河流突发镍污染应急处理方法探究与工程实践

以榕江流域某金属工业园消防废水泄露导致河流镍浓度异常为例,对比分析了石灰沉淀法、氢氧化钠沉淀法、石灰沉淀+粉末活性炭吸附法在镍污染应急处置工程种的效果和可行性。结合应急现场的实际情况,石灰沉淀+粉末活性炭吸附法更适宜于受污染河水的原位处置,氢氧化钠沉淀法更适宜于河水的异位处置,两种方法成功应用于河流镍浓度超标的应急处置工程中,都可以将河水中镍的浓度降低至0.05 mg/L以下,满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中出水镍浓度限制要求,取得了良好的效果。

酒石酸协同草酸淋洗镍污染土壤

研究了柠檬酸、酒石酸、苹果酸和草酸及酒石酸协同草酸淋洗镍污染土壤的效果,优化了淋洗的工艺条件。结果表明:采用0.30 mol/L的酒石酸与0.20 mol/L的草酸以体积比为1∶4配成淋洗剂,淋洗时间为720 min,液固比(淋洗剂体积与土壤质量比,mL/g)为25.0,淋洗剂pH不做调节,淋洗后土壤中镍的去除率达73.7%,镍的浸出质量浓度降至3.89 mg/L,低于危险废物鉴别标准值5 mg/L;酒石酸协同草酸淋洗使土壤中镍的弱酸提取态含量下降了80.2%,可还原态含量下降了74.7%。

镍污染对人类健康的危害及其防治

镍污染包括大气镍污染、水镍污染和土壤镍污染等方面,主要来源于工业废气排放、城市固体废物和生活污水,会引起人体的氧化损伤、炎症、癌症和神经衰弱等健康问题。文章指出中国镍污染防治应通过开发新能源、限制排污总量、运用植物修复技术和水生生物修复技术等推进。

镍污染对小麦幼苗矿质营养元素吸收与累积的影响研究

试验研究Ni胁迫对小麦幼苗茎叶中Cu、Zn、Fe、Mn、Ca和Mg营养元素吸收及累积的影响结果表明 ,Ni胁迫下随土壤施Ni量的增加而小麦幼苗生长受抑 ,生物产量下降 ,小麦幼苗Cu、Fe、Ca和Mg累积量呈下降趋势 ,而Zn、Mn累积量呈增加趋势。小麦幼苗 6种营养元素累积率与其累积量的规律较吻合 。

土壤镍污染植物修复的研究概况

随着工业、农业活动的发展,重金属镍污染已引起国内外广泛关注。生物体内积累过量的镍会导致细胞结构和生理过程发生改变,从而阻滞生长发育,对动、植物造成不良影响。植物修复是近年来治理土壤重金属污染的重要手段之一,治理镍污染土壤的主要植物修复方法有植物吸收、植物提取、植物根系过滤和植物-微生物联合修复。而对镍超富集植物收获物的处理方法目前采用多种传统方法的复合工艺,除了克服传统方法的缺点,还能对镍加以回收,提高了资源利用化。

有机螯合剂在镍污染土壤植物修复中的研究进展

有机螯合剂的存在能促进土壤中的固相Ni向水溶态转化 ,提高Ni的生物可利用性。本文讨论了土壤中镍的存在形态以及有机螯合剂对土壤中镍形态的影响 ,并从植物吸收Ni的机制出发 ,阐述有机螯合剂对植物吸收Ni和植物生物量的影响 ,分析了植物修复的螯合诱导技术的一些局限性 。

