生物炭协同微生物矿化技术修复复合重金属污染农田土壤北大核心

以复合重金属污染农田土壤为研究对象,采用生物炭协同微生物矿化修复技术修复复合重金属污染农田土壤。通过调查污染区重金属含量及营养指标分布情况,验证生物炭协同微生物矿化修复技术对复合形态的Pb、Zn、Cd三种重金属的固定效率,同时采取添加钙组和不添加钙的实验方式,解析Ca和Cd竞争成核位点的机制。结果表明:污染区属于Pb、Zn、Cd三种重金属复合污染场地,且土壤养分含量N、P、K等级分布不均匀。处理组较空白组重金属Pb、Zn、Cd的浸出率分别降低了42.49%、45.95%、30.43%,重金属Pb、Cd的可交换态分别下降了25.06%、26.42%,显著降低了土壤中重金属的迁移转化。且生物炭协同微生物矿化修复技术可有效改善土壤的物理结构,导气性及导水性升高,降低土壤容重,同时提升了土壤氮磷钾、有机质等营养指标。该研究为复合重金属污染农田土壤规模化治理提供了科学依据和理论参考。     

固体废物炉渣回填煤矿采坑后的环境行为模拟研究

为充分论证炉渣固废回填煤矿采坑后对土壤环境的影响，开展了冻融与干湿循环两个重要的自然老化过程模拟试验。试验模拟利用炉渣固废回填煤矿采坑情景，通过分析冻融循环、干湿循环、冻融-干湿循环3种老化方式下老化前后全量/酸浸/水浸检测、碱度活性指标、重金属迁移规律等，研究工业固废经过老化处理后的环境行为变化，经过仪器检测和分析，炉渣中的Pb残渣态、可交换态在老化后均降低，老化后，炉渣中Pb以有机态为主(65.30%)。重金属Cd在炉渣老化前的残渣态占43.03%,老化后变为碳酸盐结合态，占33.84%,易于释放到环境中。Cu在炉渣固体废弃物中以有机态为主，老化后有机态占比继续升高，达71.21%。模拟填埋固废1 a与5 a相比，重金属、氟化物在地下水中的迁移速度逐渐递减，表明重金属随着时间的推移，会进一步向采矿坑东南方迁移。研究成果可以为炉渣充填治理采坑相关技术提供科学依据和参考。     

加速微生物诱导碳酸盐沉淀过程的调控因子筛选及机理初步研究北大核心

微生物诱导碳酸盐沉淀(MICP)技术被广泛应用于土壤重金属污染控制中,然而,土壤的成分会降低碳酸钙成核速率,为解决其矿化过程成核慢、矿化产物晶型不稳定等问题,选取六种调控因子:柠檬酸钠(C_(6)H_(5)Na_(3)O_(7))、氧化镁(MgO)、氯化镁(MgCl_(2))、壳聚糖((C6H11NO4)n)、乙醇(C_(2)H_(5)OH)和二氧化硅(SiO_(2)),利用偏振光显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及傅里叶红外光谱(FTIR)等测试手段和方法,筛选出能够加速结晶且生成沉淀量最多,对铅的去除率达到90%的调控因子柠檬酸钠(TKa)。结果表明,柠檬酸钠能稳定球霰石,加快矿化过程和增加矿化沉淀,提高重金属去除率。因此,柠檬酸钠具有提高MICP生物修复的速度,对提高MICP技术应用的效率具有重要意义。