重金属污染河道底泥稳定化固化修复工程技术研究

重金属污染河道底泥环保清淤以及资源化处置的实施是目前工程中的关键部分和无法解决的部分。此项研究同广州市河道清淤项目结合起来,在同日本管道搅拌固话机械设备结合的基础上开展重金属污染底泥的资源化处置工程技术的研究和开发。     

Cd污染土壤的植物修复

随着工业、农业的迅猛发展,人口的剧增,环境污染日益严重,土壤不可避免遭受重金属污染。本文主要对Cd污染土壤的修复技术进行探讨。     

镁渣对污染土壤中Cd、Pb的稳定化效果研究

以外源添加重金属污染物镉（Cd）、铅（Pb）的酸性黄棕壤为研究对象,考察镁渣对污染土壤中Cd、Pb的稳定化效果。镁渣采用硫酸和磷酸二氢钾两种改性手段进行处理,运用X射线衍射分析仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、比表面积分析仪（BET）、扫描电子显微镜（SEM）等表征手段对改性前后的镁渣进行分析。将镁渣以1%、3%、5%的添加量（质量分数）加入到Cd、Pb污染的土壤中,采用二乙三胺五乙酸（DTPA）浸提法和改进的Community Bureau of Reference（BCR）连续提取法研究镁渣对土壤Cd、Pb生物有效态和赋存形态的影响,为镁渣应用于土壤Cd、Pb的稳定化修复提供理论依据。结果表明：通过改性处理可以显著提高镁渣的比表面积,其中盐改性镁渣比表面积最大为80.65 m²/g。在稳定化实验中,未改性镁渣、酸改性镁渣、盐改性镁渣均可提升土壤pH值,并显著降低土壤中生物有效态Cd、Pb含量。对土壤中Cd、Pb赋存形态进行分析,发现添加未改性镁渣、盐改性镁渣可显著降低酸提取态Cd含量,将酸提取态Cd向可还原态和可氧化态转化;添加盐改性镁渣可显著降低酸提取态和可还原态Pb含量,将酸提取态和可还原态Pb向可氧化态和残渣态转化。添加1%未改性镁渣时,污染土壤中Cd稳定化效果最好,Cd迁移能力最低;添加5%盐改性镁渣时,污染土壤中Pb稳定化效果最好,Pb迁移能力最低。     

Cd污染河道底泥修复植物优选

选用12种植物对上海市某Cd污染黑臭河道底泥进行了修复试验研究,考察了修复植物对Cd污染底泥的耐受性、富集转运特性和修复效果,以期为实际开展植物修复Cd污染河道底泥研究提供科学依据.结果表明:除移植的灯芯草(Juncus effusus L.)生长情况较差外,其余11种植物对试验底泥均有良好的耐受性;龙葵(Solanum nigrum L.)、灯芯草、金盏菊(Calendula officinalis L.)、八宝景天(Hylotelephium erythrostictum (Miq.) H. Ohba)以及大吴风草(Farfugrium japonicum (L. f.) Kitam.)地上部分的Cd质量比均高于4.50 mg/kg;苘麻(Abutilon theophrasti Medicus)、灯芯草、金盏菊、八宝景天、大吴风草以及美洲商陆(Phytolacca americana L.)对Cd的富集系数(bioaccumulation factor, BCF)与转运系数(translocation factor, TF)均大于1;龙葵、金盏菊、美洲商陆以及三叶鬼针草(Bide...     

赤泥基颗粒对铅污染土壤的原位稳定化修复

以粉状赤泥为原料制备赤泥基颗粒,施加于模拟铅污土中对铅进行原位化学修复。在修复培养期间分别于第5,15,30,60,90天取土样,通过连续提取不同形态铅并测定其含量。对比空白试验,分析不同形态铅含量的变化以确定修复效果,并对修复条件的影响进行研究。研究结果表明：与施用赤泥原料粉相比,赤泥颗粒逐渐释放的游离OH-对土壤pH的影响减小。赤泥颗粒施用量控制在5％,保持22.10％～26.64％土壤含水率,对铅的修复效果好,离子交换态和生物有效态铅含量显著降低,最大降幅分别达94.50％和45.95％,而残渣态铅增幅为48.46％。     

