生物修复技术在污染环境修复中的应用研究

土壤、水体以及空气中有毒有害化学物质的污染加重是现阶段众多工业化国家面临的主要环境问题。随着污染的加重，寻找高效、经济，且对环境扰动小的治理方法逐渐成为人们关注的焦点。生物修复即利用微生物降解环境中有毒有害物质或者减少污染物浓度的一种修复方法。随着生物技术的不断发展，各国广泛开展生物修复技术治理污染环境的试验研究，并且应用于污染土壤、地下水、地表水的修复中。     

土壤重金属污染治理与修复方法研究进展

土壤重金属污染的治理和修复的基本原理是将重金属清除或改变其在土壤中的存在形态,降低迁移性和生物可利用性。根据土壤的性质和重金属在土壤中的赋存形态不同,目前重金属污染土壤治理和修复方法可分为工程物理化学法、土壤农化调控法和生物学修复法。通过对重金属污染治理与修复方法的综述,得出了各种方法的优缺点和适用范围,并对重金属治理的方法进行了展望。     

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.     

海泡石与菌根对污染土壤中Pb、Cd、Zn形态的影响

为修复重金属复合污染的土壤,采用连续提取法,通过盆栽实验研究了海泡石与菌根对土壤重金属Pb、Cd、Zn形态的影响。结果表明:海泡石可使Pb、Cd的可交换态转化成其他4种形态,使Zn的可交换态转化成碳酸盐结合态、有机物结合态和残渣态;菌根能显著增加可交换态的Pb、Cd、Zn浓度,降低了Pb的碳酸盐结合态、Cd的铁锰氧化态、Zn的有机物结合态的浓度。海泡石和菌根联合处理同单施海泡石的结果相似,说明联合修复中对重金属形态的影响海泡石起主导作用。该研究证实了海泡石可以调节重金属Pb、Cd、Zn的形态,从而降低污染土壤中重金属的生物有效性。     

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。     

砷矿区受污染土壤中As赋存形态分析

对云南省楚雄州某废弃砷矿区的土壤采取4个样品进行分析,采用BCR法对该矿区土壤中砷的弱酸提取态、可还原态和可氧化态、总态4种存在形态进行提取研究.结果表明该砷矿区土壤重金属最大含量达465.125 5 mg/kg,从砷的存在形态来看,主要以残渣态砷为主,含量达280.2 mg/kg,占到砷含量的67.11%.该矿区土壤已经受到严重污染,且以残渣态砷为主,属于难处理废物,对当地的水环境和土壤健康存在环境风险.     

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.     

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.     

酒石酸淋洗过程中重金属形态变化

在实验室条件下,研究了酒石酸淋洗前后污染土壤过程中镉、铅、铜、锌四种重金属离子形态的变化.结果表明,不同形态的重金属具有不同的环境风险,淋洗前土壤中镉主要以交换态形式存在,铅主要分布在残余态中,锌主要分布在氧化物结合态和残余态中,铜主要分布在有机态和残余态中.酒石酸淋洗能有效去除交换态、碳酸盐结合态和氧化物结合态部分重金属,从而大大降低了原污染土壤的环境风险.     

前言

正华东师范大学是国内较早开展水污染控制、水环境治理和水生态修复的主要高校之一,从20世纪70年代初开始,先后在苏州河环境综合整治等重大项目中做出了重要贡献.从2015年开始,我国分批实施了海绵城市和黑臭水体治理等工作计划,要系统解决我国城市发展过程中面临的水安全、水污染、水环境、水生态问题,如城市内涝、径流污染、水体黑臭和水生态失衡等.应国家环境保护的形势和需要,本课题组近年来主持和参与了多项     

垃圾填埋场环境影响预测与环保对策研究--以武汉金口卫生填埋场扩建工程为例

卫生填埋是目前及今后相当长的时期内我国城市生活垃圾(MSW)处理的主要方式,但其运行后,对周围的大气、水体等环境将产生一定影响(污染).以武汉金口卫生填埋场扩建工程为例,重点预测扩建工程对大气环境、声环境、水环境的影响.利用扩散模式计算、恶臭气体定级等方法,结合实际监测数据分析该工程对环境的影响在可接受范围内,并提出环保建议.表6,参8.     

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。     

土壤重金属污染及其植物修复研究

土壤污染是当今世界面临的主要环境问题之一.传统的污染土壤的物理化学治理技术具有技术要求和经济成本高,严重破坏土壤结构等缺点,不适于低浓度、大范围污染土壤的治理及应用.与之相比较,植物修复以其修复成本低、无二次污染等独特的优势正受到全世界的普遍关注和重视,并成为环境污染治理研究领域的一个前沿性课题.就我国土壤重金属污染现状与危害、植物修复的原理与优缺点及其研究展望作一简述.     

