土壤砷污染的淋洗修复研究进展

阐述了土壤砷污染的现状、来源和危害,介绍和比较了土壤砷污染的修复技术,重点总结和论述了目前国内外土壤淋洗法的研究应用,并展望了其研究方向和应用前景。     

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。     

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.     

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。     

柠檬酸对重金属复合污染土壤的淋洗修复效果与机理

土壤淋洗修复是永久性的污染土壤修复方法之一.以Cd、Cu、Pb复合污染土壤为研究对象,采用振荡淋洗法结合形态分析技术研究了柠檬酸对重金属复合污染土壤的淋洗修复效果及其去除机理.结果表明,柠檬酸对复合污染土壤中的Cd和Cu具有较好的洗脱效果,而Pb的淋洗去除率相对较低.80mmol.L-1的柠檬酸对Cd、Cu、Pb的去除率分别能够达到90.4%、82.5%和38.6%.柠檬酸淋洗去除的重金属在土壤中主要以可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态的形式存在.     

异位化学淋洗修复石油类污染土壤

对异位化学淋洗修复石油类污染土壤的新技术做了较为全面的概述,介绍了异位化学淋洗的工艺特性,着重评述了异位化学淋洗的作用机理、淋洗试剂选配和影响因素,指出了异位化学淋洗修复石油类污染土壤时存在的问题和技术难点,并对其研究和应用前景做了展望。     

重金属铅污染涪陵榨菜栽培土壤的化学淋洗修复

以模拟铅污染涪陵榨菜栽培土壤为研究对象,采用化学淋洗法修复土壤,研究淋洗剂种类、浓度、固液比和振荡时间对污染土壤中铅去除率的影响,拟为铅污染涪陵榨菜栽培土壤的化学淋洗修复提供技术支持.结果表明:所用的12种淋洗剂物质中,以表面活性剂CTAC、CTAB、硝酸和乙酸的淋洗效果较好;4种淋洗剂浓度对去除率的影响,表现为先随着...     

土壤重金属镉污染的生物修复技术研究进展

随着工农业的发展,重金属Cd污染也日益严重,为了减轻Cd污染带来的危害,众多研究人员进行了镉污染土壤的植物修复研究,并提出工程修复措施、化学治理措施、农业生态修复措施和生物修复措施等技术,本文比较了各种修复方法的优势和局限,发现生物修复中的植物修复技术因其环保、经济等特点备受推崇.并重点阐述了Cd污染土壤植物修复的概念...     

有机毒物污染土壤的淋洗化学修复技术研究

随着我国经济的快速发展,土壤在含有的有机毒物对土壤的污染问题也越来越严重,并且在我国城镇化进程不断加快的前提下,越来越多的土地需要进行第二次的开发,因此对土壤中的有机毒物进行清洗和修复就被的更加的重要了。该文通过利用以表面的活性剂为助剂的一种化学淋洗方法对土壤中的主要有机毒物硝基苯进行清洗,取得了很好的效果。相关的数据显示,经过化学淋洗后来的土地中的硝基苯和苯胺的含量都得到了明显的改善,洗脱的效率分别高达85%以上和90%以上,洗脱后的土壤完全的符合人类居住的标准,效果比较的显著。     

干旱区污染绿洲土壤中Cd和Zn形态分布与生物有效性

利用盆栽试验研究了干旱区污染绿洲土壤中Cd和Zn形态分布与生物有效性。结果表明:少量的Cd和Zn有促进油菜生长的作用,但高质量分数的Cd和Zn对油菜的生长有明显抑制作用;原状绿洲土壤中Cd和Zn形态以残渣态为主,随着绿洲土壤中Cd和Zn污染程度的加深,Cd和Zn各形态分布发生了显著变化,其中碳酸盐结合态Cd和Zn和铁锰氧化物结合态Cd和Zn质量分数大幅增加,并逐渐占据绝对优势,而残渣态Cd和Zn质量分数则几乎不变。相关分析表明土壤中的铁锰氧化物结合态Cd质量分数与油菜叶和根部的Cd质量分数呈极显著相关,表明土壤中的铁锰氧化物结合态Cd对油菜叶和根部累积Cd有最大贡献;铁锰氧化物结合态Zn和有机物结合态Zn分别与油菜根部和叶部的Zn质量分数呈极显著相关,表明土壤中铁锰氧化物结合态Zn和有机物结合态Zn分别对油菜根和叶部累积Zn贡献最大;油菜叶和根部Cd的富集系数均大于Zn的,表明油菜吸收Cd的能力大于Zn的;两种金属的富集系数叶部的均大于根部的,表明Cd和Zn的迁移性较强,且Cd在油菜中的迁移能力大于Zn的,其毒害作用也相应大于Zn的。两种金属主要累积在油菜可食用的叶部,因此对人体健康有潜在威胁。     