农田土壤镉污染的原位钝化修复及持久性研究

农田镉(Cd)污染一直是人们关注的热点,通过室内盆栽实验和野外田间实验相结合,研究了不同钝化剂对小麦根部与籽粒中Cd富集量的影响,同时采用野外实验考察了2013年至2016年四年收获期内钝化剂的持久性.结果表明:盆栽实验中,施加固定剂后对土壤中Cd均有不同程度的钝化作用.田间实验中,刚施加固定剂后的第一季小麦中,各组固定剂均使小麦根和仔粒中Cd浓度有较为显著的降低,这和盆栽实验中结果基本一致.随着时间的推移,固定剂在土壤中对重金属的钝化作用逐渐降低,各处理组中钝化持久性效果最好的是钙镁磷肥及其配施石灰组和磷矿石配施石灰组,并且这三种钝化剂处理方式的有效性一直持续到2015年的第三季小麦.当时间持续到2016年第四季小麦时,各钝化剂处理组相对于空白对照之间已经没有显著性的差异.综上,在钝化修复农田土壤Cd污染时,可以优先选择钙镁磷肥配施石灰的钝化剂,同时需要跟踪监测钝化效果,必要情况下需要复施以确保固定剂的效果稳定.     

半干旱区铬污染土壤还原-稳定化修复试验研究

以还原-稳定化修复技术对半干旱区铬污染土壤进行室内模拟修复试验,探究修复剂种类、投加量、水土比和养护时间对铬污染土壤修复效果的影响.结果表明：FeSO₄是对土壤中总Cr和Cr(VI)的稳定效率最高的还原剂,最佳还原条件为2.5倍理论反应量、50%的水土比和7 d的养护时间,在此还原条件下土壤中总Cr和Cr(VI)的稳定效率分别达到98.90%、99.22%.此时土壤中总Cr和Cr(VI)浸出浓度均符合污水综合排放标准.最佳还原-稳定化联合修复条件为2.5倍理论反应量FeSO₄+5%土壤质量比生石灰,还原-稳定化修复后土壤中总Cr和Cr(VI)浸出浓度与Cr(VI)含量分别为0.222 mg/L、0.216 mg/L、26.645 mg/kg,符合污水综合排放标准及建设用地土壤污染风险管控标准,经DTPA和EDTA提取的有效态Cr(VI)含量分别为0.673 mg/kg、2.795 mg/kg,且与Cr(VI)浸出浓度呈极显著正相关.此外,还原-稳定化修复后,可交换态和碳酸盐结合态铬的含量百分比显著降低,残渣态铬的含量百分比明显增加.     

硝酸盐氮污染地下水原位修复的试验研究

在北京北天堂非正规垃圾填埋场进行硝酸盐氮污染地下水原位修复试验研究。通过抽水试验、示踪试验和碳源投加试验,分析了对污染地下水的原位修复能力及效果。试验结果表明,试验获得了指导后续地下水修复试验及数值模拟预测的水文地质参数,试验场区的潜水含水层渗透系数为195.3 m/d,导水系数为781.3 m2/d,给水度为0.167°。在碳源投加试验运行初期,地下水中的硝酸盐氮去除率就已达到45%以上,投加碳源后对地下水硝酸盐氮反硝化作用有很好的强化效果。试验分析方法和研究成果为类似试验研究积累了成功经验,可为地下水原位修复工程应用及推广提供借鉴与参考。     

三种水生植物对Cd污染水体的修复研究

通过溶液培养，研究了剑兰、台湾水韭、尖叶皇冠等水生植物对Cd污染的修复效果及Cd对这三种水生植物的生长、Cd积累的影响．研究结果表明，①随着Cd浓度的增加，三种植物的干物重均会显著降低；②Cd对植物有较强的毒害作用，高浓度的Cd会影响植物的正常生长，并进而影响植物对Cd的积累量；（3）剑兰是一种很有潜力的可用于Cd污染水体修复的耐性植物．     

