镉污染稻田土壤土柱淋洗修复研究

以三氯化铁为淋洗剂,采用土柱淋洗法对镉污染稻田土壤进行了修复研究。系统考察了土壤的干湿状态、淋洗液浓度及体积、搅拌次数、淋洗时间等淋洗条件对Cd去除率的影响,深入探究了Cd在土柱中的分布规律。结果表明“干洗”条件下的修复效果优于“湿洗”;淋洗液浓度、搅拌次数、淋洗时间及淋洗液体积的增加均能提升Cd的去除率,但提升程度有限;当采用“干洗”方式进行淋洗,且三氯化铁浓度为0.05 M、搅拌次数为3、淋洗时间为2 d及淋洗液体积为450 mL时,Cd的去除率可达最大值25.4%;在此最优淋洗条件下,洗脱的Cd中有86.7%存在于孔隙水中。由此表明,在稻田淋洗修复过程中,高效排出孔隙水是修复的关键。     

有机酸淋洗修复复合重金属污染河道底泥研究

针对高粘性Ｃｕ、Ｚｎ复合重金属污染河道底泥,采用酒石酸、草酸、柠檬酸三种有机酸作为淋洗剂对污染土进行淋洗修复,通过振荡淋洗方法,探究淋洗剂浓度、淋洗时间对重金属去除率的影响规律,采用ＢＣＲ三步提取法对淋洗前后土壤重金属形态进行分析。研究结果表明:3种有机酸对Ｚｎ的去除率优于对Ｃｕ的去除率,得到最佳淋洗方案为浓度0．4ｍｏｌ／Ｌ的酒石酸淋洗2．0ｈ,对Ｃｕ、Ｚｎ的去除率分别为29．19％、67．8％。通过ＢＣＲ形态分析发现有机酸可有效降低重金属弱酸提取态、可还原态浸提浓度,并能一定程度上提高残渣态含量,这有利于降低重金属环境风险。     

农田土壤重金属Cd的环保淋洗剂筛选研究

土壤淋洗是一种有效修复重金属污染土壤的方法,而淋洗剂的选择是淋洗过程的关键因素,直接影响淋洗效率。研究了4种淋洗剂(乙酸、柠檬酸、CaCl₂、FeCl₃)对Cd轻度污染的农田土壤淋洗性能及影响因素。结果表明:淋洗效果依次为FeCl₃＞柠檬酸＞乙酸＞CaCl₂;FeCl₃的淋洗机理是Fe³⁺与土壤中的Cd²⁺离子交换,其水解出的H⁺可促进碳酸盐结合态Cd溶出,Cl^-还可与Cd²⁺形成稳定的螯合物;经优化后的最佳的淋洗条件是固液比为1∶5,浸提时间为4 h,此时乙酸、柠檬酸、CaCl₂和FeCl₃的最大土壤Cd去除率分别为30.24%,24.62%,24.82%,81.90%;pH值对淋洗效果的影响较大,除CaCl₂外,3种淋洗剂的淋洗效果都随pH值的升高而降低(pH值在2.5～5.0范围内),FeCl₃的淋洗效果降低最为显著。研究成果可为Cd污染农田土壤修复提供技术支撑。     

常见水生植物对富营养化和重金属复合污染水体的修复效果研究

选取大沽排污河原位生态修复工程现场的6种修复植物旱生美人蕉、水生美人蕉、旱伞草、鸢尾、马蔺、菖蒲为研究对象,通过温室培养试验研究了这6种植物对水中氮磷和重金属Cd、Pb复合污染的修复效果。试验结果表明,所选6种植物在复合污染水体中对营养物质和重金属Cd、Pb均表现出较好的修复效果。经50 d修复后,各植物对总氮TN的去除率为53.90%～94.75%,对总磷TP的去除率为46.76%～85.10%;对Cd的去除率达到90.39%～99.47%。其中,菖蒲、鸢尾、马蔺对总氮的修复能力较好;鸢尾、美人蕉和马蔺对氨氮的修复效果较好;而旱伞草、美人蕉和马蔺对总磷的修复能力最强。所有修复植物对Cd和Pb的富集系数都远远大于1,对Cd、Pb表现出很强的富集能力,可作为Cd、Pb超富集植物来修复水体中的重金属Cd、Pb污染。     

