重金属污染河道底泥稳定化固化修复工程技术研究

重金属污染河道底泥环保清淤以及资源化处置的实施是目前工程中的关键部分和无法解决的部分。此项研究同广州市河道清淤项目结合起来,在同日本管道搅拌固话机械设备结合的基础上开展重金属污染底泥的资源化处置工程技术的研究和开发。     

新型复合絮凝剂对疏浚底泥脱水和重金属固化的研究

模拟实际工程条件, 在实验室考察3种化学调节剂(聚合硫酸铁(PFS)、聚丙烯酰胺(PAM)和一种自配的复合絮凝剂(S003))对实际污染河流底泥的脱水效果。结果表明, 使用PFS和PAM处理后, 泥饼含水率分别为60.22%和64.77%; 用S003处理后, 泥饼的含水率为52.67%; 与PFS和PAM相比, S003处理的脱水速度更快, 具有更好的除浊效果。S003优良的脱水效果主要是由于其含有的无机成分的骨架作用和有机成分的桥接作用, 使底泥形成多孔结构的大絮体, 加快底泥沉降速度, 提高了底泥过滤性能。此外, 受污染的疏浚底泥经S003固化后, 固化体中Cr, Cu, Zn, Ni, Pb和Cd的浸出浓度分别减少55.8%, 92.1%, 89.2%, 61.4%, 34.2%和56.3%。研究结果表明, S003对底泥具有高效的脱水作用和重金属良好的稳定效果。     

复配固化/稳定剂处理复合放射性重金属污染底泥: 以信江流域为例

摘 要：目前,国内外对信江河流域的研究仅限于沉积物重金属及核素污染特征研究,对信江流域疏浚后底泥沉积物中重金属的处理研究甚少。因此本文以信江（鹰潭段）底泥沉积物为研究对象,采用三种稳定剂协同硅酸盐水泥固化/稳定化重金属污染底泥,研究一种河流底泥重金属固化/稳定化技术,可以用于河流底泥重金属修复治理工作。通过开展室内无侧限抗压强度试验、毒性浸出试验,确定了水泥和三种稳定剂的最优配比,并结合固相形貌特征、矿相组成和固化/稳定化前后的重金属形态变化,据此分析底泥重金属Pb、U的固化/稳定化机制。研究表明：本实验条件下,适用于信江（鹰潭段）底泥重金属的最佳硅酸盐水泥复配固化体掺比配方为:水泥30%、磷酸二氢钾1:1 (磷与重金属摩尔比M(P)/M(重))、膨润土5%、粉煤灰5%。复配试剂处理后底泥中Pb、U两种重金属活性态比例降低约30%,该方法有效地限制了底泥中重金属Pb、U的迁移。扫描电镜(Scanning Electron Microscope)和X射线衍射(X-ray Diffraction)分析表明,固化体中主要水化产物为水化硅酸钙(C-S-H)、钙矾石(Aft)和膨润土团块体, 三者相互胶结从而起到提高固化体强度和对重金属进行吸附、包覆的作用。本研究阐明了河流底泥重金属固化/稳定化技术的作用机理,并发现该技术对放射性核素也有较好的稳定效果,能为信江流域疏浚底泥工程及其周边场地土壤治理提供参考依据及技术支撑。     

重金属污染底泥固化体负载铁去除水中磷的研究

采用免烧结技术将重金属污染的底泥固化稳定化,在满足安全性的基础上,利用FeCl₃对固化体改性,研究改性固化体吸附去除水中磷的性能及机制。研究结果表明：经过免烧结固化之后,当水泥掺量质量分数为40%,养护龄期28 d,Cd,Cu与Pb稳定化率达到92.5%,91.8%,99.5%;Cd,Cu和Pb的浸出浓度分别为1.00×10^-4 ,1.18×10^-2和1.40×10^-4 g·L^-1;改性后底泥固化体的磷去除率由41.2%提升至98.7%,铁改性固化体较佳的铁含量配比为112.0 g·kg^-1（Fe/固化体）;在水体除磷应用中,当磷浓度为5.00×10^-3 g·L^-1,改性固化体投加比为10 g·L^-1、pH为6、在90 min时达到吸附平衡,吸附过程符合Freundlich模型,且与准二级动力学方程的拟合程度高。     

水泥固化重金属污染膨胀土物理性质试验研究

重金属污染对生态环境和工程安全均造成严重不利影响,而对重金属污染膨胀土的固化研究还处于初级阶段。采用南阳地区膨胀土,通过室内添加硝酸铅和硝酸镉溶液分别配制3种不同浓度的重金属污染膨胀土,并采用水泥进行固化。在不同的水泥固化剂掺量下,对固化的重金属污染膨胀土进行击实、液塑限和自由膨胀率试验研究。比较分析干密度、自由膨胀率和液塑限随重金属浓度、水泥掺量的变化规律。试验表明,随着重金属Pb、Cd浓度的增加,污染膨胀土的干密度和自由膨胀率增大,而液塑限降低;掺入水泥后,污染膨胀土的干密度和自由膨胀率随着水泥掺量的增加而降低,液塑限提高,并且水泥对铅污染膨胀土的固化效果优于镉污染膨胀土。     

