某铬渣污染场地不同粒径土壤中六价铬的分布特征及其淋洗修复工艺

为研究铬渣污染场地不同粒径土壤占比及其对Cr(Ⅵ)分布特征的影响,探讨铬渣场地修复工艺,采集杭州某化工铬渣污染场地土壤,采用湿筛法分别将渣土(0～0.5 m)、杂填土(0.5～0.8 m)和原土(0.8～4.0 m)3类土壤样品的粒径划分为7个不同等级,分析了渣土、杂填土和原土的土壤粒径组成及Cr(Ⅵ)的分布特征.结果表明,渣土和杂填土粒径分布较均一,但原土各粒径分布存在显著差异,其中粒径0.15 mm的原土占其总量的82.88%.Cr(Ⅵ)在3类土壤各粒径中的分布显示,渣土和杂填土各粒径土壤中的Cr(Ⅵ)含量显著高于原土,而不同粒径原土中Cr(Ⅵ)含量差异较大.湿筛法粒径分级后发现,粒径0.15 mm原土中含Cr(Ⅵ)量接近修复目标值(30 mg·kg~(-1)),采用0.006 mol·L~(-1)柠檬酸淋洗可一步达到修复目标.因此,本铬渣污染场地原土可采用"水力筛分+化学淋洗"组合技术修复.     

稻草对土壤中铬的形态变化及微生物活性的影响

通过向添有外源Cr(Ⅵ)的土壤中施入一定量的粉碎稻草, 研究了稻草对土壤中铬的形态变化特征:包括Cr(Ⅵ)含量的变化、有效态铬含量的变化以及铬形态分布特征的影响. 实验结果表明, 施入稻草可以促进Cr(Ⅵ)的还原, 加快土壤中Cr(Ⅵ)和有效态铬含量的降低; 同时, 铬的形态分析表明, 施入稻草的土壤水溶态和交换态铬含量比未施稻草的土壤低, 而沉淀态和有机结合态铬含量比未施稻草的土壤高. 实验还探讨了稻草对Cr(Ⅵ)污染土壤微生物活性的影响. 结果表明, 施入稻草的土壤呼吸强度和微生物数量都比未施稻草的土壤高, 增施稻草对缓解Cr(Ⅵ)对土壤微生物的抑制作用有一定的效果.     

土壤Cr(Ⅵ)稳定化修复材料的野外应用研究

以河南某铬渣堆Cr(Ⅵ)污染严重的土壤为研究对象，选取腐殖酸(HA)、多硫化钙(CPS)、FeSO₄、Na₂S、Na₂S₂O₃、抗坏血酸(VC)6种稳定剂开展Cr(Ⅵ)污染土壤稳定化实验，通过考察土壤及其浸出液中的Cr(Ⅵ)含量和pH在3～28 d内的变化情况，筛选出适合实际场地修复的最佳稳定剂。结果表明：CPS对Cr(Ⅵ)污染土壤的稳定化修复具有良好的效果，极大地降低土壤Cr(Ⅵ)及其浸出液Cr(Ⅵ)含量，但造成了土壤碱性问题；将酸性稳定剂FeSO₄和碱性稳定剂CPS按照质量分数3%和2%制成的混合稳定剂(T3稳定剂)作用于Cr(Ⅵ)污染土壤，表现出显著稳定化效果同时几乎不影响土壤pH；将T3稳定剂应用于野外Cr(Ⅵ)污染场地的稳定化修复，修复后的土壤及其浸出液的Cr(Ⅵ)含量均低于相关标准限值。研究显示，该技术可为后期Cr(Ⅵ)污染场地大规模土壤修复应用提供工作方法和技术支撑。     

