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。     

不同螯合剂对土壤中重金属释放特征的影响

采用HCL、EDTA及DTPA作为化学螯合剂,研究土壤中螯合剂-重金属稳定平衡体系重金属释放特征,初步探讨该稳定平衡体系中重金属释放的时间效应以及螯合剂对重金属释放的影响.结果表明:a.加入浸提剂后有效态Cu的释放速度明显增加,加入浸提剂后2 h以上,达到较好的活化效果;b. 加入浸提剂的土壤样品中有效态Cd和Zn的释放量有所增加,但活化作用不明显;c.加入浸提剂的土壤样品中有效态Pb的释放量明显增加,表明在较短的时间内浸提剂对Pb具有明显的活化作用;d.三种浸提剂中,HCL对四种重金属Cu、Cd、Zn、Pb的浸提效果好于EDTA和DTPA.     

不同提取剂提取土壤中重金属能力的对比研究

为比较不同浸提剂的提取能力, 采用去离子水(DI)、硫酸-硝酸(AA)、二乙烯三胺五乙酸(DTPA)、醋酸缓冲溶液(TCLP)、氯化钙溶液(CC)对Cu、Ni、Pb、Cd复合污染土壤中的有效态重金属进行提取, 同时采用欧共体标准物质局提出的BCR连续提取法(BCR)和TESSIER提出的SEP连续提取法(Sequential Extraction Procedures)对污染土壤中的重金属进行形态分析, 探究了不同多级提取法中重金属形态分布的关系以及浸提剂浸出的重金属质量分数与多级提取法中重金属形态分布的关系.研究结果表明:各浸提剂的浸提能力从强到弱依次是:DTPA、TCLP、CC、AA、DI; 对于Cu和Ni元素, BCR法提取的活跃形态的质量分数与SEP法提取的活跃形态的质量分数相近; TCLP浸出重金属的质量分数与BCR连续提取法中重金属的形态存在紧密联系, TCLP浸提剂能提取出弱酸可提取态的重金属; DTPA浸出重金属的质量分数与SEP连续提取法中重金属的形态也存在紧密联系, DTPA浸提剂能提取出可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化态的重金属.本研究结果可为重金属污染土壤修复评估标准提供参考依据.     

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。     

大宝山矿周边污染土壤重金属生物有效性评估

 分析了6种单一提取剂HCl、DTPA、CaCl₂、NH₄ NO₃、MgCl₂、去离子水对大宝山矿周边上坝村受污染菜地（生菜、芥菜、蕹菜）土壤中Pb、Zn、Cu和Cd生物可利用性的指示能力。结果表明：3种菜地的HCl、DTPA提取态的Pb,CaCl₂、NH₄NO₃和MgCl₂提取态的Zn,CaCl₂提取态的Cd可以比较好地反映金属的生物有效性;而3种蔬菜中的Cu与土壤6种提取态的Cu均没有显著的相关性。土壤样品中铁锰氧化物对Pb、Zn、Cu和Cd的固定作用直接影响该4种重金属的析出,并且Cu、Cd和Pb所受的影响要强于Zn。结果还表明,与地上部分相比蔬菜地下部分的重金属含量能更准确地反映重金属从土壤向植物中的转移。     

不同钝化剂对城市地下固体废弃物重金属的钝化作用

采用实验室模拟,研究了6种重金属钝化剂(粉煤灰、脱硫石膏、磷矿粉、海泡石、膨润土、生物炭)以不同添加比例(0%、3%、7%、10%)对城市地下固体废弃物二乙基三胺五乙酸{HOOCCH_2N[CH_2CH_2N(CH_2COOH)_2]~2,DTPA}可提取态重金属Cu、Zn、Pb、Cd含量的影响。结果表明,粉煤灰、脱硫石膏、磷矿粉、海泡石、膨润土、生物炭6种钝化剂均可以降低DTPA可提取态Cu、Zn、Pb、Cd的含量,表明这6种钝化剂对城市地下固体废物重金属Cu、Zn、Pb、Cd均具有钝化作用,且随添加比例的增高,钝化作用越明显,但钝化效果有所差异。膨润土的对Cu、Pb、Cd的钝化作用最明显,对Zn也有一定的钝化作用,因此,可优先选择膨润土作为城市地下固体废物重金属的钝化剂。     

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.     

