燃料气中。目前，实现COS的高精度大通量脱除对燃料产品增值与环境保护意义重大。本文从COS催化水解、COS吸附以及COS加氢转化等多方面综述了稀土元素在有机硫COS脱除研究领域的发展现状与技术进展，讨论了稀土元素应用于COS脱除方面亟待解决的关键问题。     

戊二醛交联改性绿藻制备新型吸附剂吸附Cr6+的研究

[目的]研究戊二醛对绿藻进行交联改性制备新型吸附剂吸附Cr6+.[方法]分析了戊二醛质量分数、绿藻投加量、PH和温度对交联改性的影响及铬初始浓度、初始PH和改性绿藻投加量对改性藻吸附Cr6+的吸附容量的影响.[结果]当铬溶液浓度为40 mg/L 时,戊二醛质量分数5%、藻类投加量为0.4 g、PH为-0.5、温度为40 ℃时改性后的藻类对铬的吸附容量最大,其吸附动力学符合Boltzmann 方程.[结论]各因素对改性藻吸附Cr6+的影响由大到小的顺序为:铬溶液浓度>pH>改性藻投加量;最佳吸附条件为铬溶液浓度为80 mg/L,pH为5,改性藻量为:0.4 g;吸附容量可达19.19 mg/g.     

铬污染毒性土壤清洁修复研究进展与综合评价

综述了土壤中铬的来源,土壤中铬的赋存形式及其提取方法,国内外铬污染土壤修复技术研究动态,探讨了铬污染土壤修复的发展方向,并对现阶段主要的修复技术,诸如客土法、稀释法、固定化和稳定化、化学还原、土壤淋洗、电动修复、生物修复等进行了详细介绍,进而对各种修复方法的优缺点进行了对比、归纳和评价,针对不同特点、性质的铬污染土壤给出修复方法的建议,为清洁高效修复铬污染土壤提供参考.      

铀污染的微生物修复技术研究进展

铀矿冶行业的迅速发展造成了铀尾矿(渣)的大量堆积,对周围土壤和地下水的污染日益严重,对人类健康和社会安全造成潜在威胁,铀污染的治理已成为亟待解决的环境问题。针对铀污染的修复技术层出不穷,实践证明只使用传统物理化学方法修复铀污染有时很难达到理想的修复效果,并且修复成本通常非常昂贵。而微生物修复技术的出现,为铀污染的修复提供了更绿色,经济,高效,稳定的手段,引起了研究学者们的广泛关注,具有较大的研究价值和广阔的应用前景。首先对现阶段铀污染的修复技术进行了简单介绍,并重点综述了铀污染的微生物修复技术及其在国内外研究发展现状,接着介绍了铀污染微生物修复作用机制以及环境因子对铀污染修复效果的影响,最后分析了目前铀污染微生物修复技术存在的问题,并提出未来有待深入研究的方向,为铀污染的修复提供了新思路。     

Sequentially Enhanced Electrokinetic Remediation of Heavy Metals in Low Buffering Clayey Soils

This paper presents the results of an experimental investigation undertaken to evaluate different purging solutions to enhance the removal of multiple heavy metals, particularly chromium, nickel, and cadmium, from a low buffering clay, specifically kaolin, during electrokinetic remediation. Experiments were conducted on kaolin spiked with Cr(VI), Ni(II), and Cd(II) in concentrations of 1,000, 500, and 250 mg/kg, respectively, which simulate typical electroplating waste contamination. A total of five different tests were performed to investigate the effect of different electrode purging solutions on the electrokinetic remedial efficiency. A constant DC voltage gradient of 1 V/cm was applied for all the tests. The removal of heavy metals from the soil using tap water as the purging solution was very low. When 1 M acetic acid was used as the purging solution in the cathode, the removal of chromium, nickel, and cadmium was increased to 20, 19, and 13%, respectively. Using 0.1 M ethylene diamine tetraacetic acid as the purging solution in the cathode, 83% of the initial Cr was removed; however, the nickel and cadmium removal was very low. A sequentially enhanced electrokinetic remediation approach involving the use of water as a purging solution at both the anode and cathode initially, followed by the use of acetic acid as the cathode purging solution and a NaOH alkaline solution as the anode purging solution was tested. This sequential approach resulted in a maximum removal of chromium, nickel, and cadmium of 68–71, 71–73, and 87–94%, respectively. This study shows that the sequential use of appropriate electrode purging solutions, rather than a single electrode purging solution, is necessary to remediate multiple heavy metals in soils using electrokinetics.     

