利用体外方法评估不同淋洗剂对土壤中砷的淋洗效果及其健康风险

土壤砷污染已成为我国严重的环境问题,淋洗法是修复土壤砷污染较为有效的手段之一。文中以砷污染土壤为研究对象,运用2种环境友好的淋洗剂KH2PO4和草酸进行振荡淋洗实验,探究两种淋洗剂对不同砷污染土壤的淋洗效果,在此基础上,通过2种不同的体外方法 (physiologically based extraction test,PBET;in vitro gastrointestinal,IVG),探索其生物可给性及对人体的健康风险。结果显示,KH2PO4和草酸对土壤中砷有不同程度的去除,草酸对土壤砷的去除率较高,平均去除率为54.3%。运用PBET方法得到的土壤砷的生物可给性高于IVG方法,KH2PO4淋洗后土壤砷的生物可给性高于草酸。与草酸相比,KH2PO4淋洗会在一定程度上增加土壤砷的健康风险。不同in vitro方法对不同淋洗剂修复后效果有不同的评估结果,应该根据不同的淋洗剂选择较为保守的体外方法来评估淋洗后土壤的生物可给性及健康风险。     

应用连续混合器模型模拟非饱和土壤盐分淋洗过程

尽管连续混合器模型已经广泛应用于土壤中溶质迁移转化规律计算,但却仅限于饱和土壤条件。通过采用Kostiakov公式描述非稳定入渗过程,并结合活塞假设计算入渗过程中土壤水分的运动和分布规律,将连续混合器模型扩展应用于非饱和土壤的盐分淋洗过程计算,并求出了模型的解析解。分析发现,在一定的土壤质地、初始含水率剖面和初始含盐量剖面下,模型的计算结果会受到土层划分厚度的影响,而合理的土层厚度又与饱和导水率和溶质弥散系数之间存在量纲一的函数关系。当土层厚度选取合理时,连续混合器模型与HYDRUS-1D的计算结果十分接近,采用该模型模拟试验土壤盐分淋洗过程,显示了较好的计算精度。     

人工冻结法协同竖井淋洗原位修复污染黏性土的可行性试验

针对黏性土淋洗效率低下问题,提出了人工冻结法协同竖井淋洗原位修复污染土壤的方法.通过垂直布设冻结板,水平冻结土体的竖井淋洗模型试验,研究冻结过程中土中温度场、水分场分布及融解期的排水方式,探讨了人工冻结法协同竖井淋洗原位修复污染黏性土的可行性.研究表明:利用人工冻结法,使未冻土侧水分或淋洗液在"冻吸力"作用下向冻结锋面迁移,然后利用塑料排水板完成融化水(淋出液)与土壤分离的方案可行,能够解决抽液过程中抽液井和注液井之间土体容易形成渗流通道出现优先流,导致淋洗效率低下的问题.在分步冻结模式下,未冻土侧水分在"冻吸力"作用下向冻土侧迁移,冻结-吸水量为22.78 L,融化-排水量为24.60 L;经历一次冻融循环后,相同冻结模式下冻结-吸水量达到30.40 L,在负压抽吸模式下排水量达到44.21 L.该研究结果为今后原位修复污染黏性土提供了新的思路.     

龙岩市土壤稀土分布特征及成矿预测

根据1：25万多目标区域地球化学调查成果,分析了龙岩市深层土壤稀土元素（∑REO）含量及分布特征,并对离子吸附型稀土矿产资源潜力进行了评价,预测了高值区风化壳内的总资源量,提出了新的找矿靶区。     

络合剂淋洗Cu污染粉土的土柱试验研究

以当前我国备受关注的土体污染为背景,通过土柱试验研究了不同络合剂对Cu的淋洗效果,结果表明:乙二胺四乙酸二钠二水合物（ethylenediaminetetraacetic acid disodium saltdihydrate,EDTA）淋洗效果最佳,柠檬酸（citric acid,CIT）次之,氨三乙酸三钠盐单水合物（nitrilotriacetic acid trisodium salt monohydrate, NTA）淋洗效果相对最差;使用不同浓度的EDTA淋洗负载量为150 mg/kg的Cu污染土,浓度增大并未有效促进Cu的解吸,而较小浓度（0.005 mol/L）的EDTA是有效且经济的浓度,其对Cu的去除率达84%;0.015 mol/L的EDTA淋洗不同负载量的Cu污染土,随负载量增加,淋洗率下降,最高去除率为84%,但去除量增加;研究结果可为重金属污染土的淋洗修复工艺提供理论参考依据。     