TCLP法评价铅锌尾矿库土壤重金属污染:浸提剂的选择及其与重金属形态的关系

分析测定河北省涞源县某铅锌矿区污染土壤的重金属(Zn, Pb, Mn, Ni, Cr, Cd)含量, 基于美国法定重金属污染评价方法(toxicity characteristic leaching procedure, TCLP)对土壤重金属污染状况及生态环境风险进行评价, 并对TCLP浸提剂进行比较筛选, 探究TCLP浸提量与重金属化学形态的相关性。比较两种TCLP浸提剂发现, 浸提剂B (用试剂水稀释17.25 mL的冰醋酸至1 L, 配制后溶液pH值为2.64 ± 0.05)比浸提剂 A (加5.7 mL冰醋酸至500 mL 试剂水中, 再加入64.3 mL 1 mol/L氢氧化钠溶液, 稀释至1 L, 配制后溶液pH应为4.93 ± 0.05)能更有效地提取土壤中的重金属, 并且两者之间存在一定的正相关性, TCLP浸提液中的重金属质量分数与重金属的可交换态、碳酸盐结合态存在一定的关系。     

三种螯合剂对土壤重金属Cd和Zn形态变化的研究

螯合诱导植物修复技术目前在重金属污染土壤治理领域中具有广阔的发展前景;而土壤中重金属的生物有效性一直是这项技术中的关键。在实验室条件下,利用土壤培养和BCR(the Community Bureau of Reference)连续提取方法,研究了外源重金属Cd、Zn在土壤中的形态转化以及EDTA-Na2、DTPA和酒石酸三种螯合剂的添加对土壤中Cd、Zn形态的影响。结果表明:原土中的Zn主要以可还原态为主,残渣态和可氧化态次之。原土中的Cd含量较少,主要以残渣态主。外源Cd、Zn进入到土壤后,重金属各个形态含量明显增加,主要集中在酸可提取态中。EDTA-Na2、DTPA和酒石酸添加后,土壤中Cd、Zn的酸可提取态明显提高,可还原态和可氧化态含量降低,残渣态没有明显变化。三种螯合剂的添加浓度和Cd、Zn的有效态有着明显的线性相关性,其中DTPA的相关性最高。EDTA-Na2在1.25 mmol.kg-1的时候对Cd和Zn活化效果最好;比对照组分别提高了34.16%和23.24%,说明EDTA-Na2在1.25 mmol.kg-1的施加浓度下,对修复重金属污染土壤中的Cd和Zn具有较大潜力。     

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。     

底泥堆肥过程中重金属Cu、Zn、Cd的变化研究

用BCR顺序提取法浸提堆体中各种形态重金属,研究底泥堆肥过程中不同形态重金属的变化规律。结果表明:底泥堆肥过程中重金属Cu、Zn总量的浓度普遍升高,表现为明显的"相对浓缩效应",Cu、Zn、Cd主要以可氧化态及残渣态存在,有效态逐渐降低;Zn含量与DOC相关性相对较小,Cu和Cd含量与DOC的相关关系显著性在P0.05和P0.01范围;生物可利用性指标BF的变化在一定程度上受DOC含量的影响;种子发芽指数与DOC、重金属含量以及BF间有一定的相关性.     

柠檬酸浸提污泥中重金属Zn的影响因素研究

采用化学浸出法对城市污泥中重金属Zn的浸提影响因素展开了研究,对比处理前后Zn的含量,研究柠檬酸浸提Zn的能力.通过单因素和正交试验,对可能影响Zn浸提率的柠檬酸浓度、反应体系pH、浸提时间和浸提温度等因素进行了数据分析.单因素试验结果显示,在柠檬酸浓度0.2mol/L、浸提时间15h、浸提温度20℃、pH3的条件下,Zn的最高浸提率为75.5%;对正交试验结果进行方差分析,温度对Zn的浸提率影响最显著;构建近似模型并选择合适的优化算法,优化组合条件下柠檬酸对Zn的最高浸提率为81.6%,比单因素试验浸提率提高了6.1%.研究表明,化学浸提是一种简便易行的城市污泥无害化处理方法,柠檬酸可以有效浸提污泥中的重金属Zn.     