不同pH调控方法对电助淋洗去除农田土壤Cd的影响

淋洗是修复土壤的一种简单高效的方法,但是对于渗透性系数低的土壤效果不佳。因此,采用电动修复技术强化农田重金属Cd的淋洗(简称电助淋洗),探讨了不同电解液pH控制方法对电助淋洗去除重金属Cd的影响。研究结果表明在电压梯度为1.5 V/cm、间歇通电5 d,每天连续通电8 h条件下,电助淋洗试验Ex1中重金属Cd的去除率为50.87%,比单一淋洗试验组Ex0中重金属Cd的去除率高10%;电动修复技术能强化土壤中孔隙水的流动,加速重金属离子的迁出,提高重金属去除率,有效促进农田土壤重金属Cd的淋洗效果。对比不控制电解液pH的试验Ex1和控制电解液pH的试验Ex2,Ex3,Ex4可知,控制电解液pH能控制土壤pH值,提高重金属Cd的迁移率。综合考虑现场操作等因素,建议采用电极极性切换控制土壤pH值。     

河道底泥中重金属的EDTA淋洗研究

以城市河道底泥为研究对象,用EDTA淋洗进行底泥无害化处理研究。分别探讨了EDTA浓度、淋洗时间、液固比等因素对底泥淋洗效果的影响。目的是为了给底泥中重金属的淋洗实际应用提供技术参数。实验结果表明:淋洗条件如EDTA浓度、淋洗时间和液固比都对淋洗效果有显著影响。本实验中所用底泥0.1 mol/L的EDTA在液固比10∶1的条件下,淋洗效果最好,淋洗30 min就能去除掉70%~80%的Cu和Cd。研究中还比较了淋洗前后底泥中重金属形态分布的变化,详细探讨了底泥与重金属的结合方式对淋洗效果的影响。从形态分析可以得出,原底泥中重金属的分布形态可以用来预测淋洗效果。EDTA淋洗主要针对的是离子态和碳酸盐结合态的重金属,对结合力较强的铁锰氧化物、有机物结合态和残渣态重金属效果较差。因此,可预先进行重金属形态分析来确定底泥是否可用EDTA进行淋洗。     

地下水污染曝气修复过程的介质效应

采用土柱试验模拟水污染与水修复的环境,系统地研究了不同介质对原位曝气技术去除地下水中柴油污染的影响。结果表明:大量水相中的柴油在曝气的开始阶段被去除,越接近空气输入位置污染物去除效果越好,同时粗沙介质中污染物去除的最终效果最好;介质的渗透系数与去除效率有直接关系,渗透系数越大,污染物的去除效率越高,渗透系数越小,污染物的去除效果越差,越易产生拖尾现象。     

基于EDTA淋洗离心—硫酸盐还原菌固化法去除污泥中重金属镉的研究

为研究如何分离和去除污泥中重金属镉（Cd）,采取二氨基乙烷四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid, EDTA)淋洗离心与硫酸盐还原菌( sulfate-reducing bacteria, SRB)固化相结合的方法进行了污泥试验并统计分析了污泥中重金属Cd的形态分布和含量变化。结果表明：在离心力100g、淋洗时间12 h、淋洗2次和离心温度30 ℃的条件下采用EDTA对污泥原样进行淋洗离心,污泥中Cd含量由6.793 mg/kg降至5.241 mg/kg,去除率达22.8%。然后采用SRB对淋洗离心后的污泥试样进行固化,不稳定态Cd含量由2.589 mg/kg降至1.103 mg/kg,固化后污泥中的Cd含量低于《绿化种植土壤》（CJ/T 340-2016）中重金属要求的Ⅳ级标准2 mg/kg。与传统单一修复方法相比,该联合方法有效地降低了污泥中活性大、污染程度高形态Cd的含量,减轻了其环境危害性。     