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。     

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。     

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。     

重金属污染土壤修复原理与技术

重金属污染会导致土壤生态结构、功能、理化性质发生改变,极大地减少农作物产量,危害生态环境和人体健康,已经成为全球主要的环境污染之一。为修复土壤重金属污染,开发了数种土壤修复技术。探讨了各种修复技术的原理、优缺点、适用性,提出了未来土壤重金属污染的研究方向应该是联合修复技术。     

废弃铬渣厂土壤理化性质对微生物多样性的影响

以废弃铬渣厂及其周边表层土壤为研究对象,采集5个区域土壤样品,运用高通量测序技术,揭示了表层土壤微生物多样性及其环境主要影响因素之间的关系。结果表明,有机质（SOM）、总磷（TP）、速效磷（AP）、速效氮（AN）和铵态氮（NH4+-N）含量均在下游最高、车间最低。门水平上,Actinobacteria、Proteobacteria、Acidobacteria和Chloroflexi为优势菌种;纲水平上,Alphaproteobacteria、Actinobacteria、Vicinamibacteria、Gemmaproteobacteria和Chloroflexi为优势菌种。总体来看,在重金属与土壤环境因子共同作用下,微生物丰度更倾向于受土壤环境因子的影响,其中TP、硝态氮（NO3+-N）和大多数重金属元素是微生物变化的主要影响因素;Actinobacteria与大多数重金属具有趋同性,对重金属耐受能力最强;金属元素Pb对细菌的生长繁衍存在一定的选择性,即金属元素的不同对土壤细菌类群的影响有差异。综上,废弃厂区修复治理过程中应考虑营养元素的投入与优势菌种的选择。本文研究加深了对重金属污染土壤微生物的变化及其驱动因子的了解,为废弃铬渣厂受污染的土壤修复提供理论依据。     

Electrokinetic Remediation Modeling Incorporating Geochemical Effects

Electrokinetic remediation technology is one of the developing technologies that offers great promise for the cleanup of soils contaminated with heavy metals. However, the performance of an electrokinetic remediation system depends on the interaction of a complex set of interrelated system variables and parameters. Many of these interactions were addressed in this study by incorporating geochemical reactions into electrokinetic remediation modeling. A one-dimensional transport model was developed to predict the transport and speciation of heavy metals (chromium, nickel, and cadmium) in soil during electrokinetic remediation as a function of time and space. The model incorporates: (1) pH-dependent adsorption of contaminants to the soil surface; (2) sensitivity of soil surface potential and electroosmotic flow to the pore water properties; and (3) synergistic effects of multiple chemical species on electrokinetic remediation. The model considers that: (1) Electrical potential in the soil is constant with time; (2) surface complexation reactions are applicable in the highly concentrated clay suspensions; (3) the effect of temperature is negligible; and (4) dissolution of soil constituents is negligible. The predicted pH profiles, electroosmotic flow, and transport of chromium, nickel, and cadmium in kaolin soil during electrokinetic remediation were found to reasonably agree with the bench-scale electrokinetic experimental results. The predicted contaminant speciation and distribution (aqueous, adsorbed, and precipitated) allow for an understanding of the transport processes and chemical reactions that control electrokinetic remediation.     

典型钒矿冶炼厂区域土壤重金属污染及陆生植物富集能力

植物修复是土壤重金属污染修复的重要手段。为了探明南水北调工程中线水源地土壤污染状况并对其进行修复,本研究以湖北省朝北河和典型钒矿冶炼厂为对象,按季节采集该区域土壤（样本量n = 14）和当地优势陆生植物（样本量n = 113）,使用微波消解?电感耦合等离子体质谱(ICP?MS)测定V、Cr、As和Cd重金属含量,根据内梅罗指数法综合评价了土壤污染程度,评估了各种植物对四种重金属的富集能力。结果表明,朝北河采样点中排污口与河水交汇处土壤中重金属Cd含量较高;钒矿冶炼厂原矿堆放区V超标近83倍,Cr、As和Cd重金属超标两倍以上,土壤受到严重污染;其他采样点均受到不同程度的重金属污染。植物重金属富集能力和耐受性评价结果表明,鼠麴草、密叶飞蓬、一年蓬对四种重金属耐受性极强,小蓬草、白茅、少花龙葵、野菊、白车轴草、稗是V、Cr和Cd的超富集植物,蜈蚣草、构树对As的富集能力极强,野艾蒿对Cr和Cd的富集能力较强,丁香蓼和日本毛连菜分别对Cr和V具有较强的耐受性和富集特异性,委陵菜和垂序商陆对Cd具有较强的富集能力和特异性。五种优势植物盆栽实验表明,苎麻在复合金属污染条件下耐受性最强,委陵菜富集能力最强。