一种铬污染土壤的EK-Fe~(2+)-PRB概念设计及实验

电动-可渗透反应墙(EK-PRB)技术是电动修复技术与可渗透反应墙技术的组合,可应用于铬(VI)污染土壤的修复;实验在PRB中设置一组通过变阻器相连的铁质被动电极,电动修复的外电场在被动电极中诱导出电势差,使得一个被动电极被氧化释放出Fe2+离子,另一个电解水产生OH-离子;Fe2+离子将电迁移进入PRB的Cr(VI)离子还原成Cr3+离子,而OH-离子与Cr3+离子反应生成Cr(OH)3沉淀将铬固定在PRB中;实验还通过改变两个被动电极之间的电阻,利用聚焦现象研究EK-Fe2+-PRB的拦截效果;结果表明,EK-Fe2+-PRB技术可原位产生Fe2+离子将Cr(VI)有效地还原和拦截在PRB中,且PRB中的沉淀物不能阻止Fe2+离子的释放和迁移;电压梯度阱效应引起的聚焦现象虽然可有效地将Cr(VI)富集和暂时拦截至PRB中,但其单独作用无法实现对Cr(VI)的持久拦截。     

重金属污染土壤的电动力学修复试验研究

采用自制的实验装置研究重金属污染土壤的电动力学修复性能,通过间歇断电法和提高电压法提高单一重金属污染土壤的重金属去除率,取得了良好的效果,并且对多离子污染土壤的电动修复进行了研究.结果表明:间歇断电法和提高电压法与相同试验条件下的普通试验相比,Cd去除率分别提高了6.17%和0.56%,电能消耗分别节省了51.86%和12.4%.多离子污染土壤Cu,Pb,Cd的去除率分别为68.56%,75.31%,69.90%,相对于单一离子Cd的电动试验,修复效果降低不少.电能消耗为5.061 2kJ.g-1,比单一离子的电能消耗高出许多.     

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.     

有关重金属污染土壤的电动力学修复研究

在本案,为了对受过重金属污染的土壤其电动力学的修复性能进行研究,笔者自制了实验装置,采取提高电压法和间歇断电法两种办法,实现了单一重金属污染土壤中重金属去除率的提高,该实验取得了预期的效果,与此同时也研究了多离子污染土壤的电动修复.     

牺牲铁阳极法修复铬(VI)污染土壤实验研究

以重庆某铬渣堆场的污染土壤作为研究对象,利用直流电场将阳极（铁片）电解产生的Fe2+ 离子输送进入土壤,还原土壤中的Cr(Ⅵ);实验结果表明,电解产生的Fe2+ 进入了土壤,并由阳极迁移至阴极;土壤中的Fe含量较初始值有明显增加,而Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)含量均低于初始值;实验过程中,沉淀物在靠近阳极端的集中沉积导致Cr(Ⅵ)在土壤中去除率分布严重不均。     

牺牲铁阳极法修复铬(Ⅵ)污染土壤实验研究

以重庆某铬渣堆场的污染土壤作为研究对象,利用直流电场将阳极(铁片)电解产生的Fe2+离子输送进入土壤,还原土壤中的Cr(Ⅵ);实验结果表明,电解产生的Fe2+进入了土壤,并由阳极迁移至阴极;土壤中的Fe含量较初始值有明显增加,而Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)含量均低于初始值;实验过程中,沉淀物在靠近阳极端的集中沉积导致Cr(Ⅵ)在土壤中去除率分布严重不均。     

基于多点位分析的铬污染土壤电动修复研究

采用电动修复法对铬含量为600 mg/kg的污染土壤进行了处理,基于多点位分析研究了修复时间和修复电压对铬迁移规律、价态转化和形态转化的影响规律。结果表明：随着修复电压和修复时间的增加,铬的迁移率提高,当修复电压为30 V,修复时间为14 d时,土壤中的Cr(T)含量下降至200 mg/kg以下,低于我国土壤环境质量标准(GB 15618-1995)中二级农业用地的限值;修复完成后,土壤中大部分的Cr(VI)转化为Cr(III),可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态等不稳定态向有机物结合态及残渣态等稳定态转化,铬的环境风险(物理流动性和生态风险)降低。     

铅污染土壤电动淋洗联合异位修复实验

电动修复技术是一种非常具有潜力的重金属污染土壤修复技术.实验针对某工业污染场地中的铅污染土壤,采用电动和淋洗相结合的方法对其进行修复;采用高电压梯度直流电场（40.3 V/cm）以提高土壤温度,促进铅的解析,同时提高离子的电迁移速度;解析后的铅离子在直流电场作用下从上往下迁移,随淋洗液流出,在微负压条件下进入收集瓶;实验通电时间80 min,耗电337 kWh/m3,土壤中的铅浓度由原来的410±16 mg/kg降至252± 10 mg/kg,低于重庆市土壤健康风险评估阈值,实现了修复目标;结果显示淋洗可以有效阻止铅在阴极聚集形成聚焦带,提高修复效果.     

