化学淋洗联合油葵植物修复土壤中Cd

首先采用大田盆栽实验,种植油葵修复净化土壤中的Cd,再采用去离子水、柠檬酸、醋酸、EDTA、盐酸等5种单一淋洗剂,以及柠檬酸+盐酸、EDTA+柠檬酸、EDTA+盐酸等3种复合淋洗剂进行室内柱淋洗,联合去除土壤中Cd.结果表明:土壤中初始添加Cd的质量浓度分别为20mg·kg-1和50mg·kg~(-1)时,盆栽种植油葵对Cd的去除效率分别为25%和65%;在植物修复的基础上,继续采用0.04mol·L~(-1)的EDTA和0.05mol·L-1的EDTA进行淋洗,对土壤中剩余Cd的去除率分别达到83.33%和91.67%,而0.04mol·L~(-1)的EDTA+柠檬酸与0.05mol·L~(-1)的EDTA+盐酸复合淋洗剂净化能力最佳,分别达到95.92%和92.7%,且复合淋洗剂的净化效果随着土壤Cd含量的增加而增加;当土壤粒度大于150μm时,化学淋洗剂对土壤中的Cd几乎无净化作用.     

三种提取剂对凤丹根际土壤重金属提取效率的影响

土壤重金属有效态含量更适合表征土壤重金属对环境的影响能力。采用人工外源添加方式配制Cu、Pb、Cd单一污染土壤,并选用3种提取剂[乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)、二乙基三胺五乙酸(DTPA)和(HCl)]进行单独提取,以研究不同提取剂对凤丹根际土壤中重金属的提取效率,为铜陵尾矿区土壤重金属污染修复治理提供科学依据。结果表明:3种提取剂对重金属Cu、Pb和Cd提取量和提取率由大到小依次为EDTA-2Na、HCl、DTPA;就3种提取剂下凤丹根际土壤不同重金属的提取效率而言,EDTA-2Na适合对Pb的提取;HCl和DTPA适合对Cd的提取,EDTA次之;DTPA较适合对Cu的提取。     

EDTA淋洗修复Cu污染土壤的去除效率与适宜淋洗剂用量的选取

 采用批量淋洗实验方法,以乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA-Na2）溶液修复某工业废弃地Cu污染土壤,研究了不同EDTA-Na2用量对重金属Cu的去除效果以及Ca、Fe等常量元素的释放特征。结果表明,在实验条件下,Cu的去除率随着EDTA-Na2用量的增加而提高,4.00 mol/kg时达到最大,同时随着EDTA-Na2用量的增加,Ca的释放量减少,Fe、Al等释放量增加;以土壤三级标准(GB15618-1995)作为修复目标,当EDTA用量为0.80 mol/kg时,淋洗后土壤中Cu基本达到三级标准;通过计算每摩尔EDTA洗出金属的摩尔数,发现EDTA对金属的洗出效率（摩尔比）随着淋洗剂用量的增加而下降;当采用0.80 mol/kg EDTA用量时,Cu/〖DK〗(K+Na+Ca+Mg+Fe+Al+Mn+Si)的摩尔比最大,继续增加EDTA用量,Cu/〖DK〗(K+Na+Ca+Mg+Fe+Al+Mn+Si) 的摩尔比下降,表明较高的EDTA用量主要用于其他金属元素的释放。因此在本研究中080 mol/kg EDTA是适宜的淋洗剂用量,修复后土壤不仅可以达到土壤三级标准,而且相对于其他金属而言,对Cu的洗出效率最大。在化学淋洗修复中应根据土壤修复目标,结合金属的总去除率和EDTA对金属的洗出效率来选取适宜的淋洗剂用量。     