高浓度全氟辛酸污染地下水原位修复材料研究

采用有机玻璃柱模拟可渗透反应墙(Permeable Reactive Barrier,PRB),制备球状吸附材料作为PRB填充材料,模拟地下水环境连续进水,探究对高浓度全氟辛酸的去除效果.结果表明:由活性炭、生物炭、沸石和零价铁等制备的复合材料对高浓度全氟辛酸去除效果较好,其中活性炭∶凹凸棒土∶零价铁粉为2∶4∶0.4的材料和其他配比的材料相比,吸附效果更好,比表面积测试结果显示其具有更大的比表面积.当全氟辛酸浓度为50 mg·L^-1时,其去除效果达到95%以上;运行75 d后进水全氟辛酸浓度增加至100 mg·L^-1,连续运行至190 d,去除率为83.4%～96.6%;且pH越低,材料吸附效果越好;吸附4 h左右可达到吸附平衡.该复合材料的试验效果表明该技术可应用于处理高浓度全氟辛酸污染的地下水,实现地下水污染的原位修复.     

农田重金属污染及修复技术综述

重金属污染具有潜伏期长、累积性强等特点,通过食物链在人体内累积,长时间后对人体造成危害。随着农田土壤污染的日益加重,研究农田的修复技术对农产品安全和人体健康具有重要意义。介绍了重金属污染的现状、危害、原因及修复技术等近几年来的研究成果,以期为相关研究、环境决策和环境管理提供参考。     

地下水石油污染的原位修复技术

探讨了几种地下水污染原位处理技术,简述了其优缺点,对各种原位修复技术在国内外的研究现状进行了简要的分析和对比,并探讨了集中地下水污染原位修复技术的国内外研究热点。     

污水土地处理过程中污染土壤原位修复技术研究

土壤污染的原位修复是环境污染治理领域中重要部分,本文针对污水处理过程中土壤污染造成的净化效率、出水量降低,分别进行添加草木灰、栽种植物、物理修复及添加稀土元素等土壤原位修复技术试验研究。试验结果表明：上述几种修复技术对于已发生土壤污染的污水土地处理系统均有一定修复效果,经修复后的污水土地处理设施NH3-N去除效果提高3...     

油菜对Cd污染土壤的修复潜力分析

以甘蓝型油菜为研究材料,利用盆栽试验研究了不同浓度Cd(0,1,2mg/kg)胁迫下油菜的吸收特性,以及土壤微生物群落结构变化.结果表明:随着Cd浓度的升高,油菜植株对Cd的吸收显著增加,而且油菜地上部分的吸收量显著高于地下部分,其中茎的Cd浓度最高,籽粒最低;油菜将Cd从地下转移到地上部分的转运系数随外源Cd浓度的升高而呈现先升高后下降的趋势;且低浓度Cd处理下,油菜对Cd的转运系数较高,修复效率可以达到6.841%~7.752%.土壤微生物多样性分析发现,Cd改变了土壤微生物群落的结构,降低了部分优势菌群的相对丰度,而油菜可以增加这些菌群的相对丰度,提高土壤微生物多样性.因此,种植油菜有利于土壤生态系统的稳定性,可以用于修复中等程度Cd污染土壤.     

农田土壤重金属污染及其生物修复技术

综述了近年来国内外有关农田土壤重金属污染的来源,土壤-植物系统重金属的累积与迁移,重金属污染对土壤微生物和生化活性的影响以及利用生物技术修复重金属污染等几个方面的研究进展.     

农田土壤重金属污染钝化修复技术研究进展

由于人类工业活动使得稳定存在于地壳中的重金属进入土壤环境,通过生物富集作用威胁人类健康.土壤重金属钝化修复的目的是降低重金属生物有效性和环境毒性,并改善土壤生态系统的功能.本文介绍了农田土壤重金属钝化修复的机理,阐述了土壤pH、氧化还原电位、阳离子交换当量、有机质、植物种类等关键因子在土壤重金属钝化修复过程中的影响.对目前较受重视的重金属钝化剂(石灰、粉煤灰、有机肥、生物炭)在修复过程中的应用、潜在风险和长效性进行讨论,并对今后的相关研究做出展望.     