基于多点位分析的铬污染土壤电动修复

采用电动修复法对铬含量为600 mg/kg的污染土壤进行了处理。基于多点位分析研究了修复时间和修复电压对铬迁移、价态转化和形态转化的影响规律。结果表明:随着修复电压和修复时间的增加,铬的迁移率提高;当修复电压为30 V,修复时间为14 d时,土壤中的Cr(T)含量下降至200 mg/kg以下,低于中国土壤环境质量标准(GB 15618—1995)中二级农业用地的限值;修复完成后,土壤中大部分的Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ),可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态等不稳定态向有机物结合态及残渣态等稳定态转化,铬的环境风险(物理流动性和生态风险)降低。     

钻井泥浆中总铬对土壤环境的影响

研究了钻井废弃泥浆中铬的形态、活性以及在泥浆池中的迁移转化规律.结果表明.由于土壤对铬的吸附能力强,泥浆可以降低水在土壤内的渗透能力.钻井完井后的废弃泥浆经过适当坑埋处理.其中的铬一般不会对土壤及环境产生较大的污染.     

高浓度含铜污染土壤的电动修复研究

为了探究电动修复法对高浓度含铜污染土壤修复的可行性,对铜含量为1500 mg/kg的污染土壤进行了电动修复。实验研究了不同修复时间下电流变化、土壤pH值变化和土壤中铜的迁移规律,并采用BCR法对土壤中铜的不同形态进行了分离提取测定。实验结果表明,电动修复技术对于高浓度含铜污染土壤中的铜具有良好的去除效果,在修复电压为30 V,修复时间为7 d时,土壤中的铜含量可以降至400 mg/kg以下。修复后铜的弱酸提取态占比增加,可还原态占比降低,可氧化态和残渣态占比无明显变化。     

微生物与生物炭复合修复铬污染土壤的室内试验研究

以铬污染土为研究对象，通过浸出试验、Cr(VI)残留值试验、BCR连续提取试验研究了巴氏芽孢杆菌、生物炭及巴氏芽孢杆菌与生物炭复合对铬污染土壤的修复效果。结果表明：经过20 d修复后，上述添加剂均能够修复铬污染土壤，但菌液与生物炭复合的修复效果优于菌液和生物炭，且菌液的修复效果要优于生物炭；其中，当菌液浓度OD600 为1.0与生物炭浓度40 g?kg-1复合时，土壤浸出浓度和土壤中Cr(VI)含量分别从90 mg?L-1、270 mg?kg-1降低至1.08 mg?L-1、5.14 mg?kg-1，修复效果最好；同时，3种添加剂均提高了土壤的pH，均促使铬从弱酸态向可还原态和残渣态转化，而对可氧化态铬影响不大；由X射线光电子能谱分析（XPS）分析可知巴氏芽孢杆菌与生物炭复合修复铬污染土壤为混合吸附和还原的过程。     

基于水环境数学模型的竹桥河流域综合整治成效模拟分析

以竹桥河水质达标为目的,综合考虑整治范围内水体污染来源及水文条件等因素,采用水环境模拟技术建立竹桥河流域的水动力与水质动态二维模型,采用现场实测、监测数据等有效资料对模型参数进行率定.并利用率定后的模型对综合整治方案进行水质模拟.结果表明:根据现有整治方案,当竹桥河流域整治后截污率达到60%的情况下,干流COD、NH₄+-N可在入河口稳定达到地表水Ⅲ类水质要求,但TP在河口处不能稳定达到地表水Ⅲ类水质要求.为保证水质稳定达标,还需对畜禽养殖污染进行控制,即减少生猪养殖约3 000头/年.     