抗Cr(Ⅵ)微生物的分离筛选

采用微生物的分离纯化技术从被铬渣污染的土壤中分离筛选出一株在Cr(Ⅵ)浓度为900 mg/L时仍生长良好的抗铬细菌,其编号为3-B-11;一株在Cr(Ⅵ)浓度为1 000 mg/L时仍生长良好的抗铬真菌,其编号为2-F-2。放线菌在被铬污染的土壤中分布较少,且抵抗Cr (Ⅵ)的能力不强。     

Golden Software Voxler在污染场地调查与风险评估方面的应用

三维绘图软件Golden Software Voxler已广泛应用于地质勘探、水质分析、空气污染监测等方面,而在土壤污染方面的应用较少。根据对某污染场地前期的调查与研究,确定了该场地的土壤关注污染物为重金属镍。运用Voxler 3.0对污染物监测数据进行处理,绘制污染物的钻孔轨迹图、三向切片图以及体积渲染图。结果显示镍主要集中分布在场地东北部地表以下50~250 cm范围内,浓度随着深度增加而减小且有向下扩散的趋势。Voxler的应用为污染物在土壤中的空间分布提供了可视化表达,从而为后续的风险评估和污染防治工作提供数据支撑。     

淮河流域高潜水位农用地重金属特征及风险评价

为查明淮河流域典型高潜水位农用地土壤重金属污染物特征及其影响范围,保证土壤环境及农产品质量安全,以淮南市毛集实验区焦岗湖镇某村农用地土壤为研究对象,分析了土壤中镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、砷(As)、铜(Cu)、锌(Zn)和镍(Ni)等7种重金属元素的含量特征。运用内梅罗综合污染指数法(P_n)、污染负荷指数法(PLI)和潜在生态风险评价法(RI)评价土壤重金属污染水平和潜在生态风险程度,并应用ArcGIS软件中地统计分析模块探讨土壤重金属空间分布特征。结果表明：该区域土壤7种重金属含量平均值和中值均低于淮南市土壤元素背景值和农用地土壤污染风险筛选值,空间分布上重金属含量总体上呈现从南到北、从西至东逐渐升高的趋势;内梅罗污染指数和污染负荷指数法评价表明,重金属元素污染等级分别处于清洁和无污染水平;潜在生态风险指数评价表明,总体上生态风险等级轻微;在空间分布上,重金属污染指数值呈现由南至北逐渐增大趋势,As和Cd元素是最主要的生态风险贡献因子。     

某涂料企业遗留生产场地污染调查及风险评估

为充分摸清某涂料企业遗留生产场地的污染情况,评估其按最新规划用地开发后对周边环境和人体健康的风险,开展了该生产场地的污染调查和风险评估工作. 场地调查结果表明,生产场地主要存在重金属污染,关注污染物为As、Cr、Cu、Zn、Pb,未发现有机污染物,地下水符合地下水质量标准. 风险评估结果表明,土壤中As、Cr通过所有途径的致癌风险和危害商分别大于可接受风险水平10-6和1,Cu、Zn通过所有途径的危害商均小于1. As、Cr的致癌危害及非致癌危害均对人体健康有潜在的健康风险,Cu、Zn的非致癌危害不会对人体健康造成危害. 最后,确定了场地污染物的土壤清理目标值为As 50 mg/kg、Cr 400 mg/kg、Cu 300 mg/kg、Zn 500 mg/kg和Pb 280 mg/kg,建议对污染的土壤采取修复措施,确保土壤质量满足规划用地要求.     