三室土壤MFC修复Cu污染土壤的模拟研究

在三室土壤微生物燃料电池(MFC)中研究Cu质量分数和辅助剂对MFC产能和Cu迁移及去除的影响。研究结果表明:随着Cu质量分数从100.00 mg/kg增加到500.00 mg/kg,MFC的产能显著增加,最大功率密度从9.92 mW/m~2增加到59.67 mW/m~2,去除率从13.85%增加到28.21%;与盐酸(HCl)和乙酸(HAC)相比,柠檬酸(CA)的脱附效果最佳,酸可提取态Cu质量分数占总Cu质量分数的84.00%,但添加HCl的MFC具有更高的电导率和产能,同时,土壤中Cu的迁移去除率最高(40.03%);MFC中重金属主要在电迁移作用下实现了向阴极迁移,经MFC修复后,土壤中Cu质量分数从阳极到阴极呈现先上升后下降趋势;初始酸可提取态Cu质量分数与土壤pH呈显著负相关(相关系数R2=0.96),总Cu去除率与土壤电导率呈正相关(R~2=0.91);MFC更适用于修复受重金属污染较严重的土壤,且向土壤中添加HCl可以促进土壤中Cu的迁移去除。     

EDTA、小分子有机酸对蛇纹岩发育土壤Ni、Co活性的影响

研究了不同浓度的EDTA、柠檬酸以及丙二酸对蛇纹岩发育土壤中Ni、Co活性的影响。结果表明：在供认土壤中，Ni、Co的活化量随着EDTA、有机酸浓度的增大而增大，EDTA的活化效果大于其它两种小分子有机酸。同时也发现随着浓度的增大，EDRFA与重金属的结合效率有下降的趋势，柠檬酸与丙二酸的结合率则呈现先上升后下降的趋势。EDTA对土壤的重金属萃取的最佳浓度约在1—10mmol／l之间。柠檬酸、丙二酸活化土壤中Ni、Co的最佳浓度浓度范围在10～30mmol／L之间。     

化学淋洗技术修复重金属污染土壤的田间试验

采用野外大田试验,选择稻草秸秆厌氧发酵、稻草秸秆好氧发酵、氯化钾(KCl)和醋酸(HAc)对某地重金属污染农田进行化学淋洗,经过120 d的处理,试验结果表明:相比较原始土壤pH(4.78),4种淋洗剂对农田土壤pH影响均较小,KCl降低土壤pH的幅度最大(4.65),其次HAc(4.72),好氧发酵、厌氧发酵和空白pH值相近。比较4种淋洗剂对土壤中重金属(Cd、Pb、Cu和Zn)去除效果,KCl对土壤中重金属(Cd、Pb、Cu和Zn)去除效果最好其中,KCl对Cd的去除率是19.20%,对Pb的去除率是6.84%,对Cu的去除率是7.56%,对Zn的去除率是15.94%。HAc对土壤中重金属(Cd、Pb、Cu和Zn)去除效果不明显。     

厦门西海域拟疏浚物中重金属Cr的去除效果研究

以厦门西海域马銮湾外湾拟疏浚物为研究对象,采用搅拌、曝气试验研究了草酸、草酸铵,EDTA等试剂对拟疏浚物中重金属Cr的浸提效果.结果表明,草酸对重金属Cr的去除效果最佳,其对Cr的去除率分别为EDTA和草酸铵的1.31(1.25)和1.44(1.35)倍.选择最佳试剂草酸进行不同条件试验,包括pH、草酸浓度、固液比和反应时间等,得出最优试验条件为:在pH值为3、草酸摩尔浓度为0.2mol/L、固液比1∶50和反应时间为8h的搅拌或者16h的曝气,对重金属Cr的去除率达到37.19%.     

