垃圾焚烧飞灰中典型重金属形态分布研究

采用原欧洲共同体参考物质署指导制定的标准三步分级提取法对垃圾焚烧飞灰中的7种重金属(锌、镍、铅、铜、锰、镉、铬)的化学形态进行了研究.结果表明:金属镉主要以弱酸提取态的形式存在(含量占总镉质量的75.66%～89.09%),同时铅、铜的弱酸提取态含量也较高(含量占总质量的32.12%～41.36%),对环境具有潜在的影响;铅、铜、锰、锌的可还原态及可氧化态含量相对较高,铬、镍主要以残渣态形式存在(含量占总质量的57.17%～86.90%).     

重金属存在形态随时间变化的研究

重金属污染是现阶段土壤污染中的主要问题之一,研究重金属元素的不同形态在不同时间的迁移转化规律,可以为土壤重金属污染的治理修复提供一定的理论基础。采用了BCR三步连续提取法,对添加了外源Pb的正常种植土样中不同形态的Pb含量进行了测定。结果发现,随着时间的推延,Pb酸可提取态含量不断减少,可氧化态也有较小的增加,而可还原态与残渣态都有明显的增加。由此可知,随着时间的推移Pb污染的土样中,其存在形态不断的由酸可提取态向其他形态转化,其中主要转化为残渣态,重金属的有效性与生物毒性不断降低,直至平衡。     

腐植酸钝化剂对土壤重金属形态和玉米生长的影响

为明确腐植酸型土壤重金属钝化剂(HSF)对土壤重金属的形态及其对作物生长和其在籽粒中积累的影响,揭示HSF对农田土壤重金属钝化效应机理和适宜用量,通过在沈阳污灌农田设置田间试验,研究了HSF对休耕土壤及玉米地土壤的重金属形态和玉米籽粒重金属累积及产量的影响。试验结果表明:随着HSF施用量的增加,休耕土壤酸可提取态、还原态和氧化态重金属向着残渣态方向转化,其中施HSF 750 kg/667 m2的处理残渣态镉(Cd)较对照提高181.64%,残渣态铅(Pb)较对照提高217.30%。与对照比,玉米地土壤施HSF的处理还原态Cd减少17.53%,残渣态Cd提高34.7%;Cd在玉米各器官含量大小为根茎籽粒,钝化处理后玉米籽粒中Cd含量下降62.20%,玉米产量提高60.72%。因此,HSF有效降低了重金属的生物有效性,可改变土壤重金属形态分布;HSF的适宜用量为500 kg/667 m2。     

改进BCR法在猪粪堆肥菜园土和果园土中重金属形态分析中的应用

利用改进的BCR四步提取法研究了猪粪堆肥下菜园土和果园土土壤中重金属的形态分布。重金属提取态包括弱酸提取态、可还原态、可氧化态及残渣态,对这四种形态的含量之和与各重金属的全量进行了比较。利用火焰原子吸收分别测定了土壤样品各提取液中Cu、Zn的含量。结果显示:改进的BCR法测得各个提取态之和回收率在94.9%~108.4%之间;猪粪堆肥下土壤中Cu、Zn主要以残渣态和可还原态为主;菜园土中Cu、Zn有效态远大于稳定态含量,果园土中Cu的有效态与稳定态变化幅度较大,Zn的有效态所占比例随土层深度基本呈递增趋势。该方法可以用以来分析土壤样品中的金属形态,且实验数据重现性好、回收率高。     

龙葵吸附重金属镉的生物有效性的研究

选取龙葵及种植龙葵的土壤作为研究对象,测定土壤中重金属镉的含量、土壤重金属可交换态镉、碳酸盐结合态镉、铁锰氧化物结合态镉、有机结合态镉、残渣态镉的化学形态含量,同时测定土壤的阳离子交换量、比重、pH等,并分析了土壤中不同化学形态的重金属镉的分布特征,同时分析影响重金属镉形态分布及生物有效性的因素。结果表明,土壤重金属镉化学形态的分布规律受到重金属全量、土壤理化性质以及龙葵的生长环境的影响,其中在自然环境种植龙葵土壤中和模拟种植龙葵土壤中,其转化系数与土壤重金属镉全量之间均呈显著负相关;在二次加入外源镉的土壤中,其转化系数与土壤重金属镉全量之间呈极显著负相关。土壤重金属镉的生物有效性主要通过生物可利用系数、迁移系数及转化系数来反映,三者均受龙葵的生长环境和土壤重金属中镉全量的影响。     