贵州五马河流域土壤养分和重金属含量与空间分布

为给五马河流域土地资源可持续利用及生态环境保护提供参考,以五马河流域中三元村为研究对象。通过野外调查和实验分析,利用相关评价方法结合地理信息技术(geographic information system,GIS),采用反距离权重(inverse distance weighting,IDW)插值分别对土壤中养分及重金属空间分布特征、含量水平及重金属生态风险进行分析,结果表明:(1)土壤中全氮(TN)、全磷(TP)、有机质(SOM)总体含量较丰富,全钾(TK)非常缺乏。土壤养分空间分布TN和SOM含量北部高于南部,TP和TK含量南部高于北部; TN含量最低分布在西南、SOM和TK在中部、TP在东北;(2)Hg、Ni、Cu和Zn平均值高于贵州省背景值,Cd高出背景值和中国土壤污染风险筛选值,存在污染现象,Cr和As为清洁;重金属空间分布Cd、Cr、Hg、As和Zn含量北部高于南部,Ni和Cu含量南部高于北部; Zn含量最高分布在东北、Cu和Ni分布在中部少部分区域,Cd、Cr、Hg和As分布在西北;其中西北存在Cd污染,中部和西南少部分区域存在Cu污染,东北存在Zn污染;(3)部分采样点Cd、Hg已存在潜在生态风险,Cr、Ni、As、Cu和Zn为轻微潜在生态风险; 25%采样点重金属综合潜在生态危害为中度风险,其余为低风险。     

高速公路土壤重金属污染状况及健康风险评价

为探讨高速公路路域土壤重金属污染分布特征和对周围居民的影响,检测了高速公路G4和G60的临长段、长潭段和潭邵段5m,10m,15m,40m和80m处土壤中重金属(Zn,Pb,Cd,Cr和Cu)的浓度,分析了它们的分布特征和污染状况,并进行健康风险评价.结果表明:重金属的浓度随高速公路的距离的增加而降低,其中近高速公路点Cd和Cr超过了土壤环境二级标准;地累积指数和潜在生态风险指数显示,所检测的5种重金属的污染状况是CdPbCrZnCu,其中Cd为主要污染物,研究的3个路段5m处Cd为重度污染,80m处仍有轻度污染,其它重金属分别为轻度污染或无污染;健康风险评价表明Cd,Cr和Pb对成年人和未成年人都存在潜在的健康伤害风险且随距离的增加而降低.其中3个路段80m处Cr对未成年人仍有轻微的致癌风险(致癌风险在可接受范围内),说明高速公路两侧的居民应居住在距离高速公路80m之外.     

广西锰矿区土壤重金属垂直分布和赋存形态分析

以广西某典型锰矿区中不同地域土壤为研究对象,研究了土壤中铬(Cr)、镉(Cd)、锰(Mn)3种重金属的垂直分布规律和赋存形态.采用BCR三步连续提取法对土壤中3种重金属进行形态分析以了解其潜在生态风险,采用原子吸收分光光度法分析了3种重金属元素总量,通过地累积指数(Igeo)法对重金属污染程度进行了评价.结果表明:土壤中Cr为轻度污染,Cd为严重污染,Mn的区域差异性较大,渣矿为清洁,酒店和矿场为偏重度污染.形态分析结果表明:Cr以残留态为主,潜在生物有效性较低;Cd以酸可溶态、可还原态和可氧化态为主,潜在危害性较大;Mn在酒店和矿场以可还原态为主,而在渣矿以残留态为主.3种重金属不同深度的形态分布基本保持不变,重金属污染无变化,但其本身污染严重,需采取相应措施进行土壤重金属修复.     

模拟酸雨下铬污染土壤中Cr、Zn、Cu的释放特征

通过对对照土壤和铬污染土壤的模拟酸雨土柱淋溶试验,研究了模拟酸雨作用下土壤中重金属Cr、Zn、Cu的释放特征,比较了对照土壤与铬污染土壤重金属释放特征的差异.结果表明,模拟酸雨pH值越低,3种重金属的释放量越大;两种土壤中3种重金属对酸雨的敏感性差异为Cr ＞Zn＞ Cu,对照土壤对重金属吸附能力为Cu＞ Zn,铬污染土壤对重金属吸附能力为Zn(≥)Cr＞Cu,说明金属Cr对土壤中Cu、Zn的吸附能力有一定的影响作用;土壤中Cu与Zn的累积释放量之间均存在着显著的线性关系,而在铬污染土壤中Cu与Cr的累积释放量之间呈现显著指数关系;在pH4、pH5的模拟酸雨作用下土壤中释放的Cr年平均浓度分别超标127、104倍,酸雨加速了铬污染土壤中Cr的释放,从而增加了环境中Cr对人类直接或潜在的危害性.     