鄱阳湖饶河入湖段底泥中重金属的污染特性

饶河是鄱阳湖流域的五大水系之一,是鄱阳湖流域重金属污染最严重的区域之一．该文对鄱阳湖饶河入湖段设置了两个采样点,对样点中的底泥、土壤样品进行了重金属元素Cu、Zn、Pb、Cd的分析与测定,根据测定结果,分析了饶河入湖段重金属元素Cu、Zn、Pb、Cd污染的主要特性．研究结果表明,鄱阳湖饶河入湖段的重金属污染特性与土壤或底泥中的pH值负相关,pH值越低,土壤中的重金属含量更高;且各元素之间呈现出一定的相关性,即Cu、Zn、Pb三种元素之间呈极显著正相关,这表明在鄱阳湖饶河入湖段呈现出重金属复合污染的趋势．     

固化/稳定化重金属污染土力学及浸出特性试验研究

为解决传统固化剂在固化/稳定化法处理重金属复合污染土和重度污染土方面存在的不足,研发了一种新型固化剂。以人工制备的Pb、Cd、Cu复合重金属污染土壤为研究对象,开展了室内无侧限抗压强度试验、毒性浸出试验。在此基础上分析了固化体力学特性、浸出特性等随养护龄期、污染土粒径、重金属污染水平的变化规律。以某金矿区三处重金属污染土壤为治理对象,开展了相关测试,验证了新型固化剂对于重金属污染土的固化效果。研究表明：新型固化剂对于复合重金属污染土和重度污染土的效果较好;固化体无侧限抗压强度随养护龄期的增加而增大,随重金属污染水平、污染土粒径的增加而降低,固化体强度达17.35-33.45 MPa,均能满足固废填埋标准及建筑材料强度要求;重金属浸出浓度随养护龄期的增加而降低,随着污染土粒径和污染水平的增加而增加,浸出浓度均远低于（<0.1%）浸出安全标准限值,固化率>99.99%。所研发的高效重金属污染土固化剂,可用于重金属污染场地的固化修复及资源化利用。     

信江底泥重金属污染异位修复处理技术

为整治城市河道底泥重金属污染,以江西鹰潭信江河道污染底泥为处理对象。采用化学淋洗和固化稳定化技术相结合治理河道底泥重金属污染,设计化学淋洗模型,分析淋洗效果和固化稳定化参数。结果表明,理想淋洗剂为草酸,淋洗时间8 h,固液比1：5,浓度0.2 mol.L-1^{。复合稳定剂最优配比为}FeSO4：MgO：高岭土9：11：6,投加量为100%。固化材料配比选择底泥：水泥：石灰：砂子=50：6：4：5。处理后的底泥浸出重金属浓度低于标准限值,固化后无侧限抗压强度达到3.48 MPa。     

昆明市盘龙江底泥重金属污染研究初探

 对盘龙江底泥5种重金属锌(Zn)、铜(Cu)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)进行了分析研究,并利用Hakason生态风险指数法评价了盘龙江底泥5种重金属对水域污染程度,对水域和周围环境造成的潜在风险影响.结果表明重金属对盘龙江底泥已造成了一定程度的污染,其中锌(Zn)、铜(Cu)、镉(Cd)的污染较为严重.盘龙江各河段受到重金属污染的程度有所不同,以油管桥、圆通桥、南太桥、双龙桥为污染较为严重的河段.盘龙江底泥重金属总的潜在生态风险程度在大部分河段为低度污染或中度污染,但镉(Cd)对盘龙江水域和周围环境具有较大的生态风险性.     

荆马河、废黄河底泥重金属污染的对比研究

通过对纳工业废水为主的荆马河和纳生活污水为主的废黄河底泥重金属进行地累积指数污染评价、潜在生态危害评价、污染成因和底泥重金属质量分数的相关性分析，得出荆马河重金属的污染程度和潜在生态危害程度明显重于废黄河，重金属的来源不同，但其相关性相似，针对不同成因，对两河重金属污染提出了相应的治理措施建议。     

活性污泥吸附重金属离子的研究

城市污水处理会产生大量的污泥,我国城市污水中,由于重金属含量过高,影响了其农业中的综合利用.本研究旨在探索污水处理过程中剩余活性污泥对水中重金属吸附的影响.     