凹凸棒石修复铜污染土壤

通过室内盆栽实验,研究了凹凸棒石对铜污染土壤的修复效果,结果表明,铜污染土壤中添加凹凸棒石,与对照相比,可显著降低植株对铜的生物有效性。添加5g凹凸棒石,植株总干重增加了35．62％,地上部铜含量降低了29．08％,地下部铜含量降低了30．01％。因此,可利用凹凸棒石进行铜污染土壤的原位修复。     

海泡石修复重金属Pb、Zn、Cd复合污染的土壤

为研究海泡石对重金属Pb、Zn、Cd复合污染土壤的修复效果,通过盆栽实验,分析了海泡石对植物生物量,植物体内重金属浓度、P浓度以及土壤中重金属形态的影响。结果表明：重金属污染土壤中添加海泡石可显著促进玉米的生长及玉米对P的吸收,抑制土壤对重金属Pb、Zn、Cd的吸收。海泡石可显著降低土壤可交换态重金属浓度,增加碳酸盐结合态、铁锰氧化态、有机物结合态和残渣态重金属浓度,从而抑制植株对重金属的吸收,有效阻隔重金属在土壤-植物系统内的迁移。该物质具有较大的比表面积和较强的吸附能力,对重金属离子的吸附属于表面络合吸附和离子交换吸附,对重金属复合污染土壤具有较好的修复效果。     

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。     

阴-非离子表面活性剂复配修复石油污染的土壤

采用阴离子表面活性剂SDS与非离子表面活性剂OP-10复配在振荡和超声2种条件下淋洗修复土壤.实验结果表明:超声淋洗比振荡淋洗好,且去除率与溶液浓度、pH、液固比、温度和淋洗时间成正相关,淋洗的最佳条件是:SDS和OP-10复配溶液(复配质量比为50∶1)质量浓度为5 g/L,pH为7,液固比为20 mL/g,温度为25℃,超声淋洗30 min,或者振荡淋洗2h.无机盐离子对去除率也有影响,CaCl2,KCl和NH4Cl对SDS/OP-10溶液的复配淋洗有消极影响,Na2CO3,Na2SiO3对淋洗有积极影响,而NaCl对淋洗影响不大.     

化学改良剂对镉污染土壤治理效果的研究进展

介绍了常用改良剂对镉污染土壤改良效果及其作用机理。在对镉污染土壤进行改良的各种措施中,化学改良措施由于其操作便利和价格低而被广泛应用。常用的改良剂包括无机改良剂和有机改良剂两大类。其中无机改良剂主要有碱性改良剂、粘土矿物、拮抗物质等,有机改良剂主要有有机固体废弃物、有机质、天然提取高分子化合物等。     

西北干旱区污染绿洲土壤中镉、锌在芹菜中的积累与迁移

利用盆栽试验,采用Tessier五步连续提取法研究了干旱区污染绿洲土壤中重金属镉、锌在芹菜中的积累与迁移.结果表明:(1)原状绿洲土中Cd、Zn形态以残渣态为主,随着外源性Cd、Zn添加量的增加,芹菜土壤中Cd、Zn全量和各化学形态含量随之增加;且交换态Cd、Zn和碳酸盐结合态Cd、Zn含量增幅较大,有机结合态Cd、Zn含量增幅较小,残渣态Cd、Zn含量几乎不变;随着Cd、Zn添加量的增加,碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态Cd、Zn逐渐占绝对优势.(2)随着外源性Cd、Zn添加浓度的增加,芹菜叶和根部累积的Cd、Zn含量随之增加;土壤中的有机物结合态Cd与芹菜叶和根部累积的Cd含量呈极显著相关,表明土壤中的有机物结合态Cd对芹菜叶和根部累积Cd有最大贡献;有机物结合态Zn与芹菜根部累积的Zn含量,碳酸盐结合态Zn与芹菜叶部累积的Zn含量呈极显著相关,表明有机物结合态Zn和碳酸盐结合态Zn分别对芹菜根和叶部累积Zn有最大贡献.(3)芹菜叶和根部Cd的富集系数均大于1,且Cd的富集系数大于Zn,表明芹菜吸收Cd的能力大于Zn,其毒害作用也相应大于Zn;两种重金属的富集系数根部均大于叶部,且其迁移系数均小于1,表明C...     