CRI技术在污水资源化氨氮降解中的试验研究

随着城镇化水平的提高,城市杂用水量激增,污水资源化过程中传统的除氮成本又难以承受。试验采用人工快滤(CRI)技术,运用室内土柱模拟的方法,得出3种湿干比(3 h/9 h,6 h/18 h,8 h/40 h)条件下,渗滤介质不同的两土柱对氨氮的去除率分别为73.61%、69.68%、67.59%和79.57%、75.27%、71.38%;同一土柱相同湿干比条件下,运行时间越短氨氮去除率越高。试验结果对比得出人工土壤配比柱2优于柱1,说明选择合适的介质对污染物去除的重要性,而缩短运行周期对去除率的影响不很明显。     

3种吸附剂对东莞运河吸附效果比较研究

针对东莞运河氮、磷浓度较低的污染特点,以人造沸石、活性炭、高岭土为吸附剂进行吸附实验研究,确定不同吸附剂的最佳反应时间和最佳投入量。结果表明,活性炭对水中TN的去除效果最佳,去除率达61.9%;高岭土具有优异的除磷效果,去除率达79.21%;人造沸石对TN的去除效果一般,而对TP完全没有去除效果,反而会提高TP的浓度。     

基于“ERT”的土壤污染原位修复监测技术试验研究

为及时发现土壤污染变化情况、制定修复方案,在高密度电阻率法(ERT)的基础上进行了污染土壤原位修复动态监测技术试验。试验选取自来水、Na Cl溶液、硝酸铜溶液和磷酸二氢钠溶液、硝酸铜溶液和柠檬酸溶液四组试剂在土壤中渗透扩散,监测扩散过程中的视电阻率变化情况,绘制视电阻率等值线图和视电阻率变化量等值线图,并反演得到电阻率等值线图和电阻率变化量等值线图,分析数值变化的内在联系,验证土壤中离子变化情况引起电阻率变化的结论。结果表明:引起电阻率变化的原因在于土壤离子的活性和电离程度;土壤中离子浓度降低,电阻率增大;离子浓度增大,电阻率降低;电阻率变化量的幅值变化速率反映出土壤修复的快慢,幅值变化速率越快,反映出修复进程越快。研究成果为土壤污染动态监测提供了监测指标,有利于监测装置的改进,为精确修复土壤奠定基础。     

冻融循环作用下盐渍土病害机理及改良技术综述

盐渍土在冻融循环作用下,主要表现出盐胀和冻胀特性,对土体结构造成破坏,土体发生变形,从而降低土体强度,给工程建设造成危害。为改良盐渍土、防治盐渍土病害,从盐渍土病害产生的机理出发,介绍了结晶压力是导致土体结构发生破坏、土体发生变形的本质因素,证实了结晶压力的大小与孔隙大小有关。水盐迁移会加剧盐胀和冻胀的发生。在冻融循环作用下,水分和盐分向土体表层发生运移。盐渍土的盐－胀特性受土体的干密度、含水量、含盐量、荷载和温度的影响,不同因素的影响程度不同,干密度的影响较含水量小。干密度越大、含水量和含盐量越高、降温速率越慢,盐－冻胀越强烈。荷载对盐－冻胀有抑制作用。通过对盐渍土病害机理的研究,结合盐渍土盐－冻胀的影响因素,从土质改良、加固土体、阻断水盐通道和温度控制四个方面阐述了冻融作用下盐渍土的改良方法,可供盐渍土地区的工程建设参考。目前关于结晶压力的研究主要是定性方面的,水盐迁移的研究以室内试验为主。未来对盐渍土病害机理的研究将主要集中在结晶压力的定量研究和水盐迁移的现场试验等方面。     

Heavy metal displacement in EDTA-assisted phytoremediation of biosolids soil.

Chelating agents are added to soil to solubilise the metals for enhanced phytoextraction. Yet no studies follow the displacement and leaching of heavy metals in soil with biosolids following solubilisation with chelates. The objective of this work was to determine the mobility of heavy metals in biosolids in a soil from a sludge farm that had received biosolids for 25 years. The soil was placed in columns in a greenhouse. Columns either had a plant (poplar) or no plant. After the poplar seedlings had grown for 144 d, the tetrasodium salt of the chelating agent EDTA was irrigated onto the surface of the soil at a rate of 1 g per kg of soil. Drainage water was analysed for three toxic heavy metals and four essential heavy metals. Without EDTA, concentrations of the seven heavy metals in the leachate from columns with or without plants were low or below detection limits. With or without plants, the EDTA mobilised all heavy metals and increased their concentration in drainage water. Without plants, the concentrations of Cd, Cu, Fe, and Zn in the leachate from columns with EDTA were above drinking-water standards. The presence of poplar plants in the soil reduced the concentrations of Cu, Fe, and Zn in the leachate so it fell within drinking-water standards. Concentrations of Cd and Pb in the leachate remained above drinking-water standards with or without plants.     

