下期导读

正《应用技术学报》2021年第四期"有机污染场地土壤修复"专辑,特邀《应用技术学报》编辑委员会委员、上海应用技术大学生态技术与工程学院李法云教授担任客座主编。专辑论文内容主要涵盖国内外有机污染场地土壤和地下水生物修复技术新进展、生物炭基生物修复载体与固定化菌剂制备、电动-微生物和生物炭-微生物联合修复、化学强化生物修复及地下水原位热脱附修复技术工程应用等方面系统介绍国内外有机污染场地土壤生物修复技术最新研究进展、科技研发和工程应用成果。通过这一专辑,读者能对国内外有机污染场地土壤生物修复技术、环境修复材料研发与技术工程应用等整体情况具有较为明晰和透彻的了解。     

层次化健康风险评估方法在重金属污染场地的应用

污染土壤风险控制值对污染场地的修复至关重要;针对实际修复中风险控制值的计算常忽略浅层和深层土壤存在差异,提出了以层次化健康风险评估方法计算污染场地的风险控制值;通过监测重庆某机械加工企业遗留场地不同深度土层特征参数和重金属的含量,对场地土壤进行层次化健康风险评估;结果表明:场地部分土壤样品中的Cd和Hg的健康风险超过可接受水平,重金属Cd、Hg和Zn在地下0~4.3 m的风险控制值分别为7.23 mg·kg~(-1)、4.61 mg·kg~(-1)和4 070 mg·kg~(-1),在地下4.3~8 m的风险控制值分别为20.96 mg·kg~(-1)、9.89 mg·kg~(-1)和21 500 mg·kg~(-1),相比单一风险控制值,采用层次化风险控制值可以有效降低污染土壤的修复方量。     

土壤Cr(Ⅵ)稳定化修复材料的野外应用研究

以河南某铬渣堆Cr(Ⅵ)污染严重的土壤为研究对象，选取腐殖酸(HA)、多硫化钙(CPS)、FeSO₄、Na₂S、Na₂S₂O₃、抗坏血酸(VC)6种稳定剂开展Cr(Ⅵ)污染土壤稳定化实验，通过考察土壤及其浸出液中的Cr(Ⅵ)含量和pH在3～28 d内的变化情况，筛选出适合实际场地修复的最佳稳定剂。结果表明：CPS对Cr(Ⅵ)污染土壤的稳定化修复具有良好的效果，极大地降低土壤Cr(Ⅵ)及其浸出液Cr(Ⅵ)含量，但造成了土壤碱性问题；将酸性稳定剂FeSO₄和碱性稳定剂CPS按照质量分数3%和2%制成的混合稳定剂(T3稳定剂)作用于Cr(Ⅵ)污染土壤，表现出显著稳定化效果同时几乎不影响土壤pH；将T3稳定剂应用于野外Cr(Ⅵ)污染场地的稳定化修复，修复后的土壤及其浸出液的Cr(Ⅵ)含量均低于相关标准限值。研究显示，该技术可为后期Cr(Ⅵ)污染场地大规模土壤修复应用提供工作方法和技术支撑。     

污染土壤修复技术研究

本文综述了污染土壤修复技术的研究现状和发展趋势,并初步提出了我国污染场地土壤修复技术发展建议。     

土壤重金属污染修复技术研究统计及分析

为了解国内土壤重金属污染修复技术的最新研究进展、研究热点和发展趋势,以中国知网(简称CNKI)数据库为检索对象,采用文献计量学方法,从文献产出趋势、文献来源数据库、主要产出机构、核心作者、高发文量期刊、基金项目等方面对我国近四十年间(1979～2017年间)发表的有关土壤重金属污染修复研究文献进行计量分析。结果表明:该领域研究中,文献发表数量从1996年开始总体上呈现上升趋势;文献来源数据库以期刊发表为主要呈现形式;文献来源研究机构上中国科学院南京土壤研究所是较早开展该领域研究机构,重要研究机构前四名分别为南京农业大学、湖南农业大学、中国科学院南京土壤研究所和浙江大学;文献来源研究人员前三名分别为骆永明、吴龙华和徐应明;国内发文量前三名的期刊为农业环境科学学报、安徽农业科学、环境工程学报;文献来源基金项目分析,前四位基金项目为国家自然科学基金(NSFC)、国家高技术研究发展计划(863计划)、国家科技支撑计划、国家重点基础研究发展计划(973计划);当前生物修复技术仍然是我国重金属污染修复的主体技术,植物修复是重金属修复方法中应用最多方法之一。为该领域研究者了解土壤重金属污染修复研究方向、发展趋势和研究热点具有重要指导意义。     