水泥—磷尾渣复合材料修复铅、镉污染土壤的再溶出特性研究

为了解决Pb、Cd污染土壤修复难的问题,选用水泥—磷尾渣对Pb、Cd污染土壤进行修复处理.利用短期溶出试验(醋酸溶出法、硫酸—硝酸溶出法)和长期溶出试验(半动态溶出试验)评估了水泥—磷尾渣修复后Pb、Cd污染土壤的再溶出特性.结果表明:水泥—磷尾渣对Pb、Cd有极好的固定效果,可大幅度降低污染土壤中Pb、Cd的溶出特性.醋酸溶出试验和硫酸—硝酸溶出试验结果表明水泥—磷尾渣修复后污染土壤具有较强的耐侵蚀能力,且当水泥—磷尾渣组分比为9.4∶0.6时,Pb、Cd的醋酸溶出浓度和硫酸—硝酸溶出浓度均低于我国地表水Ⅴ类标准值,当水泥—磷尾渣组分比为9∶1时,Pb、Cd的醋酸溶出浓度和硫酸—硝酸溶出浓度均低于我国地表水Ⅱ类标准值.半动态溶出试验结果表明:水泥—磷尾渣修复后污染土壤Pb、Cd长期溶出风险较低,在半动态试验周期内Pb、Cd最大溶出浓度均低于我国地表水Ⅳ类标准值.水泥修复Pb、Cd污染土壤具备进行二次利用的潜力.     

不同改良剂对镉污染土壤中油麦菜生物量及镉含量的影响

采集佛山某大铝型材厂工业废水污染土壤,通过盆栽试验研究不同改良剂对镉污染土壤中油麦菜生长的影响,并评价其对镉污染土壤的改良效果。结果表明,在镉严重污染的酸性土壤中,各种改良剂处理的株高和生物量均显著高于对照,其中石灰+赤泥+泥炭、石灰+泥炭、石灰+赤泥的效果最显著。各改良剂的加入均显著促进土壤镉由活性高的形态向活性低的形态转化,并显著降低了油麦菜植株内镉的含量,其中以石灰+泥炭效果最好。各改良剂均显著降低土壤铵提镉的含量。综合各改良剂对油麦菜生物量和镉含量的影响,石灰+泥炭处理既显著增加了其生物量,又显著降低了其镉含量,是本试验中最合适的改良剂。     

EK-PRB联合酵母菌对镉污染土壤修复研究

运用固定化微生物技术制备粉煤灰-酵母菌小球,联合电动-可渗透反应墙（EK-PRB）技术,研究电压梯度和PRB材料对于Cd污染土壤修复效果的影响。试验修复周期设定为120 h,初始含水率为30%,电解液为CA和EDTA,设置6组电压梯度（1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,2.5 V/cm）,进行试验得到最适合的电压梯度后,再对比PRB材料（粉煤灰-酵母菌小球、粉煤灰）的影响,共计7组试验。结果表明,电压梯度在1.0～5.0 V/cm范围内增加对Cd去除有促进作用,Cd去除率可提高23.4%,粉煤灰–酵母菌小球作为PRB材料对Cd污染土壤修复效果更好。考虑电能消耗成本与应用,选择电压梯度2.5 V/cm,PRB材料为粉煤灰-酵母菌小球,Cd去除率可达53.7%,体现了固定化微生物联合EK-PRB技术的可行性以及修复优势,为后续深入研究去除机理以及材料创新提供基础支撑。