高原冻土地区公路路基回填材料优选及施工技术

以中国一带一路重点项目西藏羊大公路(羊八井至大竹卡公路)改建工程为依托,研究了高原冻土地区公路路基施工优化设计,提出了拟采用的4种公路路基回填材料方案,分别为原土基层、天然级配砂砾+水泥稳定砂砾基层、粉质黏土+气泡混凝土基层、人工级配砂砾+宕渣基层,面层均采用中粒式沥青.利用有限元分析软件MIDAS-GTS NX建立路...     

黄土中铜铅金属的电动迁移及强化去除机理研究

以人工配制的铜铅污染黄土为研究对象,使用性价比更高、二次污染风险更低的电动修复技术,研究污染黄土中铜铅金属离子迁移规律,分析电极材料、阳离子交换膜及酸预处理等单一强化方法对电动力学修复过程中电流、电渗流、pH、电导率、去除效率、离子赋存形态等的影响规律,揭示强化方法的电动修复机理,并在此基础上明确三者联用电动修复强化机理。结果表明：电动土工合成材料(EKG)电极比石墨电极具有更高的电流,同时能够快速释放较多的氢离子和氢氧根离子,在阳极附近提供了酸性环境促进了更多重金属离子的解吸和迁移,从而提高了修复效率,但阴极附近的沉淀导致去除效率较低;阳离子交换膜能够较好地调控阴极附近土壤的pH值,有益于金属离子的解吸,然而阳离子交换膜引起的浓度差极化作用,以及阳离子交换膜表面沉淀现象使电流和电渗流显著降低,限制了去除效率的提高;酸预处理能够降低污染黄土试样pH值,使黄土中黏土矿物、水合氧化物及有机质表面原始的负电荷减小甚至变为正电荷,有助于重金属提前解吸,显著提高电导率,从而提高电流和电渗流,与阳离子交换膜强化效果接近,是一种较为经济的强化手段;EKG电极、阳离子交换膜及酸预处理三者联用能够充分发...     

污染土壤/底泥电动修复研究进展

修复污染土壤/底泥对改善生态环境质量极为重要,通过对污染土壤/底泥施加电场,可使污染物定向迁移、富集并去除.综述了电动修复的发展历程,比较了重金属、有机污染物及复合污染物的电动修复机理及其限制因素,分析了土壤预处理(加入酸、氧化剂、共溶剂、表面活性剂,搅拌,升温等)、电极优化(交换电极、阳极逼近、电极矩阵等)、多技术(...     

黄河淤积粉土的两种复合稳定方案与性能对比

为探索路基工程中黄河淤积粉土的稳定技术和性能保障方案,针对德州齐河县境内的黄河淤积粉土,在乳化沥青复合稳定粉土(AE稳定土)的研究基础上,采用无机/有机复合材料制备出一种复合固化剂(FG固化剂),研究了AE稳定土和FG稳定土2种稳定方案下粉土的抗压强度性质、水稳定性和抗冻融能力;结合XRD、SEM表征技术,探讨了FG固化剂的稳定机理。研究认为,FG固化剂稳定土较AE稳定土有着更高的无侧限抗压强度、回弹模量和承载能力,水稳定性良好,在抗冻融能力上有着比AE稳定土更好的效果。XRD与SEM分析表明,FG固化剂提供了活性矿物质,其复合胶凝效应和填充增强保障了粉土的抗压强度,高分子物质起到粘结颗粒界面、填塞孔隙的作用,降低了内部孔隙率;两者造成土体的最大干密度变大;与AE稳定土的稳定机理不同。FG固化剂的使用为黄河粉土的稳定和工程应用提供了参考方法。