铅锌冶炼厂周边土壤重金属污染特征研究

通过野外采样和实验室分析,在分析土壤基本理化性质、重金属含量及形态特征的基础上,研究云南澜沧某大型冶炼厂周边土壤重金属污染特征及规律.研究表明,铅锌冶炼厂土壤中总Cd、总Pb和总Zn平均值分别为(2.36±0.14)mg/kg、(287.79±176.45)mg/kg、(161.94±94.57)mg/kg,均超过中国土壤元素背景值和云南省土壤元素背景值.表层土壤重金属污染顺序为CdPbZnNiCrCuAsHg,其中表层土壤Cd内梅罗综合污染指数为21.05,属于重度污染;Pb内梅罗综合污染指数2.33,属于中度污染,Zn内梅罗综合污染指数1.79,属轻度污染,但表层土壤尚未受到Cr、Cu、Ni、Hg、As污染.重金属Cd、Pb、Zn含量随土壤深度增加极显著降低(P0.01),Pb、Zn污染主要集中在0~20 cm上,20~80 cm土壤层尚未受到污染,而Cd在0~20 cm、20~40 cm土壤层中均超过《土壤环境质量标准》二级标准.表层土壤中Cd、Pb、Zn总量与DTPA提取态含量呈极显著正相关(P0.01).说明铅锌冶炼厂周边土壤受Cd、Pb、Zn污染.     

西安市革命公园土壤重金属含量及污染评价

对西安市革命公园表层土壤中Cu、Ni、Zn、Cr、Cd及Pb等6种重金属的含量状况及形态分布进行取样调查,并对其污染状况进行分析与评价.结果显示,革命公园的表层土壤呈碱性,并含有较多有机质;土壤中Cu、Ni、Zn、Cr、Cd及Pb平均含量分别为27.30mg/kg,26.01mg/kg,90.29mg/kg7,1.06mg/kg0,.184mg/kg及51.61 mg/kg;除Pb外,土壤中Cu、Ni、Zn、Cr及Cd形态分布均以残渣态为主;革命公园土壤内梅罗污染指数为2.70,说明革命公园土壤中重金属污染已经达到中度污染,其中Pb元素污染程度最严重.     

铅蓄电池工业场地铅污染分布特征及风险分析

为探明铅蓄电池厂废弃地块是否对土壤环境及周边人群存在影响,以某铅蓄电池厂污染场地为研究对象,在系统分析该场地土壤重金属铅(Pb)的污染分布特征基础上,采用人体健康风险评价等手段对其风险特征进行综合评价.结果显示,该场地土壤总体中性偏碱,表层土壤重金属Pb含量明显高于区域背景值,其中生产区Pb含量为第1类建设用地风险筛选值(400 mg/kg)的5. 58倍;各区域不同深度土壤Pb含量与pH值呈负相关,与有机质含量呈明显正相关;场地内各区域表层土壤Pb污染程度较高,按污染程度从高到低排序:生产区排污口熔炼区循环水池;健康风险结果显示,重金属Pb对人体所产生的非致癌风险总体可以忽略,但生产区和排污口处的土壤重金属Pb对人体具有一定的致癌风险.研究结果表明,此类铅蓄电池厂场地已明显受到污染,且对环境及人体健康具有潜在风险,若要开发利用,必须严格管控甚至修复治理.     

朱仙庄煤矿周边土壤有机质和重金属的含量研究

为了解煤矿周边土壤有机质含量对重金属的影响,以宿州朱仙庄煤矿周边的农田为研究对象,测定了其土壤中有机质及重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb)含量.结果表明: Cu、Zn、As、Cd、Pb金属元素有轻度积累,但不会影响农业生产和生活; Cd的单因子污染指数高于4, 污染风险等级高; 研究区土壤中的有机质平均含量为50.53 g/kg,但各采样点土壤中的有机质含量差异较大,变异系数为0.81; Cu和As在土壤表层出现积累,且积累含量与有机质的含量呈显著正相关.本文的研究结果对相关部门进行土壤环境质量调查以及土壤合理利用有一定的参考价值.     

广西元宝山矿区周边农田土壤重金属富集特征及污染评价

为探明广西元宝山的重金属矿区周边农田重金属污染现状,分析了2009~2011年柳州市融水县元宝山矿区周边的水田和旱田土壤中重金属Pb,Cd,As,Zn,Cu和Hg的含量,探讨该地区农田土壤中的重金属统计特征和年度变化趋势,并利用内梅罗污染指数法评价污染程度.结果表明,6个农田中Hg含量(0.1 mg·kg-1~2.0 mg·kg-1)超标最严重,调查农田中8.3%样点的土壤Hg含量超过了国家土壤环境质量二级标准(GB 15618-1995),而Pb,Cd,As,Zn和Cu含量均低于此标准.6块农田土壤中同种重金属含量在2009~2011年不同年份间无显著差异(P0.05),初步说明,调查土壤中的重金属富集量没有随时间的累加特性.此外,调查农田土壤的6种重金属间无明显相关性,其重金属来源有待进一步研究.根据内梅罗污染综合指数判断,多数监测点位土壤处于警戒级,个别位点的土壤处于轻污染.     