活性污泥吸附重金属离子的研究

重金属废水的污染日益严重,寻找廉价高效的吸附剂是经济地处理重金属废水的关键.试验选择活性污泥为吸附剂,考察其对重金属离子Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附性能.实验结果表明,活性污泥对3种重金属离子都有很强的吸附能力,且吸附很快,前4 min时的去除率和吸附量上升最快;在常温范围内,温度对活性污泥吸附金属的影响并不显著,而体系pH值和吸附剂投加量的影响较为重要;活性污泥对3种重金属离子的吸附均符合Langmuir模型.     

粘土固化注浆帷幕对重金属离子的渗透实验分析

通过渗透实验研究了粘土固化注浆帷幕浆液配比对抗渗性能的影响,测试了其对重金属离子的抗渗性能,比较了不同重金属离子的迁移速度,并通过对比实验分析了其防腐性能.实验结果表明：粘土固化注浆帷幕的抗渗性能随着固相含量的增加而增强,且粘土对抗渗性能的贡献大于水泥;重金属离子在粘土固化注浆帷幕中迁移时可生成难溶的沉淀物,堵塞帷幕的导水通道,改善帷幕的孔隙结构和孔级配,使帷幕的抗渗性能随渗透历时逐渐增强;不同重金属离子在帷幕中的迁移速度不同,实验条件下的迁移速度Hg^2＋＞Pb^2＋;实验验证了粘土固化注浆帷幕具有较好的防腐性能.     

水泥固化重金属污染土的强度及环境特性：试验及数值模拟

为了探究碳化作用下水泥固化/稳定化重金属污染土的强度、环境特性,开展碳化作用下水泥固化污染土在重金属种类、重金属含量、水泥掺量、含水率、养护龄期等条件下的强度试验;并用固化土作地基加固桩,通过COMSOL软件模拟桩体在运营期间Zn~(2+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)的对流-弥散过程。强度试验表明,Pb~(2+)影响较小,而Cu~(2+)和Zn~(2+)延长了水泥水化、初凝和终凝时间,并显著降低强度。重金属含量的减少和水泥掺量的增大,提高了固化污染土的强度。在早期碳化作用中,形成的碳酸盐沉淀具有骨架作用,提高了固化土的强度;后期沉淀附着在水泥水化产物表面,阻碍碳化反应发生,固化土强度降低。模拟结果表明,前期运移速率Pb~(2+)Zn~(2+)Cu~(2+),后期Cu~(2+)Zn~(2+)Pb~(2+)。复合桩体材料使地下水体中污染物浓度显著降低。     

重金属污染土壤的电动力学修复试验研究

采用自制的实验装置研究重金属污染土壤的电动力学修复性能,通过间歇断电法和提高电压法提高单一重金属污染土壤的重金属去除率,取得了良好的效果,并且对多离子污染土壤的电动修复进行了研究.结果表明:间歇断电法和提高电压法与相同试验条件下的普通试验相比,Cd去除率分别提高了6.17%和0.56%,电能消耗分别节省了51.86%和12.4%.多离子污染土壤Cu,Pb,Cd的去除率分别为68.56%,75.31%,69.90%,相对于单一离子Cd的电动试验,修复效果降低不少.电能消耗为5.061 2kJ.g-1,比单一离子的电能消耗高出许多.     

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.     

利用膨润土及硫化物对污泥中重金属的稳定化研究

分别采用膨润土及硫化物对污泥中重金属进行了稳定化研究，通过重金属形态分析及浸出毒性实验，研究了两种物质吸附及稳定化污泥中重金属的作用，从而为污泥农用中重金属的处理提供一个有效的方法。结果表明，经过处理后，污泥中重金属的浸出毒性减少，可以满足污泥农用标准，重金属不稳定形态含量显著减少。其中，膨润土对重金属Cd、Ni具有较好的吸附效果，pH值是影响吸附的重要因素；而硫化物对重金属Zn、Cu和Cd具有较好的稳定化效果，当加入10％的药剂时，Zn的浸出浓度仅为4．96mg／L，同时污泥中重金属不稳定形态的比例减少了约50％～60％。     

利用膨润土及硫化物对污泥中重金属的稳定化研究(英文)

分别采用膨润土及硫化物对污泥中重金属进行了稳定化研究,通过重金属形态分析及浸出毒性实验,研究了两种物质吸附及稳定化污泥中重金属的作用,从而为污泥农用中重金属的处理提供一个有效的方法。结果表明,经过处理后,污泥中重金属的浸出毒性减少,可以满足污泥农用标准,重金属不稳定形态含量显著减少。其中,膨润土对重金属Cd、Ni具有较好的吸附效果,pH值是影响吸附的重要因素;而硫化物对重金属Zn、Cu和Cd具有较好的稳定化效果,当加入10%的药剂时,Zn的浸出浓度仅为4.96mg/L,同时污泥中重金属不稳定形态的比例减少了约50%～60%。