煤灰的环境效应研究

分别采用HCl、CaCl2、DTPA和EDTA四种浸提剂提取粉煤灰中Cr、Hg、Pd、Cd、As五种重金属污染元素,探讨温度、灰土比例及颗粒大小对浸提情况的影响,并通过正交实验方法,优化实验条件,并分析了4个产地粉煤灰中重金属浸提量。实验结果表明:浸提剂种类对重金属元素的浸提量影响最大,粉煤灰粒径影响最小;随着温度的升高,粉煤灰中重金属浸提量增加;粉煤灰以30%的比例与土壤混合时,重金属浸提量较大。当在最大浸提条件下,即40℃时,粉煤灰粒径在100~200目,以30%的比例与土壤混合,用DTPA浸提剂进行浸提,重金属(Cd不显著)浸提量超过100%土壤和100%粉煤灰,且浸出趋势与粉煤灰粉产地、种类关系不大。     

通辽市灌区土壤重金属污染现状及评价

通过对通辽碧波水务有限公司和通辽经济开发区污水处理厂出水水质与排污渠两侧农田土壤中重金属镉、砷、铬、铅、镍、锌和铜含量进行对比,研究灌溉水质对土壤重金属富集的影响.结果表明:污灌对土壤pH的影响很小,但对土壤含水率和重金属富集有一定的影响,工业废水处理水会增加土壤含水率,二道河灌区土壤中Cu存在一定程度富集.根据内梅罗综合污染指数法,各灌区土壤均属于安全级别,处于清洁水平.单因子污染指数法表明As(0.742) ＞Cu(0.606) ＞Cd(0.560) ＞Cr(0.239)＞Ni(0.175) ＞Zn(0.170) ＞Pb(0.129),二道河灌区土壤中Cu处于轻度污染状态.     

Fe0 Al0/O2体系氧化处理乙二胺四乙酸水溶液的性能

研发了常温常压下由O2自发还原而产生H2O2和·OH等活性氧(ROS)的Fe0-Al 0/O2绿色高级氧化工艺,以乙二胺四乙酸(EDTA)模拟废水为研究对象,考察了溶液的初始pH值、铝铁的质量比、EDTA的初始浓度等因素对EDTA降解的影响.采用N,N-二乙基对苯二胺-辣根过氧化物酶(DPD-POD)法、苯甲酸捕捉法、氧气吹脱、溶液总有机碳(TOC)的变化以及EDTA的降解产物等证实了H2O2和·OH的原位产生及EDTA的氧化降解机制.结果表明:Fe0-Al 0/O2体系对EDTA的去除率随溶液初始pH的升高而降低,但在pH=3~9范围内,始终具有较好的EDTA去除率;随Al 0∶Fe0质量比增加以及EDTA初始浓度降低,EDTA的去除率增大;在初始pH=9、EDTA初始浓度为0.5mmol·L-1、铝铁的质量比为1∶1的条件下反应3h之后EDTA的去除率达到了90%以上;EDTA主要通过·OH的高级氧化去除,其中间产物为亚氨基二乙酸、甲酸和乙酸,最终被矿化降解为CO2和H2O,3h内TOC去除率达到72.5%.研究表明:Fe0-Al 0/O2体系处理EDTA水溶液,无需外加H2O2,此体系节省运行操作费用,且适用pH范围广.     

贵州龙井洞和白龙洞裸灶螽对重金属的富集

调查贵州省龙井洞和白龙洞裸灶螽部分环境因子,对2个洞穴的裸灶螽、土壤和水中重金属(Cu、Cr、Ni、Zn、Hg和As)含量进行测定,研究两洞穴裸灶螽的富集系数,对两洞穴土壤中重金属的污染指数及生态风险进行评价,结果表明:两洞穴有光带、弱光带和黑暗带土壤中重金属Cu、Cr、Ni、Zn、Hg及As的平均含量超过我国土壤背景值;两洞穴裸灶螽对Cu和Zn明显富集;龙井洞土壤中6种重金属潜在生态风险处于较高生态危害水平,且潜在生态风险系数大小排列为Hg＞As＞Cu＞Ni＞Zn＞Cr;白龙洞土壤中6种重金属潜在生态风险处于高生态危害水平,且潜在生态风险系数大小排列为Hg＞As＞Cu＞Ni＞Zn＞Cr,其中Hg是两洞穴最主要的生态风险因子.     

