微塑料对重金属吸附的研究进展

微塑料污染是世界范围内一个新兴的环境问题,已成为现阶段重点研究内容之一。由于微塑料吸附有害重金属后可能引起新的环境问题,使相关学者近年来对其开展研究和关注度有所增加。根据不同类型微塑料的特性,选择从不同地点、材质、吸附时间、离子浓度、粒径和是否老化处理方面对微塑料的吸附能力进行深入研究,比较这些不同类型微塑料对重金属吸附的综合性能,解析不同类型微塑料对重金属吸附的机理与模型,探索不同微塑料对重金属吸附的价值和价值的利用。为今后在该方向的研究,就如何快速有效地评估其造成的生态毒性影响程度,并进一步做出合理环境保护的措施,提供有力的理论依据和研究基础。

高锰酸钾改性铁泥生物炭对镉砷的吸附特性

该文以铁泥(IS)为原料、高锰酸钾为改性剂,采用浸渍-热解法制备负载锰氧化物的新型零价铁生物炭(FMBC)。以Cd(Ⅱ)、As(Ⅲ)为目标污染物,通过批量吸附实验考察了pH、吸附时间和初始浓度对FMBC吸附效果的影响,结合XPS、FTIR、XRD等表征探究其吸附机理。结果表明,FMBC表面粗糙、孔隙结构及官能团丰富,零价铁和铁锰氧化物是FMBC的主要晶相。随着溶液初始pH的升高(2~6),FMBC对Cd(Ⅱ)的吸附率逐渐增加,p H<6时,As(Ⅲ)的吸附率变化不大。FMBC对Cd(Ⅱ)和As(Ⅲ)的吸附过程均以非均质的化学吸附为主,吸附Cd(Ⅱ)以多层吸附为主,吸附As(Ⅲ)以单层吸附为主,同时也存在不均匀表面的多层吸附。Cd(Ⅱ)和As(Ⅲ)的理论最大吸附量分别为95.34 mg/g和116.83 mg/g,较改性前提高了15.9%和39.18%。Cd(Ⅱ)主要通过共沉淀、络合反应、离子交换、氧化还原和阳离子-π作用吸附在FMBC上,As(Ⅲ)主要通过氧化还原、络合作用和离子交换被FMBC吸附。研究成果可为铁泥的资源化利用及Cd(Ⅱ)、As(Ⅲ)污染的处理提供科学依据和技术支持。

3种有机物料对土壤理化性质和重金属有效态的影响

通过向重金属污染的土壤中添加蚕沙、椰糠和泥炭3种有机物料,研究3种改良剂对土壤pH、有机质、电导率和有效态Pb、Cd含量的影响。结果表明:蚕沙能有效提高土壤pH、电导率和土壤有机质含量,同时能有效降低土壤有效态Pb、Cd的含量;椰糠降低了土壤pH,但提高了土壤电导率和有机质含量,对土壤有效态Pb、Cd有一定的抑制作用;泥炭对中性土的pH影响不大,对酸性土的pH有一定的提高作用,对2种土的有机质值影响不大,亦能有效降低土壤有效态Pb、Cd的含量。总的来看,在中性土中,对Pb、Cd钝化效果最好的均为6%的蚕沙,降幅分别达49.19%和59.02%。而在酸性土中,对Pb钝化效果最好的是6%的泥炭,降幅达59.38%,对Cd钝化效果最好的是6%的蚕沙,降幅达59.65%。

广西矿区重金属污染研究现状与对策分析

以土壤中重金属为对象,较为系统地描述了广西不同地区、不同类型矿区的重金属污染现状,并分析造成污染的主要原因,同时列举了3种重金属污染土壤修复措施,并结合当前土壤治理研究热点,提出以土壤改良剂辅以农艺措施、结合植物修复技术的综合治理对策。

化工污染场地氟污染土壤的稳定化技术研究

通过以某电解铝厂内的氟污染土壤为研究对象,添加钙、镁、铝剂及碱性材料共8种不同材料作为稳定剂开展稳定化修复技术研究,分析不同稳定剂对土壤pH值和氟化物浸出毒性的影响,探讨稳定剂对氟化物的稳定效果。结果表明:钙剂、镁剂、铝剂均降低了土壤pH值和氟化物的浸出浓度,其中氯化铝的投加量为3%时稳定效果最佳,氟化物浸出浓度下降了90.32%。土壤氟化物浸出浓度在pH值于6.5~12.5变化时,以pH=9.5为拐点,在pH=6.5时稳定效果最佳。

