地球化学工程技术修复土壤重金属污染研究进展

随着土壤重金属污染问题日益严峻,传统修复方法无法满足现代发展需求。地球化学工程技术作为一种新型修复手段,以其高效、低成本及无二次污染的特点,逐渐成为研究热点。该技术的应用领域主要包括利用地球化学材料进行污染物固定与钝化,通过工程阻隔减少重金属扩散以及利用地球化学转化实现污染物的吸收和富集,同时借助自然降解过程加速污染物的衰减。当前,地球化学工程技术在实际应用中已取得阶段性成果,其优势在于可针对不同污染类型实施定制化修复,极大提高了修复效率。

酸性矿山废水(AMD)地球化学工程防治技术

酸性矿山废水(AMD)的地球化学工程防治技术,意指根据AMD的生成机理,采用地球化学方法(包括AMD预测评价、覆盖和渗透反应栅等技术)对AMD(及重金属)污染进行预防控制和治理的集成技术。该项技术具有长效、低成本、易施工,以及原位治理等特点,适用于处理排放持续时间长、富含毒性重金属的酸性污水,值得在我国的金属硫化物矿山开发应用。

核废物处置地球化学工程屏障研究

针对一个放射性废物处置场围岩的不良性能,提出采用添加剂改良地球化学条件,建造地球化学工程屏障,将库体释放核素固定在库体附近,确保环境安全。还着重讨论了在不同地段固定不同核素的多重屏障设计,屏障的有效性实验,屏障的持久性实验及其评价方法。

地球化学工程学——为环境治理服务的地球化学新分支

地球化学工程学是地球化学的新分支学科,一经提出就由于富有哲理的科学思想、高效简单的技术、巨大的环境-经济-社会效益而受到地球化学家、环境学家、环保公司和政府部门的重视,并迅速进入NASDAQ市场。地球化学工程学的概念和应用包括稳定化、净化和适宜化,治理途径可归结为降解、中和、浓缩、稀释、隔离和固定等自然界常见的地球化学作用。许多看起来简单的地球化学过程在环境治理与管理中发挥了巨大作用。

地球化学工程技术修复江西某Pb超标耕地的应用

为了判别地球化学材料在土壤改良与重金属修复中的作用,本研究以江西龙南某地被稀土采矿废水污染而废弃的农耕地为对象,用黏土矿物等材料组成的三种修复方案对249 km2的废弃地进行修复。一周期后,比较修复前后土壤中重金属生物易迁移态的变化来评价该技术的有效性。结果表明,该地Pb超标程度最重,达101.50 mg·kg-1。Cd、Hg、As次之,分别为0.13 mg·kg-1、0.13 mg·kg-1、2.98 mg·kg-1,均超赣州市土壤背景值含量,超龙南地区土壤Pb的均值,修复目标为Pb。该地土壤中Pb的易迁移态含量与总量不显著相关。经地球化学工程技术修复后,Pb易迁移态降低了3.25%,修复效果明显。一周期后,Pb的易迁移态平均降幅为1.40%,修复效果稳定。修复效果最佳的方案C能使Pb降低幅度达到3.38 mg·kg-1,在经济上体现为最廉价,体现了地球化学工程技术的优势。

应用地球化学工程学修复水、气、土壤污染的研究进展

本文简要介绍了地球化学工程学的基本概念、主要环境技术及尺度 ,综述了地球化学工程学在水、大气、土壤污染修复中的研究进展。

地球化学工程学在放射性废物处置中的应用

介绍了应用地球化学工程学治理环境的基本依据,常用的放射性废物处置工程模式和工程屏障的功能,并以某放射性废物处置场地球化学工程屏障物料研究为例,说明地球化学工程学在放射性废物处置中的应用。研究结果表明,采用地球化学工程学方法来改良放射性废物处置场址的天然缺陷,可大大提高放射性废物处置的安全性。

放射性废物处置某场址地球化学工程屏障研究

针对某放射性废物处置场址的天然屏障性能差,提出建造折叠式"之"字形地球化学工程屏障,将处置物释放出的核素垂向固定在场址范围内。屏障的机理是,核素铀、锶的迁移形式分别为:UO2(CO3)22-和Sr2+,而性能相反,且处置层为表生强氧化带,降水入渗强烈,不宜建还原性屏障;故对铀和锶依次建造:阴离子吸附屏障和阳离子吸附屏障,形成可连续渗流的双重屏障。屏障的砂土物料取自场址附近,成本极低。经室内模拟实验结果表明,铀和锶等核素通过其屏障时的分配系数值都在103量级。

地球化学工程与环境保护

地球化学工程指应用地球化学过程来改善环境 ,它是一个有着广泛分支的新领域。环境保护是地球化学工程的重要组成部分。详细介绍了地球化学工程中的环境技术问题 ,例如中和、集中、分散、固定和隔离 ,并给出了相关的例子。

地球化学工程技术修复农田土壤重金属污染研究进展

随着我国农田土壤重金属污染的加剧,传统的物理、化学和生物修复方法不能完全满足农田土壤修复的要求,亟待寻找高效稳定、成本低廉且无二次污染的农田土壤修复技术。地球化学工程技术即是遵循这一理念的修复技术之一。本文就地球化学工程技术在农田土壤修复中的应用现状与阶段性成果进行了回顾,着重概述了地球化学材料固定与钝化,地球化学工程阻隔,地球化学转化、吸收与浓集以及地球化学自然降解与衰减等4类技术在土壤修复中的研究进展和实践成果。并在此基础上讨论了应用地球化学工程技术进行农田土壤修复的优势和不足,展望了地球化学工程技术修复农田土壤的应用前景和发展趋势,提出注重多种修复技术的联合使用、开发功能化纳米材料与磁性纳米复合材料进行修复及加快土壤修复理论成果转化的研究方向。