用改性钢渣磷肥修复污染土壤的效果

随着产业结构的进一步调整与升级,大量工业污染场地亟待修复。钢渣磷肥(thomas phosphate,TP)可用作重金属污染场地修复,但溶解度低的问题制约了其进一步应用。为提高TP的溶解度,本文采用不同酸、不同浓度、不同养护龄期对TP进行改性处理;然后,筛选出2种改性TP,研究铅污染土的修复效果。土壤中重金属铅的初始质量分数为500、2 000和5 000 mg/kg,TP掺量为3%~35%,养护龄期为7 d和28 d。研究结果表明:醋酸改性钢渣磷肥(A-TP)和硝酸改性钢渣磷肥(A-TP)的pH值和钙离子溶出量均较大,电阻率较小,可用作修复铅污染土的备选材料;进一步对其修复效果进行研究,在土壤中铅质量分数不高于2 000 mg/kg时,A-TP(掺量15%)修复土和N-TP(掺量20%)修复土28 d养护后均可满足要求,A-TP使用掺量较小,经济性较好;当土壤中重金属铅含量较高(5 000 mg/kg)时,2种改性钢渣磷肥修复效果均无法满足要求,需考虑同其他修复材料结合使用,以提高修复效果。     

有色金属冶炼污染场地土壤和地下水污染特征研究

对广州某有色金属冶炼厂及周边区域的土壤和地下水重金属和其他污染物进行了监测,结果表明：与《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)中Ⅱ级标准(pH 6.5~7.5)标准相比,部分样品超过土壤Ⅲ级标准,说明冶炼厂周边土地土壤受Hg的污染严重,已不适合耕种.在部分采样点发现尽管地下水受COD污染,重金属指标仍满足《地下水质量标准》(GB/T 14848-93)Ⅲ类要求;结合土壤与地下水监测结果来看,重金属污染物还未对地下水造成危害,但仍需要进行长期的监测以判断重金属在污染场地中的迁移机理与过程,为污染场地修复与地下水污染防治提供必要的技术支持.     

城市表层土壤重金属污染的分析与评价

根据2011年全国大学生数学建模竞赛A题,讨论了城市表层土壤重金属的污染问题.对于问题(1),采用Muller地积累指数法来描述土壤重金属污染程度;对于问题(2),利用因子分析法确定各元素的相关系数阵,分析出城市表层土壤重金属的污染主要来源;在问题(3)中,结合重金属污染传播特征及运用高次曲面的拟合建立城市表层土壤重金属污染源的数学模型.     

济源某铅锌产业区土壤重金属空间变异特征及污染评价

为研究铅锌产业区土壤重金属污染特征,以济源市柿滨村铅锌产业区土壤为研究对象,采用单因子污染指数评价、模糊综合评价、聚类分析、Kriging局部内插值等理论和方法,分析了土壤中Cd、As、Pb、Hg、Cu、Cr、Zn、Ni的污染程度及Cd、As、Pb 3种主要重金属污染物的空间变异特征。结果表明:Cd、As、Pb均有不同程度的超标,以Cd超标率最高,模糊数学综合评价法评价结果为三级;各种重金属元素间均存在一定的相关性;垂直方向上,Cd、As、Pb均集中分布在土壤表层(0~20 cm),由表层至深层其质量分数逐渐降低;水平方向上,Cd、Pb和As的质量分数均呈现由厂区向周边逐渐降低的趋势,扩散速度受周边地势影响明显。     

滕州表层土壤重金属累积特征及来源分析

为了解滕州地区表层土壤重金属污染状况及其来源,以滕州地区土壤中As,Cd,Cr,Cu,Hg,Ni,Pb,Zn等元素含量为研究对象,在对深、表层土壤样品数据进行正态、对数正态分析的基础上,选取Al_2O_3为参比指标,获取重金属背景值,对研究区土壤重金属的富集因子进行统计,评价研究区重金属污染等级;结合土壤重金属数据的Pearson相关性分析和因子分析,解析重金属的污染来源。研究结果表明:研究区表层土壤重金属污染等级大多数为无污染和轻微污染,在部分区域Hg和Cd达到中度污染,Hg甚至达到强烈污染,主要分布在中部、南部和东南部;研究区点状污染分布相对突出,交通沿线污染等级较高,表层土壤重金属主要源于自然成土演化及交通运输、化肥农药、工矿业排污等人为因素。     