某铬渣污染场地不同粒径土壤中六价铬的分布特征及其淋洗修复工艺

为研究铬渣污染场地不同粒径土壤占比及其对Cr(Ⅵ)分布特征的影响,探讨铬渣场地修复工艺,采集杭州某化工铬渣污染场地土壤,采用湿筛法分别将渣土(0～0.5 m)、杂填土(0.5～0.8 m)和原土(0.8～4.0 m)3类土壤样品的粒径划分为7个不同等级,分析了渣土、杂填土和原土的土壤粒径组成及Cr(Ⅵ)的分布特征.结果表明,渣土和杂填土粒径分布较均一,但原土各粒径分布存在显著差异,其中粒径0.15 mm的原土占其总量的82.88%.Cr(Ⅵ)在3类土壤各粒径中的分布显示,渣土和杂填土各粒径土壤中的Cr(Ⅵ)含量显著高于原土,而不同粒径原土中Cr(Ⅵ)含量差异较大.湿筛法粒径分级后发现,粒径0.15 mm原土中含Cr(Ⅵ)量接近修复目标值(30 mg·kg~(-1)),采用0.006 mol·L~(-1)柠檬酸淋洗可一步达到修复目标.因此,本铬渣污染场地原土可采用"水力筛分+化学淋洗"组合技术修复.     

全国地下水污染学术研讨会将在杭州市召开

全国地下水污染学术研讨会将于2008年11月底在浙江省杭州市召开.会议主题包括:区域地下水污染调查;地下水污染场地调查;地下水污染调查与取样技术;地下水有机污染测试技术;地下水污染原位修复;地下水污染物迁移转化物理试验与数学模拟;地下水污染风险评价与区划;地下水污染监测     

受污染场地土壤重金属化学形态组成特征

受污染场地中重金属总量反映了场地的污染程度;而其形态则能反映场地的生态风险。通过采集天津某受污染场地内外土壤样品,分析测试了其重金属含量及形态。结果显示:污染场地内土壤中重金属含量显著高于场地外,其中Cd的污染最为严重,处于地累计指数评价法的2级水平。通过对重金属的形态分析发现,受污染场地内重金属的离子交换态、酸可提取态比例要高于场地外;因此,对于受污染场地的修复技术选择,要充分考虑重金属形态。     

化工污染场地土壤不饱和区典型氯代烃化合物的垂向分布特征

化工污染场地风险评估与修复是我国目前面临的重要环境问题.选取某化工厂遗留场地的不同功能区为研究对象,通过分析第1层(回填土层)、第2层(砂质粉土或黏质粉土层)和第3层(粉质黏土层)土壤样品中的1,2-二氯乙烷(1,2-DCA)质量分数,查明了1,2-DCA在土壤不饱和区的垂向分布特征.结果表明:回填土层1,2-DCA质量分数相对最小,而第2层砂质粉土或黏质粉土层到第3层粉质黏土层的质量分数变化呈增大或减小2种规律,土壤质地、渗透系数、土壤有机质含量和土壤夹层性质等可能是影响1,2-DCA质量分数垂向分布的因素.聚类分析结果表明,1,2-DCA质量分数相对变化与土壤层序结构有一定的相关性.1,2-DCA质量分数在其生产车间周围土壤不饱和区的污染水平远大于其他功能区;第2层土壤污染最严重;第3层土壤可能受层间潜水影响,1,2-DCA随水流自西向东方向上迁移,在1,2-DCA生产车间东部第3层土壤中达到高质量分数.本研究工作可为场地采样布点的优化、风险识别与污染修复提供科学依据.     