原位淋洗技术修复石油类污染土壤的研究进展

随着石油的大量开采使用,污染土壤问题也越来越严重,如何修复石油污染土壤成为了人们研究的重点也是难点之一。原位淋洗修复方法不需要对污染土壤进行挖掘,能适用于大面积修复。但是,由于天然场地地质条件的复杂性和现今技术水平的限制,该方法还没有广泛的应用于实际修复之中。文章对原位淋洗修复技术的作用机理、适用范围和国内外研究现状做了介绍,探讨了天然含水层的非均质性对该技术修复效果的影响,介绍了3种原位淋洗修复强化技术,并对原位淋洗技术的未来进行了展望。     

考虑温度电动淋洗法去除污染软土中铬试验研究

针对铬污染软土,自行设计了电动淋洗试验装置,开展了铬污染软土室内土柱淋洗试验,分析了试验过程中电流、电解质溶液pH的变化以及淋洗液种类、外加电压、温度对重金属铬去除特性的影响。结果表明:电动淋洗试验可以有效去除土壤中的重金属铬;相对于单一淋洗试验,用10 V电压强化淋洗试验显著提高了重金属铬去除效果,淋洗液为十二烷基苯磺酸钠（SDS）时Cr（VI）和Cr（总）去除效率是单一淋洗法的2.79,3.12倍。当电压为10 V,温度升高至45 ℃时,淋洗液为柠檬酸（CA）和草酸（OA）的各组试验表明Cr（Ⅵ）与Cr（总）去除率均相应提高;而淋洗液为十二烷基苯磺酸钠时的试验组中Cr（VI）去除率提高了5.84%,Cr（总）去除率降低了4.25%,表明升高温度使部分Cr（VI）还原成不易迁移的Cr（III）;淋洗液为草酸的试验组中升高温度时Cr（Ⅵ）与Cr（总）去除率最高,分别达到了82.08%、77.57%,分别相应提高了27.65%、26.01%。电动淋洗试验后,铬污染软土土粒结构变得更紧密,土粒之间的孔隙减小且被填充的更加密实。     

汞污染土壤的萃取修复技术研究

分别采用HAc、NH4Ac、KI、EDTA、Na2S2O3等萃取剂萃取污染土壤中汞,研究了萃取剂对汞的萃取效果和萃取条件对萃取率的影响,并分析了用Na2S2O3溶液萃取前后土壤中汞的形态变化。结果表明,Na2S2O3水溶液对汞的萃取效果最好,适宜萃取条件为：浓度0.1 mol·L-1、土液比1∶6、萃取时间12 h,当土壤中汞浓度为107.86 mg/kg时,萃取率为65.32%。污染土样在适宜萃取条件下经Na2S2O3溶液萃取后,土壤中可交换态汞、酸溶态汞和硝酸溶态汞基本完全去除,土壤中汞的生物有效性显著降低;萃取后土样的浸出毒性检测符合《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》(GB 5085.3-2007)中要求的无害化堆放标准。     

振荡交换-抽滤淋洗结合凯氏定氮法快速测定土壤中的阳离子交换量

测定土壤阳离子交换量(CEC)的行业标准方法(LY/T1243—1999)是采取离心分离结合手工蒸馏进行滴定,耗时长、操作繁琐。为了缩短反应时间,提高检测效率,本文利用乙酸铵对酸性和中性土壤进行处理,用氯化铵-乙酸铵对石灰性土壤进行处理,应用振荡和抽滤装置快速交换和清洗阳离子,通过全自动凯氏定氮仪对吸附的铵根离子进行测定,由此计算CEC值。结果表明:在最佳的振荡和蒸馏时间、滴定酸浓度、指示剂配比等实验条件下,一个批次样品(100件)的分析流程仅需要12h,比传统方法检测时间缩短近80%。经国家标准物质验证,测定结果与推荐值相符,5次测定的相对标准偏差均小于1. 5%。本方法免去了多次离心分离操作,解决了待测成分损失、CEC测定值偏低的问题,提高了检测效率和准确度,较林业标准方法的成本低,可操作性强,适用于土壤环境质量评价、地区土壤抽样调查等大批量土壤样品分析。     

土壤石油污染的生物修复技术

采用生物修复技术对土壤石油有机污染进行治理以效率高、安全性好、无二次污染、易于管理而受重视。文章结合国内外的最新研究成果。对生物修复的处理过程、技术工艺等方面进行了论述。     

贵州织金新华含稀土磷矿床矿区土壤稀土元素分布特征

稀土元素分析结果表明,贵州织金新华含稀土磷矿床矿区上层土壤中普遍富集稀土元素．其∑REE较高,但比含稀土磷块岩低．表明磷块岩在风化过程中已有部分稀土元素流失。轻稀土元素La、Ce及Y大量集中,LREE／HREE比值较高,说明岩石在风化过程中形成的粘土矿物对稀土元素有一定的吸附作用。但是粘土矿物对稀土元素的吸附量小于REE易溶配合物的流失量。稀土元素球粒陨石标准化模式曲线及Ce异常等特征表明,织金新华含稀土磷矿床矿区土壤中稀土元素分配模式继承了原岩特征。     