生物炭修复矿区重金属污染土壤的研究进展

介绍了生物炭在重金属污染土壤修复中的意义,以及影响修复性能的主要因素。综述了生物炭对矿区重金属污染土壤的修复方法,包括改性生物炭修复法,生物炭联合超累积植物修复法和生物炭联合改良剂修复法,其中多种修复材料的联合使用被认为是解决多污染源的有效方法。最后,概述了生物炭对矿区重金属污染土壤的修复机理,并探究了治理过程中存在的问题及今后的发展方向。

热脱附技术在化工场地六六六污染土壤中的工程应用研究

热脱附技术在污染土壤修复中的应用具有广泛研究,但在污染场地的工程应用鲜有报道。本研究以某化工厂六六六污染土壤修复为例,通过对场地污染特征和土壤性质的分析筛选修复方案,并分别从前期预处理、工程实施和验收检测等多个方面研究了影响土壤异位热脱附修复效果的各种因素,可作为工程案例为同类污染场地修复提供借鉴。

炭钙基材料对镉污染土壤钝化效果试验

为探究铁炭钙基材料对Cd污染土壤的钝化效果及其作用机制,通过Cd污染土壤土培试验筛出最佳钝化剂后开展甘蓝盆栽试验,对土壤有效态Cd含量、土壤理化性质指标及甘蓝鲜重、地上部Cd含量进行分析。结果表明:添加铁炭钙基材料FCC有效缓冲土壤pH值变化及降低有效态Cd含量,降幅为51.53%,可进一步抑制甘蓝吸收累积Cd,明显促进甘蓝的生长,使甘蓝增产20.16%。Pearson相关性分析得出,可溶性有机质含量对甘蓝鲜重及吸收富集Cd的影响较大,可交换钙含量对土壤有效态Cd含量的影响较大。

镉砷锌铜复合污染土壤的共钝化剂筛选试验

为探究镉砷锌铜复合污染土壤的原位共钝化工艺,以广西南丹县农田土样为研究对象,实施了生物炭、铁粉等几种材料的复合型钝化剂的共钝化试验。结果表明,不同复配钝化剂的钝化效果不尽相同。CaO与FeSO4的复合物在钝化20d时,3%和6%两种配比均能实现4种金属共钝化。1^(^(#))生物炭与铁粉混合物的共钝化效果最好,在6%配比钝化10d时,4种金属有效态含量与空白对照组相比分别下降50.22%、49.95%、41.40%和29.18%,对应的残渣态分别增加6%、13%、14%和1.8%。各组复配钝化剂的加入使土壤的有机质增加。

氧化钙活化过硫酸钠对六六六污染土壤修复的研究

用氧化钙活化过硫酸钠修复六六六污染土壤。研究了氧化钙与过硫酸钠添加配比对六六六的两种异构体(α-BHC和β-BHC)降解效率的影响。结果表明,当添加4%Ca O时,使用2. 5%Na2S2O8对α-BHC的降解效果最佳,降解率达91. 76%;β-BHC最佳的降解效果是在4. 0%Na2S2O8添加量下,降解率达54. 54%。六六六浓度影响过硫酸钠的降解效率,对于六六六污染较轻的土壤(浓度4. 12 mg/kg),Na2S2O8的添加量在2. 5%时对α-BHC具有最佳降解效率,降解率达90. 31%;对于六六六中度污染的土壤(浓度25. 51 mg/kg),Na2S2O8的添加量在4. 0%时,β-BHC具有最佳降解效率,降解率达50. 10%。在4%Ca O的用量下,随着Na2S2O8用量的增加反应体系的pH变化不明显。可见4%氧化钙活化过硫酸钠对修复后六六六污染土壤的pH影响不大,且修复效果显著,是一种经济有效、快速环保的处理方法。

外源微生物消解化工污染场地中六六六的中试研究

以某化工厂污染土壤为研究对象,采用生物堆的方法考察了中试规模外源菌作用下强制通风和定期翻堆两种不同充氧方式下微生物对六六六(HCHs)的消解效果,并从土壤微生物群落代谢活性、碳源利用和过氧化氢酶活性等方面探讨两种方式下HCHs消解的可能机理。实验结果表明:经过63 d的运行,两处理(强制通风和定期翻堆)土壤中总HCHs的含量分别从114.26、123.21 mg/kg降至59.76、35.18 mg/kg,消解率分别达到了48%、71%。系统运行63 d后定期翻堆处理土壤微生物群落的颜色平均变化值(AWCD)高于强制通风处理。两处理土壤中微生物对碳源利用类型均为酯类>氨基酸类>酸类,但定期翻堆处理较强制通风处理分别提高了0.103、0.166和0.229。在整个测定周期内两处理土壤中的过氧化氢酶都是呈现增加趋势,且定期翻堆处理始终高于强制通风处理。