广东某区农田土壤重金属污染现状及潜在生态风险分析

在研究区域采集45个表层土壤样品,对其含有的镉、铅、铬、铜、锌和镍6种重金属进行了全量测定和3种形态(可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态)分布、组成特点分析,运用相关性分析法对各形态与全量、土壤化学指标的关系进行探讨.采用单因子污染指数法和内梅罗污染综合指数法对土壤中重金属污染进行综合评价.依据《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》表1农用地土壤污染风险筛选值判定,45个土壤样品中铅和镉的单因子污染指数较高,质量分数超标率均为6.67％,最大超标值分别是风险筛选值的2.03倍、1.58倍.6种重金属内梅罗综合污染指数为1.26,土壤呈现轻度污染水平.镉的3种形态质量占全量比例最大,为39.58％,锌、铅、铜、镍、铬的3种形态质量占比均低于21.51％.统计分析结果显示,镉和锌各形态与全量、有机质、阳离子交换量的相关程度较高,呈显著相关关系;6种重金属3个形态与土壤pH值呈负相关关系.交换态镉质量分数较高,具有较高的潜在生态风险,应加强监测.     

BCR改进法提取稀土冶炼废渣中的重金属元素Cr、Mn、Zn和Pb

金属的赋存形态对其生物有效性、环境危害性等非常重要,为探究稀土冶炼废渣中重金属的赋存形态以及潜在风险,本文用改进的顺序提取法(BCR改进法)对酸不溶渣、除放射滤渣和最终中和渣中重金属元素Cr、Mn、Zn和Pb的赋存形态进行研究。结果显示酸不溶渣提取效果最好,最终中和渣提取效果次之,除放射滤渣提取效果最差;酸不溶渣中的Mn和Zn主要以弱酸提取态和可还原态为主,Pb主要以可还原态和可氧化态为主,酸不溶渣中重金属的活性为排序:ZnMnPbCr;最终中和渣中Cr、Zn、Mn和Pb以残渣态为主。     

不同固定剂对铬污染土壤的原位修复

以某中度铬污染土壤为研究对象,通过室内模拟固定原位修复实验,探究石灰、天然沸石、钙镁磷肥、硫酸亚铁、氧化镁5种固定剂对铬各形态的影响并对生物可利用性进行评价。结果表明:固定剂的添加使Cr残渣态比例增加,易于被植物利用的弱酸提取态减少,从而使铬的生物利用性降低。5种固定剂中氧化镁固定化后的土样中铬的残渣态转化率为19.72%,生物可利用系数为0.048,极大地降低了土壤重金属进入生物链的几率。     

不同粒径的零价铁粉对土壤重金属形态的影响

本文通过使用不同粒径的零价铁对土壤进行稳定化处理,分析土壤中重金属的形态变化。得出结论:(1)加入铁粉后,除Cd外,其余重金属的酸浸提态、可还原态、可氧化态均有明显降低,且均降低90%左右,残渣态明显升高,降低生态风险。(2)加入100μm、10μm、1μm和0.1μm的铁粉,各重金属残渣态都显著提高,修复效果好,加入不同粒径的铁粉重金属各形态均没有显著差异。     

金矿尾渣中铜的电动修复

以云南省大理白族自治州鹤庆县北衙金矿尾渣为研究对象,采用电动修复技术,研究了不同的阳极工作液、不同的可渗透反应材料(PRB)和不同的可渗透反应材料放置位置对矿渣中铜的去除率的影响,分析了尾矿中铜的形态分布及修复技术对不同形态铜的去除情况.矿渣中水溶态的铜含量占总含铜量的0.7%,弱酸可提取态占5.8%,铁锰氧化物结合态占40.9%,有机物及硫化物结合态占9.7%,残渣态占42.9%.结果表明,阳极工作液为0.1mol/L柠檬酸溶液、PRB为椰壳活性炭并置于距阳极10cm处时,近阳极区矿渣中水溶态的铜去除率为66.5%,弱酸可提取态铜的去除率为51.5%,铁锰氧化物结合态铜的去除率为58.5%,而电动修复对有机物及硫化物结合态和残渣态的铜几乎没有效果.     