苏云金芽胞杆菌治理镍污染的方法的建立

利用微生物治理重金属污染已经成为一个研究的热点,并被视为将最终替代传统的物理、化学等处理办式的一种方法。但由于一些微生物存在安全性、繁殖速度慢等问题而造成了处理效果不佳。因此,以安全性高、繁殖速度快的苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)为研究载体,寻找最适Bt的镍污染处理方法对于提高治理效果具有重要意义。研究结果表明,与直接吸附法相比,利用菌体重悬法治理Ni(Ⅱ)污染的方法更具应用前景,其最大平衡富集量达到32.29mg/g。此外,研究还发现不同时期的(营养期、孢子囊期和晶体-孢子混合期)Bt富集Ni(Ⅱ)的能力不同,营养期Bt的Ni(Ⅱ)富集量显著高于其他两个时期。

重油催化裂化装置抗重金属镍污染的措施

重金属镍和钒在催化裂化催化剂上的沉积会导致催化剂的失活和选择性下降。大港油田炼油厂针对催化原料中重金属镍含量高的实际情况 ,采取了使用金属钝化剂、干气预提升、定期卸出部分平衡剂并补充新鲜剂、选用抗镍能力强的催化剂等一系列钝镍措施 ,取得了较好的工业应用效果。

微生物在镍污染土壤修复中的作用

虽然镍是一种必需的微量营养元素,但在较高含量时,对土壤微生物会造成毒害。在长期受镍胁迫土壤中,土壤细菌、真菌、内生菌根、外生菌根中的某些种类产生了体内和体外的抗性机制以减少镍的毒害作用。通过微生物的吸收、沉淀、络合等作用,可以减少土壤中重金属的迁移性和生物毒性;另外,某些根际微生物还能提高超富集植物对重金属的提取效果。分析结果表明,利用根际微生物和植物的共生关系强化植物修复的效果是可能的。

土壤镍污染对小麦幼苗生长及生理生化指标的影响

研究了褐土土壤中添加镍对盆栽小麦幼苗生长及生理生化指标的影响。并通过小麦地上部分的含Ni量、生物减产量和幼苗POD活性突变点所对应的土壤含Ni量表征土壤Ni污染。结果表明 ,土壤中全Ni量与土壤有效态Ni和幼苗中Ni含量呈极显著正相关 ,幼苗含Ni量与叶绿素含量及幼苗POD活性变化呈显著负相关 ,土壤中有效态Ni含量与小麦幼苗生物量呈极显著负相关 ,同时苗叶绿素含量和POD活性均与小麦幼苗生物量呈极显著正相关。据以上 3个毒性指标表征土壤Ni污染 ,其减产临界值为 :土壤中有效态Ni的质量分数为 5mg/kg (CaCl2 提取 ) ;小麦茎叶中Ni的质量分数为 2 5mg/kg ;POD活性转折临界值为 40mg/kg。

外加电场下镍污染土壤离子迁移过程及机理

通过设计正交实验对镍污染土壤的电动修复进行研究,结果表明,在外加电场下镍离子迁移效果很明显,大部分镍离子迁移到阴极电解液和位置5土壤中,两位置总迁移率基本达到70%以上,且沙土和沙壤土的迁移速度明显比黏土快,沙土最高迁移率达到99.9%,沙壤土最高为68.3%,黏土仅为37.8%,最高迁移率均出现在阴极p H控制为5条件下。极差计算结果表明,对迁移率影响大的因素为土壤类型和阴极p H,在相同土壤类型下,阴极p H则为最重要影响因素,而电压梯度和阳极p H对迁移率影响不明显。由于电压梯度对迁移率影响不大,但对耗电量影响却很大,因此综合分析可得,该次试验最适合的电压梯度为0.5 V/cm。外加电场对土壤p H影响较小,土壤p H均分布在弱酸和中性范围。