镉、铅复合污染耕地主要作物安全生产阈值初探

为探明经济作物玉米、大豆及蔬菜作物紫菜苔、蒜苗、结球甘蓝、西蓝花在镉、铅复合污染耕地中的安全生产阈值,开展田间试验。结果表明,一定范围内,农产品中重金属累积量随土壤重金属含量增高而递增;重度污染条件下,玉米、大豆、蒜苗、结球甘蓝和西蓝花可实现安全生产,且安全生产风险玉米<大豆<西蓝花<结球甘蓝<蒜苗;紫菜苔于轻微污染条件下综合超标指数为0.67,可安全生产,但中度及重度条件下综合超标指数分别达到1.31、2.02,超标较严重,需规避种植。

蚕沙钝化材料对矿区周边农田土壤镉锌污染的钝化效果研究

研究蚕沙与不同天然矿物材料复配对镉锌污染土壤重金属的钝化效果,为筛选矿区周边农田的重金属钝化材料提供技术参考。采用室内土培实验,通过向镉锌污染土壤中添加蚕沙钝化材料,对比分析不同配比的蚕沙钝化材料对土壤pH及重金属镉锌有效态的影响。结果表明,7种复配蚕沙钝化材料均对土壤pH起到上调作用,使土壤pH增加了0.23~0.89个单位;土壤中有效态镉锌有不同程度的降低,其中蚕沙∶膨润土=4∶1的钝化效果最佳,在添加量为0.5%条件下,有效态镉的钝化率为24.9%,有效态锌的钝化率为30.5%。蚕沙钝化材料实现了镉锌污染土壤的协同钝化,材料来源为绿色天然产物,二次污染少,对矿区周边农田的镉锌污染治理有较大的潜在应用价值。

浅谈土壤修复过程中各阶段工作及其重要性

自"土十条"其配套细则的出台实施以来,土壤修复市场再次被引爆。本文以政府付费原则下的常规修复模式为例,简述土壤修复的工作流程及各阶段工作的重要性,以期引起重视并予以参考,能够使得土壤修复工作顺利且有效开展。

蚕沙和赤泥用于铅镉污染土壤改良的研究

研究了蚕沙和赤泥对铅镉污染土壤的理化性质和重金属形态分布的影响,并考察了蚕沙和赤泥对小白菜生长情况及吸收重金属的影响。结果表明,蚕沙能大幅提高土壤有机质含量,赤泥使土壤p H值升高,两者都能明显改善土壤理化性质。蚕沙和赤泥不仅能促进土壤中的Pb、Cd由高植物有效性的弱酸提取态向低植物有效性的残渣态转化,还能增加小白菜的植株高度和干生物量并减少小白菜对Pb、Cd的吸收。土壤p H值、有机质含量都与土壤弱酸提取态重金属、小白菜生长情况及重金属的含量具有良好的相关关系。对重金属的钝化修复效率由高到低依次为蚕沙+赤泥复合处理>单施蚕沙>单施赤泥,最佳钝化处理为3%蚕沙+1%赤泥。

调理剂-植物栽培协同降低矿区农田土壤中重金属有效态含量

定量评估重金属有效态含量是明确农田土壤修复过程中重金属生态环境风险的重要步骤。针对硫化物矿区重金属污染土壤开展添加蚕沙-铁粉及蚕沙-伊蒙土-铁粉调理剂条件下油葵、孔雀草、香茅草和桑树4种经济作物的盆栽试验,并测定经济作物与调理剂共同作用下土壤中pH、有机质及镉砷铅锌铜有效态的含量。结果显示作物栽培与调理剂共同作用下,土壤pH值在两季中均有增加,土壤有机质在第一季中增加。第一季种植4种经济作物添加蚕沙-铁粉可显著降低土壤中多种重金属有效态含量,各重金属的最高钝化效率分别为Cd30.3%、As 49.5%、Pb33.6%、Zn 52.1%、Cu 45.7%,优于蚕沙-伊蒙土-铁粉的调理效果。第二季种植时调理剂的钝化效率普遍降低。两季综合来看,蚕沙-铁粉联合香茅草时有效态镉、砷、铅、锌、铜的降低幅度最大。因此,添加蚕沙-铁粉调理剂的四种作物单季种植时能同时降低镉、砷、铅、锌、铜有效态的含量,香茅草两季种植时能同时降低以上5种重金属有效态含量,具有潜在应用价值。