生物炭施用对污染红壤中重金属化学形态的影响

采用BCR分级提取的方法研究了2种不同生物炭施用对污染红壤中重金属Cu、Zn、Cd和Pb化学提取形态的影响.结果表明,生物炭施用提高了土壤pH值和有机质含量.实验土壤中重金属Cu、Zn、Cd和Pb均主要以残渣态存在(分别为86.11%、63.30%、66.24%、50%),施用鸡粪生物炭(P)后Cu、Cd和Pb的可还原态比例降低,Zn可还原态与Cu、Zn、Cd、Pb的酸可提取态和可氧化态的比例都有所增加.施用木屑生物炭(W)后Zn、Cd和Pb的可还原态比例降低,Cu、Zn、Cd和Pb的酸可提取态,Cu可还原态及Cu、Zn可氧化态的比例增加.总体来看,施用木屑生物炭(W)和鸡粪生物炭(P)后,Cu和Zn的残渣态所占比例分别降低了9.3%、27%,3.7%和16%,而Cd和Pb的残渣态比例分别增加了3.6%、3.0%,4.5%和3.7%,表明施用2种生物炭可以增加Cu和Zn的生物有效性,且施用P生物炭后增加的比例大于施用W生物炭;降低Cd和Pb的生物有效性,但施用2种生物炭后降低的比例相差不大.     

外源Cu胁迫下熟污泥改性黄土对Cu的吸持能力研究

采用序批实验,测定不同配比熟污泥改性黄土中的有机质、碳酸盐、总磷、全Cu、pH和土壤电导率,探讨了不同配比熟污泥改性黄土对重金属Cu的吸附-解吸行为.结果表明在不同配比熟污泥改性黄土中,重金属Cu的吸持量随着平衡浓度的增加而增大;Freundlich型方程是描述供试土样等温吸附线的最佳模型;乙酸铵对Cu的释放量随吸持量的增大而增大;释放率随着熟污泥配比的增大而减小;土壤固定量随着熟污泥配比的增大而增大,固定能力的增强降低了重金属带来的环境风险.     

广东东莞地区土壤-蔬菜系统重金属分布与富集特性分析

 对东莞地区常见的7种叶菜类蔬菜及其相应的土壤样品中Cu、Zn、Cr、Ni、Pb等重金属元素的全量和稀盐酸可提取态进行了分析。结果表明,蔬菜存在明显的有毒金属元素Pb、Ni超标和有益金属元素Cu、Zn缺乏问题。蔬菜重金属含量与土壤重金属总量和可提取态重金属含量均无显著的相关性,但基于可提取态含量的富集系数与蔬菜重金属含量具有显著相关性。因此,在评价土壤重金属污染对作物的影响时,仅仅用土壤重金属可提取态含量仍不足以有效反应土壤污染的生态危害性。不同品种蔬菜对同一重金属元素的富集不尽相同,总体而言,叶菜类蔬菜对金属元素的富集具有较强的选择性,对Cr的富集能力最强,其次为Zn、Cu、Ni,Pb最弱。但因土壤中Cr、Zn、Cu的可提取态含量及可提取态系数均较低,故作物未出现超标,蔬菜中Pb含量超标的成因较为复杂,以大气污染为主要来源。     

有色矿冶区污染蔬菜土壤中重金属活性

从湖南省长沙、株洲、衡阳和郴州地区典型有色金属矿冶区采集土壤和蔬菜样品,采用BCR法连续提取污染上壤中重金属不同组分,结合十壤中粘土矿物相、土壤和蔬菜重金属全量分析污染土壤重金属活性,并探讨其潜在环境风险.研究结果表明,土壤中Cd,Cu和Pb的可提取态含量与其在土壤中含量之比分别高达61.71%,43.14%和48.84%:土壤Cd的活性组分以酸町提取态为主,As,Cu和Pb以可还原态为主,Zn以酸可提取态和可还原态为主:土壤重金属尤其是As,Cd,Cu,Pb和Zn有效性组分之间存在明显的复合污染效应;土壤Cd,Cu和Zn可提取态含量与蔬菜Cd,Zn和Cu含量之间均存在显著正相关关系.     