中国农田土壤重金属污染的修复迫在眉睫

 土壤重金属污染是世界性的重大环境问题。在中国,由于历史和现实方面的原因,土壤重金属污染问题尤其严重。近年来,随着诸如“镉大米”等事件的曝光,由农田土壤重金属污染引起的食品安全问题开始受到普通民众的关注。2014 年4 月17日,中国环境保护部、国土资源部联合发布全国土壤污染状况调查公报,简要公布了2005年4 月至2013 年12 月开展的首次全国土壤污染状况调查的结果。公报显示,中国土壤污染物总的超标率为16.1%,污染类型以无机型（主要是各种重金属）为主。工矿业、农业等人为活动及土壤环境背景值高是造成土壤污染或超标的主要原因。在不同土地利用类型的土壤中,耕地土壤的点位超标率高达19.4%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为13.7%、2.8%、1.8%和1.1%,主要污染物为镉、镍、铜、砷、汞、铅等。这次中国政府对土壤污染状况数据的公开,一方面凸显了国内土壤重金属污染现状的严重性,另一方面也体现了政府对于治理土壤重金属污染的高度重视。     

羟基磷灰石基固化剂异位固化稳定化修复重金属污染场地试验研究

为研究新型羟基磷灰石基固化剂SPC对污染土的真实修复效果,以甘肃省某Pb,Zn和Cd污染场地为对象,设计采用掺量8%的SPC进行现场异位固化稳定化(S/S)技术修复.修复前后进行现场动力锥贯入测试以分析土层贯入阻力值.同时钻取现场土样进行多组室内试验如土含水率、p H值、单一及连续浸提试验,以评价污染土和固化土理化、重金属浸出毒性、重金属形态分布特性之间的差异情况,并讨论SPC固定Pb,Zn和Cd的机理.结果显示:SPC固化污染土呈现中度碱性(p H=8.86~9.41),其含水率低于未固化污染土;同时SPC修复能够有效固定土中弱酸提取态Pb,Zn和Cd,使其转为更为稳定的残渣态,进而显著降低了污染土的重金属浸出毒性;此外,SPC异位S/S技术可明显提高污染土贯入阻力,不同深度处相较于修复前的贯入阻力增幅最高可达4.7倍.     

长江中下游某地区农田Cd形态特征及污染评价

运用2.5 km×2.5 km网格布点,在长江中下游某农田区域采集33个表层土壤样品,利用ICP-AES测定土壤样品中Cd的全量,并利用Tessier浸提法分步提取土壤Cd的5种形态,应用单项污染指数法、地累积指数法和潜在生态风险指数法对土壤Cd污染进行生态风险评价.结果表明:研究区内水田土壤pH值为5.27～6.8,水田Cd的平均值为0.61 mg/kg;旱地土壤pH值为5.06～7.36,旱地Cd平均值为0.66 mg/kg;农田土壤Cd主要以可交换态为主,占比为36.52％,表明区域内土壤Cd的活性相对较高;单项污染指数法与地累积指数法的评价结果显示,研究区污染程度为中度,潜在生态风险评价系数Er为148.12,表现为中高等生态危害.系统分析长江中下游农田土壤中重金属Cd的污染状况和行为特征表明,研究区农作物经长期积累可能会对安全种植产生影响.     

FeCl3对Cd污染农田土壤的淋洗试验研究

以FeCl_3为淋洗剂对Cd污染农田土壤开展淋洗试验研究研究了淋洗液浓度、淋洗时间、液固比、搅拌速率对重金属去除效果的影响并分析土壤淋洗前后Cd的赋存形态变化。结果表明:广西某Cd污染农田土壤中Cd的赋存形态以可交换态和有机结合态为主,两者占总Cd比例为69.71%;当FeCl_3浓度、淋洗时间、液固比、搅拌速率分别为0.1 mol/L、60 min、5:1、150~180 r/min时为最佳因素组合,对Cd的去除率可达到77.27%;经过淋洗修复后土壤中Cd的赋存形态以不可生物利用性的有机结合态和残渣态为主两者占总Cd比例达到83.67%,可初歩认为以FeCl_3,为淋洗剂的Cd污染农田土壤修复方法具有可行性。