化工污染场地土壤不饱和区典型氯代烃化合物的垂向分布特征

化工污染场地风险评估与修复是我国目前面临的重要环境问题.选取某化工厂遗留场地的不同功能区为研究对象,通过分析第1层(回填土层)、第2层(砂质粉土或黏质粉土层)和第3层(粉质黏土层)土壤样品中的1,2-二氯乙烷(1,2-DCA)质量分数,查明了1,2-DCA在土壤不饱和区的垂向分布特征.结果表明:回填土层1,2-DCA质量分数相对最小,而第2层砂质粉土或黏质粉土层到第3层粉质黏土层的质量分数变化呈增大或减小2种规律,土壤质地、渗透系数、土壤有机质含量和土壤夹层性质等可能是影响1,2-DCA质量分数垂向分布的因素.聚类分析结果表明,1,2一DCA 质量分数相对变化与土壤层序结构有一定的相关性.1,2-DCA质量分数在其生产车间周围土壤不饱和区的污染水平远大于其他功能区;第2层土壤污染最严重;第3层土壤可能受层问潜水影响,1,2-DCA随水流自两向东方向上迁移,在1,2一DCA生产车间东部第3层土壤中达到高质量分数.本研究工作可为场地采样布点的优化、风险识别与污染修复提供科学依据.     

浅析污染场地的土壤修复过程与修复技术

近年来,随着我国经济的飞速发展,推动了城市化建设进程的加快,与此同时,国家产业转移政策的颁布实施,使全国范围内很多大中型城市都面临着重污染行业搬迁和倒闭的问题,由此产生的污染场地越来越多.据不完全统计,我国仅工业污染场地的数量高述6位数之多,为了能够使这些污染场地获得重新利用,就必须对场地当中的污染土壤进行修复处理.基于此点,本文就污染场地的土壤修复过程和修复技术进行浅谈.     

傍河污染场地地下水修复技术筛选

针对目前地下水修复技术方法众多,有着不同适用性和优缺点的情况,对不同的污染场地类型国内外尚未形成一套成熟的筛选机制.本文引入IOC(importance order of the criteria)筛选法,以地下水修复技术的修复成本、修复时长、技术有效性、技术可靠性、工人保护及人群保护为筛选指标,以吉林市某废弃工厂为研究区,在结合地下水污染调查和地下水人体健康风险评价的基础上确定了场地地下水的修复目标污染物,根据场地区域水文地质条件分析和目标污染物特性,结合抽出处理、曝气技术、渗透反应墙等地下水污染修复技术特点,筛选出合理的地下水污染修复方案.结果显示,场地地下水中苯并(a)芘的致癌风险超过单项污染物的可接受致癌风险限值,确定为修复目标污染物.经过IOC排序法分析确定,在有效性优先条件下,抽出-生物反应器法是理想的修复技术;在经济优先的条件下,地下水曝气技术适用于该场地的修复技术;综合有效性和经济优先2种条件,组合技术抽出-生物反应器法结合地下水曝气技术适宜于该场地的修复技术.     

复合污染场地污染特征分析及健康风险评估

以某重金属和多环芳烃(PAHs)复合污染场地为例,开展了环境调查、污染特征分析及健康风险评估.结果表明:土壤中Sb(锑)和PAHs的污染严重且主要集中在表层和浅层;土壤中Sb的污染导致相应区域浅层地下水中Sb的污染程度较高;污染物的分布具有明显的空间差异性且来源不同的污染物经过迁移或先后进入环境而在场地部分区域共存形成复合污染;经健康风险评估,土壤中Sb、苯并[a]蒽(BaA)、苯并[b]荧蒽(BbFA)、苯并[a]芘(BaP)、茚并[1,2,3-cd]芘(IPY)、二苯并[a,h]蒽(DBA)和苯并[k]荧蒽(BkF)的风险控制值分别为6.67、0.73、0.73、0.4、0.73、0.1和7.22mg·kg~(-1),待修复方量为1.54万m~3;地下水中Sb的风险控制值为0.185mg·L~(-1),待修复总量为136.3m3.     