镁改性FCC催化剂抗镍污染性能和机理

以碱土元素镁为改性元素,采用原位加入方法制备了镁改性流化催化裂化(FCC)催化剂。着重考察并探究了镁改性FCC催化剂对重油催化裂化的抗镍污染性能和反应机理。催化剂理化性质表征结果表明,与常规FCC催化剂相比,镁改性对催化剂的比表面积、孔体积、磨损强度以及堆密度等理化性质没有明显影响。高级催化裂化评价装置(ACE)评价结果表明,相同镍污染条件下,与常规FCC催化剂相比,镁改性FCC催化剂的干气和焦炭产率分别下降了0.38和1.28百分点,而汽油和总液体收率则分别增加了1.38和1.49百分点,显示了优良的抗镍污染性能。抗镍污染机理分析结果表明:镁改性FCC催化剂一方面可以减少催化剂表面酸中心尤其是强酸中心数量,改善催化剂的干气和焦炭选择性,从而提高催化剂的容镍能力;另一方面,高温水热条件下,镁原子能够进入到氧化镍晶格中形成镁-镍固溶体,能够极大地提高氧化镍的还原温度,从而使得镁改性能够显著提高FCC催化剂的钝镍性能。

AES、SDS及复配溶液对镍污染土壤的淋洗研究

以阴离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、十二烷基硫酸钠(SDS)溶液及其复配液为土壤淋洗剂,研究比较对模拟镍污染黄壤粘土的淋洗去除效果。结果表明,适宜复配溶液为SDS∶AES=4∶6(质量比);AES在40℃、质量浓度为2.5%、pH值为4、土水比1∶30条件下洗脱效果最佳,镍去除率可达82.84%,SDS∶AES=4∶6复配溶液与SDS去除效果稍弱于AES,去离子水效果最差;各表面活性剂溶液淋洗过程动力学模拟结果均符合准二级动力学方程。

天津某地块残余固废镍污染治理修复状况调查

以天津市某地块含镍固废污染被清挖后的渗坑为例,介绍了在开展渗坑土壤和地下水环境监测中的技术流程,样品采集采取坑壁、坑底五方位多层辅助以对照平行样取样方式,通过现场和实验室两级质量监控,获取了污染地块挖掘处理后渗坑四壁、坑底土壤采样检测结果,坑壁土壤镍含量在43-100 mg/kg,坑底土壤镍含量在54-80 mg/kg,坑底地下水镍含量为15.5×10^(-3) mg/L,满足镍含量一类用地标准和地下水Ⅳ类标准。

复合固化/稳定化药剂对镍污染土壤固化/稳定化效果评估

通过复合固化/稳定化药剂对镍污染土壤进行固化/稳定化处理,并采用镍浸出浓度、镍形态分析和生物活性指标综合评价其固化/稳定化效果。结果表明,相对于对照组,采用腐殖酸钠+普通硅酸盐水泥、磷酸二氢铵+普通硅酸盐水泥处理镍污染土壤,镍浸出浓度和生物活性均显著降低,但随着药剂量增加以及养护周期延长,所有试验组的镍浸出浓度和生物活性呈小幅度下降趋势;所有试验组的可交换态占比大幅度降低,碳酸盐结合态占比小幅度降低,而铁锰结合态、有机态和残渣态占比均有小幅度增加,但随着药剂添加量和养护周期增加,可交换态和碳酸盐结合态占比呈小幅度下降趋势,而铁锰结合态、有机态和残渣态占比呈小幅度增加趋势,并趋于稳定;腐殖酸钠+普通硅酸盐水泥的处理效果均优于磷酸二氢铵+普通硅酸盐水泥,腐殖酸钠+普通硅酸盐水泥可作为镍污染土壤修复的固化/稳定化药剂。

微生物在镍污染土壤修复中的作用

对土壤中的微生物来说,镍是一种所必须的微量元素,但如果土壤中镍的含量超标,还是会对土壤中的微生物造成毒害。综合相关试验发现,长期受到镍元素威胁的土壤内部的真菌以及细菌已经发生了不同的变化,以此来减少镍的毒害作用。微生物的吸收、沉淀与络合能够减少土壤中镍的迁移性以及生物毒性,此外,某些根际微生物也能够提高超富集植物提取重金属时的效果。综上,利用根际微生物以及植物的共生关系对被镍污染的土壤进行修复是具有实践价值的。