西安市主要功能区表层土壤重金属污染现状评价

调查了西安市主要功能区表层土壤0~15 cm中砷(As)、铬(Cr)、铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)5种重金属元素的含量及分布规律.根据功能分区,把西安市分为交通道路边缘带、工业区、生活区、文教区和对照区,在每个区域采集若干个样品进行分析.结果表明,西安市工业区表层土壤重金属污染严重,交通道路边缘带为中度污染,其它功能区为轻度污染.西安市土壤重金属污染的防治重点为交通区和工业区,应加强对严重污染区和中度污染区的防治.     

基于RBF神经网络的场地重金属污染三维空间分布计算

分析污染场地重金属污染的三维空间分布，能够帮助准确掌握场地内重金属的污染范围及污染程度，对土壤修复治理方案的制定具有重要参考价值.以某停产的热镀锌厂原厂址为研究区，首先通过分析三种径向基函数神经网络的预测精度，确定了用于计算研究区重金属Zn含量三维空间分布的最优径向基函数，并构建了基于RBF神经网络的污染物三维空间分布计算模型；然后利用该模型对研究区内重金属Zn含量的三维空间分布进行了计算；最后利用ArcEngine二次开发的土壤重金属污染三维可视化系统对预测结果进行了三维可视化显示，并对Zn污染的土方量进行了计算.结果表明：以高斯函数作为径向基函数的RBF神经网络的预测精度最高；研究区地下[0,5)m的土层中Zn的平均质量分数为492.4 mg·kg^-1，约为背景值(89 mg·kg^-1)的5.5倍，被Zn污染的总土方量为33 601.30 m³，说明研究区土壤的Zn污染程度较严重；Zn污染区域主要集中在研究区中部及中部偏东区域，且地下[0,2)m土层受污染最严重；垂直方向上，随土层深度的增加，土壤中Zn含量逐渐减小.     

用纯水提取-草酸冷冻还原法修复Cr(Ⅵ)污染土壤

通过实验室模拟研究将纯水提取与冷冻法相结合修复Cr(Ⅵ)污染土壤的可行性.结果表明,对于1 000 mg/kg Cr(Ⅵ)污染土壤,利用纯水进行提取,总铬的提取率约为35%,该结果与常规的草酸提取法相近.向纯水提取液中加入草酸,使其浓度为500μmol/L,冷冻结冰后,提取液中Cr(Ⅵ)的还原率达97%. NaCl, NaNO₃,Na₂SO₄对Cr(Ⅵ)的去除效果有微弱的抑制作用.紫外吸收光谱、 X射线光电子能谱、红外光谱和三维荧光光谱测试结果表明,该方法的作用原理为草酸提供H⁺,土壤中的溶解性有机质(DOM)作为还原剂,通过冷冻浓缩效应使土壤提取液中六价铬被还原.可见,纯水提取与草酸冷冻法相结合可用于异位修复Cr(Ⅵ)污染土壤,并可减少化学试剂的用量,有利于维护土壤理化性质的稳定.     

复合污染场地污染特征分析及健康风险评估

以某重金属和多环芳烃(PAHs)复合污染场地为例,开展了环境调查、污染特征分析及健康风险评估.结果表明:土壤中Sb(锑)和PAHs的污染严重且主要集中在表层和浅层;土壤中Sb的污染导致相应区域浅层地下水中Sb的污染程度较高;污染物的分布具有明显的空间差异性且来源不同的污染物经过迁移或先后进入环境而在场地部分区域共存形成复合污染;经健康风险评估,土壤中Sb、苯并[a]蒽(BaA)、苯并[b]荧蒽(BbFA)、苯并[a]芘(BaP)、茚并[1,2,3-cd]芘(IPY)、二苯并[a,h]蒽(DBA)和苯并[k]荧蒽(BkF)的风险控制值分别为6.67、0.73、0.73、0.4、0.73、0.1和7.22mg·kg~(-1),待修复方量为1.54万m~3;地下水中Sb的风险控制值为0.185mg·L~(-1),待修复总量为136.3m3.     