污染场地土壤及地下水调查实证分析

以南京某化工厂污染场地土壤及地下水调查为例,探讨了源项分析、监测因子筛选、采样布点、场地地质水文勘探、土壤及地下水采样分析方法和评价标准选择,进行了土壤及地下水中pH、苯、硝基苯、苯胺的监测和20个点位的地质水文勘探.评价结果表明:受有机物污染的场地共计10833 m2,土壤污染最深处达4m以上.若不修复,苯胺等污染物将随地下水流动而污染周边农田,挥发进入大气,影响人体健康.经方案比选,推荐采用时间较短,费用适中,已有工程实例的换土、翻晒、清洗、覆盖相结合的综合修复方案.     

某砒霜厂场地砷污染特征及风险评估

对广西某一遗留砒霜厂的场地进行砷(As)污染状况的调查,并对场地的废渣进行浸出毒性的测定,同时对该场地表层土壤As进行了风险评估,结果表明:该场地的土壤pH值为1.40～6.60,场地的表层土壤(0～0.5 m)的As污染情况严重,全量最高值达到144 000.00 mg/kg,超过了《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)的其他农用地土壤As污染风险筛选值的3 599倍。随着土壤深度的增加,土壤中As含量明显降低,但当土壤深度4.0 m,土壤中As污染指数大于1,仍处于污染状态。场地内部分废渣属于危险废物,急需处理。对场地表层土壤进行风险评估,土壤As致癌风险指数为1.72×10~(-2),非致癌危险商为5.50×10~2,远远超过可接受的水平(10~(-6)和1)。对周边的人体和环境造成了极高的健康风险。     

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.     

基于ArcGIS和ArcScene的污染场地土壤铬三维空间格局研究

以某铬污染场地为例,结合场地属性数据,开展了基于ArcGIS反距离加权(IDW)插值法和三维场景工具ArcScene的场地土壤铬(Cr)污染空间格局分析.反距离插值分析表明:场地污染物Cr主要集中在第一、二层土壤中,污染物横向分布表现为中部高四周低,纵向污染范围由第一层至第三层呈现急剧缩减的整体空间分布特征,污染物Cr在场地中的空间分布与原厂工艺布局关联度较高;三维场景工具ArcScene实现了场地Cr污染土壤空间实体的3D可视化表达,增强了场地评价成果的直观性.     

电场对铬污染土壤中六价铬解吸动力学的影响

现行重金属污染土壤电动修复理论体系假设重金属解吸过程不受电场影响,但假设缺乏实验验证;实验采用实际污染场地的铬污染土壤,通过对比电动解吸与柱解吸的动力学曲线,发现电场对Cr(VI)解吸过程影响显著,现行无作用假设不成立;分析认为电场对土壤重金属解吸过程同时存在促进、抑制作用,两者强弱关系受其他因素影响;实验中,电场的抑制作用强于促进作用,使Cr(VI)解吸率下降,且二者的共同作用导致解吸过程稳定性下降。     

地下水污染场地污染的控制与修复

我国存在大量的地下水污染场地,给地下水资源的使用带来了严重威胁。对我国地下水污染场地划分为4大类,15个亚类,为制定不同地下水污染场地的管理、控制和修复规定提供了依据;对地下水污染防治规划的内容、方法和技术进行了论述,提出了建立地下水污染的预警系统,为污染的预防奠定基础;最后介绍了地下水污染的控制与修复技术,并对我国地下水污染防控和治理的基本原则进行了探讨。     

表面活性剂修复重金属污染土壤的研究

表面活性剂在重金属污染土壤修复中的应用,已被证明是一项非常有应用前景的土壤修复技术;介绍了重金属污染土壤修复中表面活性剂修复技术和影响因素,其中主要的修复技术有,离子型表面活性剂的修复、生物表面活性剂的修复以及联合修复技术等,对于复合污染的土壤,多种修复技术的联合应用是现在土壤修复的研究趋势;此外对土壤修复技术存在的问题进行了探讨。