淋洗剂对土壤铅淋洗效率及养分损失的研究

利用3个浓度的乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na2)、苹果酸(MA)和柠檬酸(CA)3种淋洗剂对某铅选矿厂周围铅污染土壤进行了模拟淋洗研究,测定了铅的去除效率和土壤速效氮、速效磷和有机质的流失量。研究结果表明,研究区域土壤Pb污染较为严重,平均含量达到1 389 mg/kg。在同种浓度处理下,土壤铅的淋洗去除效率依次为EDTA-Na2>柠檬酸(CA)>苹果酸(MA)。随着淋洗液浓度的增加,铅的淋洗去除效率增加,土壤中速效氮、速效磷和有机质的淋洗流失量也逐渐增加。同种浓度下不同淋洗剂淋洗的养分损失量顺序不完全一致。结果表明,在4种淋洗剂中,EDTA-Na2是最有效的土壤铅污染淋洗剂,在强化植物修复方面也有很好的应用前景。     

环境中石油烃污染物组分的气相色谱分析

采用硅胶／氧化铝层析柱分别对原油及污染土壤中的油组分进行了分离，得到了胶质和沥青质、饱和烃、芳烃和极性物等组分，回收率达90%以上；通过气相色谱法(GC)和重量法对受污染土壤和水体的石油烃(TPHs)所进行的定量分析结果表明：以20^#柴油为标准油，用GC法对水相中低浓度石油烃含量的测定效果较好；而用重量法测定受污染土壤中的油含量可以满足对环境样品的要求，利用GC图判别原油烃的指纹特征对于分析原油组成在环境中的变化具有重要意义。     

三维荧光光谱测试方法及其在油气化探中的应用

介绍了原油和土壤样品的三维荧光光谱测试方法。我国西北某大型盆地的２０１个土壤样、１５个原油样以及空白地区７个土壤样品的三维荧光光谱特征表明，各油气田上方土壤样品中存在着与油气物质有关的特征荧光反映，异常样品的荧光光谱与原油的相近，其荧光强度和形态特征变化与油气田的空间位置存在着一定的关系，荧光强度高的样品大多数位于油气田范围之内，且相应的Ｒ２＞０．９．空白区土壤样品的最大荧光强度均较低，且最大荧光峰分布零乱，无规律。因此，三维荧光光谱指纹技术是油气化探中的一种重要手段．     

异菌脲在梨和土壤中残留量的测定方法

建立了异菌脲在梨和土壤中气相色谱分析方法。梨、土壤样品用乙腈提取,Florisil固相萃取小柱净化,淋出液浓缩后用正己烷定容,气相色谱仪电子捕获器检测。试验结果表明,异菌脲的含量与峰面积之间呈线性关系,异菌脲的最小检出量为0.005ng。对于梨样本,异菌脲最低检测量为0.01mg/kg,添加平均回收率为94%～107%,变异系数为3.2%～6.5%;对于土壤样本,异菌脲最低检测量为0.01mg/kg,添加平均回收率为98%～110%,变异系数为4.0%～10.5%。结果表明该残留分析方法的灵敏度、准确度、精密度等均符合农药残留检测的要求。     

堤基侵蚀型管涌的砂槽试验研究

堤基侵蚀型管涌是汛期堤防工程中常见的一种渗透变形现象,其发生完全位于堤基或坝体内部,通常不易被发现,难以及时采取相应措施予以控制。同时,随着侵蚀型管涌的发展,堤基进一步会产生不均匀沉降,最终威胁大坝的安全,因而其发展机理和破坏特性的研究一直是国内外研究的热点和难点。为探究堤基侵蚀型管涌的发生发展过程及破坏规律,通过引入多色填充砂示踪方法实现了对土样中填充细料颗粒运移的顺序和方向进行判别,从而更直观地揭示管涌发展过程。根据不同管涌土判别方法选取了三种间断级配的土样进行侵蚀型管涌双层堤基砂槽模型试验,并对现有管涌土判别方法的有效性进行了比较。同时考虑变水头条件和土料级配两种因素对管涌侵蚀结果的影响,分析“扰动”作用与管涌发展的关系。通过研究表明：侵蚀型管涌破坏始于管涌口周围的细料流失,随着渗透侵蚀的发展,细料起动和流失位置均逐渐向上游发展;侵蚀过程中细料的流失具有明显的渐进性,而细料起动可以发生在侵蚀范围之外;外部因素或渗流稳定因素造成的“扰动”作用对侵蚀型管涌过程具有促进作用。     