利用皂素溶液淋洗修复重金属污染土壤

通过室内模拟试验，采用振荡淋洗的方法研究了皂素溶液浓度、pH值、淋洗时间对重金属去除效果的影响。并通过一个一级反应动力学模型对试验数据进行了拟台，得到了两个重要的参数Ce（反应达到、F衡时重金属在液相中的浓度）和K（质量转移系数）。结果表明：皂素溶液在质量浓度为3％、pH值为5．0-55淋洗时间12h的条件下能达到对污染土壤重金属的最大去除率。去除率分别为Cd93．5％，Pb20．5％，Cu8．64％，Zn48．4％。模型拟合的结果表明：镉的质量转移系数最大，其次是锌，然后是铅，最后是铜。这一结果同时也说明了在土壤淋洗过程中，镉和锌最先达到质量转移的平衡状态，然后是铅和铜。     

汞污染土壤修复技术的研究进展

在造成土壤污染的重金属中,汞以其来源多、传播广、毒性大等特点,已经引起世界各国环境工作者的高度重视.随着近代工业的发展,土壤系统中汞的排放量增长显著,对土壤环境安全造成较大的威胁,也对土壤修复工作提出迫切的要求.结合土壤修复技术研究现状,本文分别对汞的来源、土壤中汞的主要赋存状态及修复方法进行综述,重点介绍不同汞污染土壤的修复方法,如淋洗法、稳定化/固化法、热处理法、电动修复法、纳米技术法、生物修复法等国内外最新研究进展,并对今后汞污染土壤的修复技术提出展望,为从事土壤修复、环境保护与治理的科研工作者提供有效参考.     

Novel synergic combinatorial photoelectrochemical technology for degradation of trace of 2-chlorophenol in drinking water

A novel combinatorial photoelectrochemical(CPE) technology with combination of ultraviolet (UV)-photolysis and direct current (DC) electrolysis is studied and discussed for drinking water purification. In the self-madecompositive photo-electrolysis incorporate reactor, removal rate of the 2-chlorophenol as model environmental pollutants has been investigated experimentally in terms of applied voltage, pH value, flow velocity, temperature, and aeration conditions. A primary analysis of the combinatorial photoelectric synergic effect on the degradation of organic pollutants has been carried out. It is found that the best performance of CPE oxidation is achieved by the following conditions: DC voltage of 5.0 V combined with UV_254-raidatiou,near neutral of pH 8 with aeration of pure oxygen. The influences of circular velocity, temperature, and initial concentration of the pollutant are minor. Under the optimal conditions, removal ratio of 2-CP is higher than 50% in 30 min,and 100% removal ratio of 2-CP (5 x 10-6) can be reached and TOC removal ratio reached above 90% in 2.5 h. Complete mineralization is achieved eventually. It shows in our investigation that under the studied conditions the synergic effect of UV photolysis and DC electrolysis on the degradation of the model pollutant is remarkable and validated,which may be derived from the coexistence of mutual complementary mechanisms of photoelectrochemical action, and the radicals chain reactions resulted from photo activation and electrolysis excitation in the process of CPE oxidation.     

Performance of Metal and Acid Ions Remediation in Contaminated Soils by Electrokinetics with Chitosan Permeable Reactive Barrier

Metal and acid ions contamination of soil in China is serious. To find an efficient solution for remediating the combined pollution,electrokinetics( EK) coupled with chitosan( CTS)permeable reactive barrier( EK/CPRB) was used to investigate the performances of metal and acid ions remediation. Adsorption characteristics of Zn~(2+),Fe~(3+),Ca~(2+),SO_4~(2-) and NO_3~- onto CTS were also conducted. The results showed the sorption of Zn~(2+),Fe~(3+),Ca~(2+),SO_4~(2-) and NO_3~- on CTS could be well described by Freundlich model. When the CTS dosage is 8 g,the total removal efficiency for Zn~(2+),Fe~(3+),Ca~(2+),SO_4~(2-) and NO_3~- is 86. 8%,90. 2%,92. 4%,90. 0% and 82. 5%,respectively. CTS enhanced ions remediation efficiencies significantly compared with the single EK system,especially for SO_4~(2-) and NO_3~-. The results indicate EK/CPRB system is suitable for the remediation of soil contaminated by both metal ions and acid ions.     

阴离子膜耦合电解氧化铈(Ⅲ) 同时析出铜粉的研究

为了解决硫酸稀土电解氧化分离铈(Ⅲ)的工业化问题,对阴离子膜耦合电化学反应氧化铈(Ⅲ)同时析出铜粉进行研究.研究结果表明:在阴极液的酸度为3～4 mol/L,电流密度适当等条件下,阴极和阳极电流效率可分别达到95%和80%,铈(Ⅲ)的氧化率大于98%,铜成粉率和成粉电流效率分别达到93%和85%;变电流电解氧化铈(Ⅲ)和同时电解氧化铈(Ⅲ)为氧化铈(Ⅳ)的能耗分别只有恒电流电解时能耗的40%和33.6%;放大试验结果与小试验结果一致;阴离子膜耦合电解氧化铈(Ⅲ)同时析出铜粉是可行的.