土著微生物柱浸修复铬渣堆场土壤污染

采用柱浸试验研究土著微生物对铬渣堆场污染土壤中Cr(Ⅵ)的修复.通过单因素实验测定土壤初始Cr(Ⅵ)浓度、浸出液pH值及循环淋溶时间对修复效果的影响,结果表明：加入培养基能完全修复铬渣堆场污染土壤中水溶性Cr(Ⅵ),柱浸实验结束后,浸出液中Cr(Ⅵ)浓度由初始的700.3 mg/kg降低至检出限以下;土壤中初始Cr(Ⅵ)浓度越低修复效果越好;培养基最佳pH值范围为7.5~8.5;循环淋溶修复效果好于非循环柱浸修复,循环时间越长,修复效果越好,最佳循环时间为全天循环.     

长春市西郊保护地土壤-作物系统铬、汞的形态研究

本文以长春市西郊保护地土壤-作物系统为研究对象,分析了土壤-作物系统重金属铬、汞的含量及形态分布,并以单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法评价了该地区土壤及农作物的环境质量。结果表明:长春市西郊保护地土壤pH值为7.11,Cr、Hg含量分别为0.4212和54.6625mg·kg-1,未超过土壤环境质量二级标准限值;综合污染指数为0.7144,已经处于警戒水平;该地区土壤重金属形态铬以残渣态为主,可达89.71%左右;汞以氧化物结合态与有机结合态为主。该地区6种农作物样品中Cr、Hg含量均未超过国家食品中污染物限量标准,处于安全水平。     

MICP技术对Mn(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)污染土壤的修复效果

利用微生物诱导碳酸盐沉积(microbially induced carbonate precipitation, MICP)技术处理Mn(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)污染土及Mn(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)混合溶液,研究MICP技术对重金属污染土的修复效果,重金属离子在土壤修复过程中的竞争关系,以及pH值对已修复土壤稳定性的影响.实验结果表明:经微生物矿化修复后,单一重金属污染土中可交换态锰、铬离子的去除率分别为85.64%和77.56%;经修复的Mn(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)混合污染液中可交换态锰离子的去除率大于铬离子;酸性条件影响污染土的修复稳定性,土壤中可交换态锰、铬离子含量随pH值减小而增加.     

城市表层土壤重金属污染分析优化模型

为了分析城市表层土壤重金属污染问题,根据大量空间距离数据和重金属元素含量数据,应用克里格插值法,绘制了重金属元素的空间分布图并建立了空间分布模型.同时,建立了评价城市表层重金属污染程度的数学模型,用内梅罗综合指数法和单项污染指数法评价了五类地区的污染程度,并找到重金属污染的主要原因是工业区的相关生产活动.最后,通过对重金属污染物在传播过程中主要特征的分析,建立了重金属污染物在土壤中的对流-弥散-吸附方程模型.     

狼尾草对铬、镍复合型污染土壤修复的潜力

在铬(Cr)、镍(Ni)复合污染小型地块种植狼尾草,分别测定修复前后不同污染程度地块土壤中Cr、Ni的含量,以及修复后狼尾草的生长量和体内重金属含量,探究狼尾草对Cr、Ni复合污染农田土壤的修复能力.结果表明:高浓度的Cr、Ni复合污染会显著抑制狼尾草的生长,Cr浓度较高的2号小区(596.00 mg/kg)其生物量(...