有机肥料联合东南景天修复重金属污染土壤的研究

正将两种有机肥料黄腐酸钾和紫云英分别与重金属超积累植物东南景天联用修复重金属污染土壤,研究有机肥料对污染土壤重金属生物有效性、形态以及东南景天重金属积累量的影响。结果显示:修复0～4个月,施加有机肥料对土壤重金属生物有效性均有一定的促进作用;而修复4～8个月,土壤重金属向可氧化态和残渣态转化,生物有效性受到抑制。从东南景天地上部重金属积累量看,     

生物炭对矿区土壤重金属有效性及形态的影响

为探索生物炭作为改良剂修复矿区重金属污染土壤的可行性,以玉米秸秆为原料在450℃制备生物炭,采用扫描电镜、能谱分析以及傅里叶变换红外光谱等分析与测试手段对其进行表征。采用室内连续培养的方法,研究在不同培养时间条件下,添加不同施用量（0、1%、3%和5%）的生物炭后,对矿区土壤pH,阳离子交换量（CEC）,土壤重金属Cu、Zn、Pb和Mn有效性以及重金属不同形态变化的影响。结果表明：生物炭能够提高土壤的pH和CEC,且都随着添加量的增加而增加。56d土壤培养后,与对照相比,1%、3%和5%添加水平下pH分别增加了1.14个、1.42个和1.67个单位,土壤CEC分别增加了2.02cmol/kg、3.60cmol/kg和5.39cmol/kg。添加不同含量生物炭后,土壤中有效态重金属均呈现不同程度的降低,而且生物炭添加量越大,降幅也越大。在5%添加水平下,生物炭分别使Cu、Zn、Pb和Mn有效态下降了49.2%、46.2%、72.5%和26.3%。重金属有效态含量与土壤pH、CEC均呈显著负相关关系。添加生物炭后,土壤中重金属的形态发生了变化,由易迁移的弱酸提取态向更加稳定的残渣态转化,且生物炭添加量越大,钝化效果越显著。综上所述,玉米秸秆生物炭的添加提高了矿区重金属复合污染土壤的pH和CEC,促进了重金属复合污染土壤中Cu、Zn、Pb和Mn的弱酸提取态向化学性质稳定的残渣态转化,降低了土壤重金属的有效性,实现了对重金属复合污染土壤的修复。     

生物钝化修复镉污染土壤研究进展

回顾了我国含镉土壤的场地修复。综述了利用生物钝化技术修复镉污染土壤的研究现状,重点探讨了微生物的代谢产物与镉产生硫化物或磷酸盐沉淀的微生物沉淀作用、微生物的细胞壁和其分泌的胞外聚合物直接吸附镉的微生物吸附作用以及镉离子透过微生物的细胞膜而被固定在细胞内的微生物摄取作用等生物钝化机理,并对有机钝化过程和无机钝化过程进行了介绍和评价。分析了镉在土壤中的离子交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态等赋存形态以及土壤中pH值、氧化还原电位、有机质、共存重金属和微生物等因素对镉的生物可利用度的影响。最后阐述了生物钝化技术的优点以及该技术不能将重金属从土壤中永久去除的问题,指出生物钝化技术与其他修复方法相结合是其未来的发展方向。     

化肥的施加对土壤中外源性Cd、Pb赋存形态的影响

采用盆栽培育土壤的方式,通过修正的Tessier连续提取法(七步法)研究了N、P和K肥对外源Cd、Pb污染土壤重金属赋存形态的影响。结果表明,无论是原土还是添加外源性Cd、Pb的污染土壤,Pb基本被固定在残渣态和铁锰氧化物结合态,在外源Cd、Pb污染土壤中添加肥料可降低Pb的铁锰氧化物结合态等较稳定形态的赋存比例,提高生物可利用态的百分比,促进Pb向植物体系的迁移。原土中的Cd大部分处于生物可利用态,当外源性Cd污染进入土壤,离子交换态进一步增加,且土壤中Cd的浓度越大离子交换态所占的百分比越高。向中低浓度的Cd污染土加入肥料可增加离子交换态的赋存比例,提高土壤中Cd的活性;对更高浓度的Cd污染土,离子交换态已基本饱和,加入肥料对Cd的形态分布未有显著影响。添加肥料可促进土壤中外源性重金属Cd和Pb向植物体系迁移,为植物修复重金属污染土壤提供技术支持。     