污泥稻秸堆肥过程中重金属及速效氮的转化规律

利用污泥与稻秸按不同比例混合进行好氧堆肥60 d,研究堆体中NH+4-N、NO-3-N、6种重金属(Zn,Cu,Cr,Pb,Cd,Ni)质量分数及乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetra-acetic acid,EDTA)浸提的重金属质量分数在堆肥前后的变化情况.结果表明:堆肥后,堆体中NH+4-N质量分数总体下降,降幅为33.21%～47.71%,而NO-3-N的质量分数则增加18.23%～35.12%;堆肥后6种重金属质量分数均有不同程度增加,其中w(Cd)增幅最高,为21.31%;但用EDTA浸提的重金属质量分数均有所下降,最大降幅为18.42%,且以w(污泥):w(稻秸)=4:1混合堆肥的效果最好.     

利用白菜修复污灌区重金属污染土壤的螯合诱导植物修复技术

以沈阳张士灌区重金属污染土壤为修复对象,采用盆栽试验,研究了乙二胺四乙酸（EDTA）对白菜富集重金属及其生长状况的影响．结果表明,EDTA能够提高白菜对土壤中Cu、CA、Pb和Zn的植物提取效率．受EDTA与不同重金属络合能力的影响,EDTA辅助提取Cd和Zn的有效施加量高于提取Cu和Pb的有效施加量,其对Cu、Pb和cd、zn的有效施加质量摩尔浓度分别为3mmol·kg-1和5mmol·kg-1植物提取效率随着EDTA施加量的增加而升高．高质量摩尔浓度EDTA的施用降低了白菜地上部的生物量,因此,在实践应用中应在植物已具有较高生物量的情况下进行EDTA的施加,从而避免因植物生长受抑制而导致的植物提取效率降低．     

改性花生壳生物质炭对土壤中Cr(Ⅵ)的吸附机制

为了提高土壤中重金属Cr(Ⅵ)的去除率,采用简单高效的吸附法,筛选廉价且吸附效果好的吸附剂成为土壤中重金属去除的研究热点.以农业废弃物花生壳为原料,用FeCl₃和ZnCl₂改性得到改性花生壳生物质炭(MPS),将其用于土壤中重金属Cr(Ⅵ)吸附研究实验中.考察pH值、投加量、反应温度、初始浓度和反应时间对Cr(Ⅵ)去除率的影响,并对吸附机制进行探讨.结果表明,在pH值为3时,MPS添加量为土壤质量的5%,反应温度为30℃,初始质量浓度为120 mg·L^-1,反应时间为120 min,得到的最高去除率为98.23%.参数拟合结果表明,改性花生壳生物质炭Langmuir吸附模型的相关系数R²高达0.993,准二级动力学拟合的相关系数R²为0.987,表明是单分子层反应.     

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.     

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.     

化学淋洗对土壤团聚体稳定性及其重金属赋存形态的影响

为探究重金属在土壤非均质体系中的淋洗特性,分别考察了3种化学淋洗剂乙二胺四乙酸(EDTA)、柠檬酸和三氯化铁(FeCl_3)等对粒径为0.25～2.00 mm、0.05～0.25 mm和0.05 mm的土壤团聚体淋洗过程中团聚体结构、重金属Pb和Cd质量分数及其赋存形态影响。结果表明,不同粒径团聚体中重金属的淋洗效率存在显著差异(P0.05),小粒径(0.05 mm)的团聚体上Pb和Cd具有更高的淋洗效率。淋洗后较小粒径团聚体上残渣态Cd所占比例升高,但有效态的Pb所占比例增加。淋洗后团聚体的平均直径分别减小了77.25%、80.98%和49.15%,团聚体解体可能增加土壤对Pb和Cd的专性吸附能力。淋洗剂FeCl_3相较于EDTA和柠檬酸,对水稳性团聚体具有较低的结构破坏作用,同时具有较好的重金属淋洗效果,有利于土壤后续的安全再利用。     