利用固废改良贫瘠黄土的地球化学工程盆栽试验

黄土高原以马兰组为主体的风积黄土矿物组分单一,以石英和长石为主,缺乏蓄水性矿物和释放养分的暗色矿物,使土壤失去了肥力基础。这种先天性的缺陷是造成黄土地贫瘠的地质根源,也是自然状态的黄土地貌区不能支撑高密集植被和高大乔木类植物生长,最终造成黄土高原水土流失严重的根本原因。本文利用建筑垃圾、煤矸石、铝矿渣、铜尾矿等固废富含Cu、Zn、Fe、Mn、Mo、B、Mg、S等元素的地球化学特征及含有丰富云母、角闪石、辉石、蛭石等矿物的特点,制作成固废粉与风积黄土配比成人工土壤进行了盆栽试验,分析了固废粉在提高黄土养分和保水抗旱功能方面的能力。按照[原黄土]/[固废粉]=0/10;1/9;3/7;5/5;8/2;10/0的六组不同比例分别对小麦和白菜进行盆栽试验,结果表明黄土中加入固废粉后对提高植物生长能力、抗旱能力有明显作用,[原黄土]/[固废粉]=8/2为最优比例。

铀随地下水迁移的地球化学屏障物料选择

通过热力学计算得到的铀在场址地下水中的主要存在形态为UO2（CO3）2^2-、UO2（CO3）3^4-、UO2CO3^0、UO2（HPO4）2^2-，它们占99％以上。本工作对4种场址土壤进行表面电荷及Kd值测定。测定结果表明：场址Ⅲ土壤有最大的表面正电荷值，且对铀有极高的吸附比，是铀的良好吸附屏障物料。采用测定Kd的方法研究了8种添加剂对4种场址土壤以及炭质砂岩、Ca（OH）2对Ⅲ号土壤的改良作用。结果表明：大部分添加剂未对铀产生屏障作用；炭质砂岩、Ca（OH）2改善了Ⅲ号土壤的吸附性能，且Ca（OH）2是比炭质砂岩更为优越的舔加剂。

工程地球化学——研究的主要问题及其应用

本文对工程地球化学形式进行了分类,它们反映了由人类技术活动对地球化学环境所造成的不同类型的影响。基于已有的知识,对工程地球化学体系和过程的代表类型进行了分析。研究表明,工程地球化学的理论研究和实际应用可能集中于两大方向:(1)研究工程地球化学体系形成和发展的规律。这些体系起源于各种工农业活动与地球化学环境之间的相互作用,通常又是这些互相作用的结果;(2)发展地球化学优化方法来改善地质建造的工程性质,并运用技术方法排除自然圈中的有害化学元素和化合物。

工程地球化学:问题及应用

本文对人类工程活动在地球化学环境中的各类影响,即工程—地球化学形式进行了分类,并通过对现有的具有代表性的各类工程—地球化学体系与作用过程进行分析,说明工程—地球化学的理论研究与实际应用应集中在两个方面:(1)对已成的工程—地球化学体系的形成和发展规律进行研究,以此作为各类工、农业活动与地球化学环境之间相互作用结果的标准;(2)寻找并开发最佳的地球化学方法与技术,用来改善地质建造的工程特性,排除自然界中有害的化学元素及化合物。本文利用作者调研所获的数据以及从已发表的资料中所获得的信息,对这些问题进行详细讨论。

地球化学方法在矿山环境评价中的应用

矿产资源是人类生存和发展的重要物质基础,我国95%的能源和85%的原材料来自矿产资源(李明立,2005)。大自然赋予人类的资源是有限的,而矿产资源的有限性尤为突出(张小田,2005)。随着矿产资源开发强度越来越大,矿山地质环境问题对生态环境质量的影响日益突出,引发了一系列社会经济与生态环境问题。

地球化学岩相学的研究内容、方法与应用实例

地球化学岩相学主要研究方法包括岩相地球化学研究、矿物地球化学岩相学研究、多矿种共伴生富集成矿的技术创新和理论创新、构造变形筛分-同位素地球化学精确定年、复杂叠加成岩成矿系统的内部时间-空间结构、成岩成矿演化历史重建、受损生态环境系统的工程地球化学修复理论和技术等方面。在总结以往地球化学岩相学研究基础上,初步探索了地球化学岩相学研究内容、研究方法、应用实例和应用效果。以塔西地区砂砾岩型铜铅锌-铀区域成矿系统、智利月亮山铁氧化物铜金型矿床(IOCG)叠加成矿系统、云南个旧老厂砂锡和老挝三水铝石型铝土矿床等为例,论述了其地球化学岩相学类型及应用实例。以化学物相法和矿物地球化学岩相学方法等,揭示塔西富烃类还原性成矿流体多重耦合成矿作用特征,智利月亮山IOCG矿床电气石热液角砾岩构造系统物质组成和成岩成矿环境演化规律。

农业生物地球化学——新兴的边缘学科

简述农业生物地球化学(生物地球化学的分支学科)的内涵,并提出建立可持续性发展的生物地球化学营养工程模式。该工程的实施对于发展21世纪的富素绿色有机农业、富素绿色有机食品提高人类健康水平和促进农业经济产业化具重要的现实意义并将产生深远的影响。