多方位生态修复技术在河道水环境治理工程中的实践

随着社会经济的建设与发展,伴随一些不合理的、过度的水资源利用就出现了很多的水生态污染问题。水体的污染大多是河道水的污染,其是由于城镇工业发展的不合理排放,所造成的问题。出于对水环境生态问题的调查,有关部门采取了多方位的生态修复技术,以更好地对水环境进行治理修复。该文将总结出其修复技术在治理工作中的具体实践。     

连续提取法对电镀废水污染土壤重金属形态研究

采用五级化学连续提取法测定电镀废水污染的土壤中Cu、Cr、Ni、Pb及Mn等重金属的五种形态(可交换态,碳酸盐结合态,Fe-Mn氧化物结合态,有机结合态,残留态),分析金属元素和土壤固相组分的结合形态.结果显示,电镀废水污染的土壤中Cu、Cr和Mn的有效态含量较高,而Ni和Pb则主要以残留态为主;在有效态中,Cu、Cr和Ni主要以有机结合态存在,分别占有效态含量的54.1%,73.5%和39.1%,而Mn和Pb则以可交换态含量最高,分别占有效态含量的38.9%和39.6%;大部分Cr来源于电镀废水污染;电镀废水污染的土壤中Mn对植物的影响最为直接.     

油田生产中环境保护的治理措施

我国的油田生产中往往存在着一些污染环境的问题,这些问题主要来源于生固体废物,采油污水,采油废气,落地原油,采油噪声等污染源。它们对大气造成了破坏,对水源造成了污染,对土壤的机理造成了改变,因此对这些污染的治理十分必要。由于污染的严重性,智力的方法也必须是多元化的,首先需要政府部门做出努力,对环境治理进行宏观调控,其次,油田应该通过科研攻关,积极研发新技术,改善保护环境和治理污染的技术条件。     

利用高效溶磷菌钝化修复铅污染土壤效果及其影响因素研究

利用高效溶磷菌的溶磷特性对受铅污染土壤展开修复研究,研究了菌液添加量与土壤全磷含量对重度污染土壤修复效果的影响。通过测定有效磷含量、有效态铅含量、pH等指标变化,结合X射线衍射法(XRD)分析土壤物相变化,初步研究了溶磷菌的钝化机制。当目标溶磷菌发酵菌液的添加量达到150mL/kg时,目标菌可有效在土壤中存活;当土壤全磷含量达到1g/kg时,经过钝化培养可将土壤有效态铅含量降至4mg/kg、土壤中有效磷含量增加至19mg/kg。对钝化后土壤Pb形态分析表明,在目标溶磷菌作用下,土壤中Pb由可交换态、碳酸盐结合态向残渣态转变,XRD分析结果表明残渣态主要为氯磷酸铅盐化合物(Pb_5(PO_4)_3Cl),是Pb在土壤中最稳定的化合物之一。     

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。     

重金属污染土壤生态修复和利用的初步研究

乐安河沿岸土壤多年来由于德兴铜矿污水的影响，重金属污染严重，而且面广。为此，我们通过对污染土壤的分析评价和盆栽实验，合理的筛选出修复植物和忍耐力强的园林苗木来进行生态修复。采用生态修复能有效地逐步净化土壤，使重金属污染土壤得到治理和利用，并可获得较好的经济、环境和社会效益。     

国外土壤修复专利技术分析与展望

土壤污染不仅破坏土壤质量和土地生产力,而且对水体和大气环境产生不同程度的污染,这将直接危害人体健康,对生态环境造成威胁。我国土壤污染治理起步较晚,探索国外土壤污染修复技术在生态环境保护领域的应用对改善我国土壤质量具有重要的意义。根据我国地域特色、土壤污染类型和土壤修复现状,对国外先进土壤修复专利技术进行了深入调研。从生物修复、物理修复、化学修复、复合修复四方面总结了国内外土壤修复现状和技术特点;选取了国外土壤修复领域的典型专利技术进行深入剖析,分析了这些土壤修复技术在我国的可行性及应用前景。通过对国外土壤修复专利技术的分析发现,相较单独的化学或物理修复手段,复合修复法具有效率高、成本低、机动性强的优点。复合修复法将成为今后土壤修复乃至生态环境修复领域中的主要技术形式和研究的重点。展望了我国土壤修复技术今后的发展方向,旨在为我国土壤修复技术的探索和提升提供一定的参考。