北京市再生水灌溉对土壤质量的影响研究

为了研究再生水灌溉对土壤次生盐渍化及重金属累积等土壤质量指标的影响,采用田间调查取样方法,在北京市典型再生水灌区(通州新河灌区),对再生水灌溉和井水灌溉的土壤进行采样分析.采用ICP-AES光谱仪测定土壤重金属(Cu、Ni、Pb、As、Cd、Zn)质量分数w、采用DX 600离子色谱仪测定盐离子(Ca2+、Mg2+、Na+、K+)质量分数w.结果表明,再生水灌区比井灌区土壤盐离子w显著增加,增加程度w(Na+)w(K+)w(Mg2+)w(Ca2+),且土壤中Ca2+、Mg2+、Na+在土层40～80cm、140～180cm累积较多;再生水灌区与井灌区土壤浸提液的钠吸附比(SAR)垂向变化趋势一致,再生水灌区各取土层SAR显著高于井灌区,平均是井灌区的5～6倍,但仍处于作物适宜范围之内.尽管再生水灌区重金属(Cu、As、Ni、Pb、Zn)在土层140～200cm略有累积,但仍符合土壤环境质量标准Ⅰ或Ⅱ级,且再生水灌区与井灌区在0～140cm的土壤重金属w差异并不显著.     

污泥农用对碱性土壤重金属元素形态分布的影响

采用一种新的连续浸提方法,研究污泥长期(8 a)施用对碱性土壤中Zn、Cu、Ni、Cd和Pb元素的总量及元素形态分布的影响。结果表明:污泥农用显著增加了土壤中Zn、Cu、Cd和Pb元素的总量,而对Ni元素的总量无显著影响;土壤中Zn、Ni、Cd和Pb元素的主要存在形态为残渣态(61%~84%),其次为乙二胺四乙酸(EDTA)提取态,而Cu元素主要为EDTA提取态(42%);污泥农用对土壤中Ni和Pb元素的形态分布无显著影响,但提高了Zn、Cu和Cd元素的EDTA提取态、Zn和Cu元素的有机质结合态以及Cd元素的残渣态比例,而且减小了Zn元素的残渣态、Zn和Cu元素的晶体铁铝氧化物结合态、Cu元素的醋酸-醋酸钠提取态以及Cd元素的可交换态比例;土壤重金属总量、p H和有机质含量是影响重金属元素形态分布的主要因素。     

典型岩溶地质高背景土壤镉生物有效性及其控制因素研究

我国岩溶地貌主要分布在广西、贵州、云南等西南地区,全国土壤污染状况调查公报显示这些岩溶区土壤中金属元素通常超标严重,其生物有效性的相关研究仍较缺乏.采集广西典型岩溶重金属地质高背景地区的稻田土壤,分析金属元素As,Cd,Cr,Cu,Ni,Pb和Zn总量,并采用CaCl_2和EDTA(Ethylene Diamine Tetraacetic Acid)提取方法分析土壤中金属的生物有效态含量.结果表明,与上部地壳相比,研究区土壤中不同重金属的富集程度顺序为CdAsPbZnCrCuNi,与广西灰岩中这些重金属的富集程度顺序基本一致,揭示岩溶区地质高背景土壤重金属的富集具有显著的母岩继承性.土壤Cd的CaCl_2提取的平均含量为0. 02 mg·kg~(-1),平均提取率为4. 37%,远低于人为污染区土壤Cd的CaCl_2提取的平均含量和提取率. EDTA提取态Cd的含量平均值为0. 84 mg·kg~(-1),平均提取率为52. 86%.岩溶区土壤Cd的CaCl_2提取态含量与土壤Cd总量没有明显的线性关系,生物有效性和生态风险主要受pH控制:当土壤pH6. 5时,虽然土壤Cd总量较高,但CaCl_2提取态Cd含量偏低,生态风险低;而当土壤pH6. 5,土壤Cd总量相对偏低时,CaCl_2提取态Cd含量较高,生态风险较高.