长三角地区某场地镍污染土壤修复工程研究

根据前期地块的场地调查结果,该地块的土壤污染因子主要为金属镍,经过风险评估计算可知,该地块土壤中镍的致癌风险和非致癌均超过可接受风险水平,因此需要进行土壤污染修复,修复面积约合22000m^(3).对比国内外较为常用的土壤污染修复技术方法,最终确定地块采用化/稳定化技术进行处理,处理后的土壤采用阻隔填埋技术进行安全填埋。通过实验小试选择水泥(质量比2%)、石灰(质量比2%)、凹凸棒土(质量比4%)作为本次固化稳定化的药剂成分及配比。该场地经过分区开挖、破碎筛分、固化/稳定化技术处理、养护以及自检后,该地块土壤中的重金属镍可满足修复目标要求,通过验收标准后的修复土壤在场地内采用阻隔填埋技术进行安全填埋,并设置观察井,以确保土壤的治理效果和长期安全。

源水镍污染的应急处理研究

为应对可能出现的污染事件，模拟水厂的工艺流程，探讨了聚合硫酸铁应急处理源水镍污染的方法。结果表明，混凝剂聚合硫酸铁的投加量为20mg／L、助凝剂PAM的投加量为0．5mg／L，调节pH值为9．2，混凝沉淀后再经砂滤处理，对镍的去除率达到88．2％～90．1％，出水水质达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的要求。在不需要回调pH值的前提下，最大处理能力达到0．25mg／L。

镍铜砷复合污染对土壤微生物和酶活性的影响

土壤中的微生物和酶活性是表征土壤质量的重要生物学性状。以甘肃省金昌市金川区宁远堡镇白家咀村冶炼厂附近下风向遭受重金属复合污染的农田土壤为研究对象,采用大田调查的方法对其0~20 cm和20~40 cm土层的重金属(Zn,Pb,Cd,Cr,Cu,Ni,As,Hg)、微生物(细菌、真菌、放线菌)和酶活性(脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、脱氢酶)进行了调查分析。结果表明:(1)土壤在0~20 cm土层,Ni、Cu和As点位超标率依次为15.4%、30.8%和38.5%;在20~40 cm土层,Ni、Cu和As点位超标率均为7.7%。(2)Pb、Hg、Ni、Cu、Cd、As与细菌、脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、脱氢酶呈负相关关系;Cr与放线菌和真菌之间呈正相关关系;Zn与细菌生物量之间呈正相关关系;细菌与放线菌生物量之间呈负相关关系。(3)Pb、Zn和Cr为主导土壤生物学性状的主要因子,其贡献率依次为72.4%、16.2%和4.9%。在铜镍砷复合污染区,过氧化氢酶活性对重金属Cu、Ni、Cd、As较为敏感,可作为该区土壤质量评价的有效指标。

产IAA菌与生物炭对镍和镉复合污染土壤的修复

该文从污染土壤中分离获得了一株产吲哚乙酸(IAA)的抗Ni和Cd的细菌,研究了Ni和Cd对其生长和产IAA的影响,以及该菌在修复Ni和Cd污染土壤方面的应用潜力。系统发育分析表明该菌为沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis),命名为N4。菌株N4在Ni和Cd浓度分别为800和20 mg/L的培养基中仍可保持较高的生长量,并且在含高浓度Ni和Cd的培养基中,活的菌体细胞仍然保持着较高的产IAA能力。菌株N4附着于生物炭表面后不仅能保持活性而且还可以提高其对重金属的抗性。菌株N4可促进Ni和Cd污染土壤中小白菜的生长,降低小白菜根际土壤有效态Ni和地上部Ni的含量,但对Cd含量没有明显的影响。菌株N4与生物炭对Ni和Cd复合污染土壤具有较好的联合修复效果,可使小白菜地上部Ni和Cd的含量均达到国家食品安全标准。研究结果可为利用产IAA菌修复重金属污染土壤提供参考。