利用酒石酸土柱淋洗法修复重金属污染土壤

通过室内模拟试验,采用土柱淋洗方法,研究酒石酸溶液两种不同添加方式对冶炼厂土壤中重金属离子去除率的影响,采用连续分级方法研究了淋洗前后冶炼厂土壤中重金属形态的变化.结果表明,2.5 L酒石酸5次加样的淋洗效果明显好于10次加样的淋洗效果,其中5次加样淋洗能去除91.3%的Cd,11.1%的Pb,39.2%的Zn,11.1%的Cu;淋洗过程中铅的穿透曲线明显滞后于镉、铜和锌3种重金属离子.形态分级结果表明,酒石酸5次加样淋洗能有效去除污染土壤中交换态和碳酸盐结合态部分重金属离子,明显降低氧化物结合态部分重金属离子,而对有机态和残余态部分重金属离子作用效果不明显.可见用酒石酸土柱淋洗法修复重金属污染的土壤是可行的.     

普光气田开发区土地利用/覆盖扰动监测

气田开发施工工程常常对植被造成破坏,改变土地利用现状,产生水土流失,因而加剧了项目区土壤侵蚀强度.以普光气田开发区为研究区,在3S技术支持下,运用空间分析方法,通过图层叠加、缓冲区分析与土地利用/覆盖变化轨迹提取,对气田开发区的生态系统破坏与恢复情况进行监测.结果表明：气田开发工程过程中会对植被和周围生态系统产生较大影响;工程前后土地利用变化主要体现在林地、耕地、草地和建设用地之间的转换上,其中气田开发区建设以占用耕地为主.但由于采取了相应的水土保持、生态恢复等措施,没有引发明显的水土流失和生态破坏,故工程中采取的措施有效,后期植被恢复较好.     

简谐SH波作用下管桩的振动特性

在一维波动模型的基础上得到了简谐SH波作用下桩周土和桩芯土的位移。在三维轴对称的情况下,运用势函数和分离变量法求解了简谐水平集中荷载和SH波引起的管桩桩周土和桩芯土的振动问题,得到了桩周土和桩芯土的径向位移和环向位移。考虑管桩土动力相互作用和管桩土的连续性边界条件对简谐水平集中荷载和SH波作用下管桩的振动进行了研究,得到了管桩桩顶的动力放大因子。通过数值算例分析可知,简谐SH波作用下管桩存在共振现象;管桩管壁过薄宜导致桩基失稳;相同外径情况下采用管桩要比实芯桩的抗震性能更好。     

微波消解-MPT-AES法测定电池污染土壤中铅和汞

研究了用微波消解-MPT-AES法测定电池污染土壤中铅、汞含量的方法。考察了分析谱线、微波前向功率、载气流量、工作气流量和氧屏蔽气压力对铅、汞发射强度的影响,得出最佳实验条件。分析介质酸及共存离子对铅、汞测定的影响。实验结果表明,铅、汞的检出限分别为25.2,420.5 ng/mL,RSD(n=11)分别为1.8%和4.9%,并且测得它们的线性范围分别为0.1~100,5~100μg/mL。采用正交实验设计考察最佳土壤微波消解条件,采用工作曲线法测定其中铅、汞的含量,加标回收率分别为99.57%~100.03%和97.32%~98.24%。微波消解-MPT-AES法可成为测定电池污染土壤中铅、汞含量的行之有效的分析方法。     

碳化作用对固化/稳定化污染土中铅的化学溶出特性的影响

固化/稳定化技术已广泛应用于重金属污染场地修复,而二氧化碳碳化作用会改变水泥固化重金属污染黏性土中污染物的化学溶出行为。以铅污染土为对象,采用酸/碱滴定试验和pH相关溶出试验测得浸出液中铅的浓度与pH值的关系,通过连续提取试验确定铅的5种化学赋存形态,研究碳化作用下水泥固化重金属污染黏性土化学溶出特性的变化以及重金属污染物的溶出与pH值的关系。结果表明:碳化作用下,固化污染土的酸/碱缓冲能力减弱18.5%～72.4%;固化污染土中铅的溶解度与pH值的关系展现了两性物质的行为特征,pH值介于7～11之间时,铅的溶解度相对较小,pH值小于7或大于11时,铅的溶解度较大;固化污染土中铅的化学赋存形态均以铁-锰氧化物结合态为主,碳化作用下,水泥固化土中可交换态和碳酸盐结合态所占比例分别增加4.3%和3.5%,而铁-锰氧化物结合态、有机结合态和残余态所占比例分别减小2.1%、0.9%和4.8%;酸雨和碳化共同作用下水泥固化土中的铅更易溶出。