抚顺市郊农田土壤重金属元素形态分析

选取抚顺市郊农田土壤样品,采用Tessier顺序提取法研究土壤中重金属的化学赋存形态。研究结果表明:在该区域土壤中,As、Cr、Cu、Hg和Zn的形态分布以残渣态为主,Pb的形态分布以铁锰氧化态和残渣态为主,而Cd的主要赋存形态是离子交换态、腐殖酸结合态和碳酸盐结合态。研究区域土壤中除As以外其他各元素总量的平均值均高于全国土壤背景值,其重金属的形态分布主要以化学行为稳定的残渣态和化学行为相对稳定的铁锰氧化态、腐殖酸结合态为主,而Cd以化学行为较为活跃的离子交换态为主,这应当引起关注。     

织金县燃煤区土壤重金属含量及其结合形态

通过Tessier和Shuman法探究了织金县燃煤区土壤中水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态、腐殖酸结合态、铁锰氧化物结合态、强有机结合态、残渣态七种形态Zn、Pb、Cd、Ni、Cu、As、Hg等几种重金属的含量,同时测定了其土壤中各种重金属的总含量。结果显示,Zn、Pb、Cd、Ni、Cu、As、Hg等重金属在织金县燃煤区土壤中的结合形态主要以残渣态含量最高,可高达84.15%。     

腐植酸对石灰(岩)土中铅形态和分布的影响

正通过室内土壤培养试验,探讨不同用量腐植酸对石灰(岩)土中铅各形态的影响。结果表明:腐植酸各处理均能降低石灰(岩)土中交换态和残渣态铅含量,而有机结合态、铁锰氧化物结合态及碳酸盐结合态铅含量则增加;施用腐植酸降低了石灰(岩)土中铅的活性,且影响程度随腐植酸施用量的增加而增大;腐植酸对石灰(岩)土中铅各形态含量在培养0~36天期间变化较明显,培养36天后基     

某市三环南路土壤Cu的形态特征及影响因素研究

以某市三环南路沿线土壤为研究对象,经过野外调查取样和室内分析,对路旁土壤重金属Cu的形态及影响因素进行了研究。结果表明:土壤Cu主要以残渣态和碳酸盐结合态为主;活性态含量较高,占总量的25.09%,有一定的生物有效性和潜在危害性,在土壤利用时应给予关注;p H是影响土壤Cu四种形态(碳酸盐结合态、铁-锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态)含量的主要因素,除p H外,有机质是影响可交换态Cu含量的主要因素。     

裸土起尘颗粒物中铅镉化学形态与矿物赋存特性研究

为探索裸土起尘颗粒物中铅、镉的化学形态与矿物的赋存关系,通过采用铅、镉元素对土壤样品进行模拟污染并老化处理,在一定风速条件下进行实验,对模拟污染土壤的吹前表层土、总悬浮颗粒物(TSP)、吹后表层土中矿物组成、含量与重金属铅、镉的化学形态进行分析,同时重点探讨颗粒物中铅、镉的化学形态与矿物的关系。结果表明:裸土起尘颗粒物中铅的碳酸盐结合态所占比例最高,在44.28%～53.05%之间,镉的可交换态所占比例最高,在59.07%～75.9%之间;不同类型尘中矿物组成基本相同,其中黏土矿物(伊利石和绿泥石)所占比例较大,吹前表层土中为66.3%,起尘后的悬浮颗粒物中为85.1%;不同类型尘中碳酸盐结合态铅、可交换态镉含量与黏土矿物含量变化规律呈正相关。黏土矿物含量变化可能是导致裸土起尘颗粒物中铅、镉化学形态变化的主要因素。     

污泥堆肥过程中重金属特征变化研究

运用Tessier等提出的五步浸提法对经过好氧堆肥的污泥中的铬、镍、铜、锌、镉以及铅这六种重金属元素进行提取,测定含量,并对数据进行了分析,了解堆肥后的污泥中重金属的形态分布特征。结果表明,堆肥可以将大部分重金属的存在形态转变为稳定的残渣态,降低重金属的活性以及对环境的破坏性。