泉州湾沉积物重金属形态特征及生态风险

用改进的BCR四步连续提取法,分析泉州湾潮间带表层沉积物中9种重金属的赋存形态.结果表明,Mn主要以弱酸溶态存在,Pb,Cu主要以可还原态存在,而Fe,V,Cr主要以残渣态为主,重金属的迁移性顺序为Mn>Pb>Cu>Co>Zn>Ni>Cr>V>Fe.潜在生态风险指数法评价结果显示,Cu,Ni生态危害程度较高,Zn,Pb生态危害程度较低;Cu,Zn,Ni,Cr,Pb 5种重金属元素的综合潜在生态风险水平较高.     

淋洗剂HPAA和FA对土壤重金属的去除和淋洗废液吸附研究

采用2-羟基膦酰基乙酸(HPAA)和富里酸(FA)2种环境友好型淋洗剂对土壤进行异位淋洗处理,研究了淋洗剂质量分数、pH和淋洗时间对土壤Cu, Zn, Cd的去除效果及淋洗前后土壤重金属赋存形态的变化,并利用废弃果壳处理淋洗废液.结果表明：在质量分数为2.0%,pH为3,超声淋洗时间为40 min条件下,HPAA对Cd, Cu, Zn均可取得90%以上去除效果,HPAA对Cd, Cu, Zn的去除效果明显优于FA;2种淋洗剂的淋洗过程为化学淋洗,其结果符合准二级动力学方程(R²:0.998 6～0.999 9);2种淋洗剂均可有效促进重金属从不活泼态转变为活泼态;淋洗废液处理中,天然山竹壳(Man)对Cd, Cu, Zn的吸附效率均低于30%,而KMnO₄改性山竹壳(Mn-Man)吸附效果显著,最高分别可达93.12%,36.31%和51.87%.因此,HPAA可作为一种绿色高效的淋洗剂应用于重金属污染土壤的修复,Mn-Man可以作为一种廉价高效的吸附剂处理淋洗废液.     

三种浸提剂对堆肥中重金属浸提能力的研究

采用不同配料配比堆制了7种堆肥。分析了它们的基本化学特性，铅、锌、镉3种重金属的总含量以及H2O、CaCl2和EDTA3种浸提剂所浸提的生物活性部分。结果表明：7种堆肥用于重金属污染土壤的改良是安全可靠的。     

矿化剂对水热合成ZnS晶体结构及可浮性的影响

以某冶炼厂含锌废渣为研究对象,通过在水热硫化过程中添加矿化剂调控人造硫化矿晶体结构,提高人造硫化矿的可浮性。研究结果表明:添加矿化剂Na Cl时,Na Cl浓度0.1 mol/L为最佳浓度,Zn富集比从1.16提高到1.36;添加矿化剂CH3COONa时,CH3COONa浓度0.5 mol/L为最佳浓度,Zn富集比从1.16提高到1.62;添加矿化剂EDTA-2Na时,0.1 mol/L EDTA-2Na为最佳浓度,Zn富集比从1.16提高到1.69。矿化剂的添加对Zn回收率无明显影响,回收率仍在60%左右。添加矿化剂Na Cl后,Zn S晶粒粒度从21.0 nm提高到35.9 nm;添加矿化剂CH3COONa使Zn S晶粒粒度从20.8 nm提高到35.3 nm;添加矿化剂EDTA-2Na使Zn S晶粒粒度从21.4 nm提高到37.6 nm。0.1 mol/L的EDTA-2Na为最优矿化剂。在添加上述矿化剂后,Zn S晶体颗粒由无定型的絮状颗粒转变为致密粗大的颗粒,且加入矿化剂有利于减小Zn S与Ca SO4晶体的团聚夹杂现象,从而有利于水热合成人造硫化锌晶体的浮选分离。