凹凸棒石用于修复铜锌镉重金属污染土壤的研究

利用凹凸棒石黏土矿物优异的物化性能对采集的安徽铜陵地区重金属污染土壤进行盆栽修复试验,以降低种植蔬菜中重金属污染物的有效态含量。凹凸棒石与矿区土壤的质量配比设置5组(1∶10、1∶20、1∶40、1∶100以及原土),选择适宜在北京生长的四季小白菜和北京快菜进行种植,盆栽试验结果表明,使用凹凸棒石黏土矿物可以将土壤的pH值提高到5～8,改善了矿区的土壤环境条件,提高黏土矿物对重金属的吸附性能;通过适量添加凹凸棒石黏土矿物,对Cu元素的平均修复率达到31.50%,Zn元素的平均修复率达到26.15%,Cd元素的平均修复率达到34.92%,能够有效减少蔬菜对Cu、Zn、Cd三种重金属元素的吸收。凹凸棒石与土壤的质量比为1∶20时,对污染土壤的修复效果最佳。     

深层地下水稀土元素无机形态及其对稀土特征的影响——以皖北任楼矿煤系含水层为例

在对皖北任楼矿煤系含水层地下水常规离子和稀土元素组成分析的基础上,运用Visual Minteq软件对溶解态稀土的无机形态进行了模拟。结果表明：煤系含水层地下水分为富SO₄^2-和富HCO₃^-(或富CO₃^2-)两类,二者pH值大致以8.20/8.36为界。富SO₄^2-水具有相对富HCO₃^-水偏低的稀土总量,但二者在PAAS(后太古代平均页岩)标准化图解上均表现为轻稀土亏损的型式。富SO₄^2-水中稀土无机形态包括Ln³⁺、LnCO₃⁺、LnSO₄⁺、Ln(CO₃)₂^-和Ln(SO₄)₂^-(Ln代表稀土元素),但富HCO₃^-水中以Ln(CO₃)₂^-和LnCO₃⁺为主,且各形态的相对含量与pH值和元素类型(如轻、重稀土)关系密切。HCO₃^-含量与地下水∑REE和/Nd_SN/Yb_SN存在明显的相关性,表明不同含量的稀土元素无机形态(尤其是Ln(CO₃)₂^-)对地下水中稀土元素总量和轻重稀土分异程度存在影响。     

两种有机废弃物对钼矿区农田污染土壤的修复效果研究

选取城市污水处理厂污泥和有机肥两种有机废弃物作为修复剂,通过原位稳定化培养和植物盆栽实验,研究不同修复剂的添加对土壤中有效态钼含量及植物体内钼累积量的影响,比较两种修复剂对于钼污染土壤的修复效果。结果表明：经过60 d的稳定化培养后,污泥和有机肥两种有机废弃物均能降低土壤中有效态钼含量,但降低效果不很显著,有机肥的稳定化修复效果略优于污泥;两种废弃物的施入,能提高紫花苜蓿和黑麦草地上部位生物量同时降低其对钼的累积量。     

大宝山多金属矿区土壤-植被稀土元素生物地球化学特征

为研究采矿对土壤-植被REE生物地球化学特征的影响,采集大宝山多金属矿区及背景区土壤及优势植物芒萁、马尾松叶片,测量REE含量.对比分析样品中REE分布模式、∑REE、δEu、δCe及四重效应等地球化学特征.结果表明:受采矿活动影响,矿区土壤REE含量均值达284.99 mg/kg,显著高于背景区,且表土层REE含量明显高于心土层;相对于背景区,矿区土壤和植被轻重稀土分馏更弱;研究区土壤和植被都为Eu亏损,大都为Ce富集,马尾松与土壤REE含量呈正相关,REE富集植物芒萁在背景区富集系数反而更高;矿区环境抑制植物对REE正常的迁移和分异,对植被生长不利,植被REE分布分异特征是其对生长环境的反映和适应.      

原位吸附技术修复六价铬污染土壤

常见六价铬Cr(Ⅵ)污染场地修复技术如客土法、还原法、固化法、生物法等存在成本高、效率低及Cr(Ⅵ)被二次氧化等缺点。理想修复技术应能快速、低成本地将铬元素(Cr)从土壤中彻底去除。本文将聚吡咯(PPy)通过原位聚合的方式负载在凹凸棒土(ATP)表面,制备了以PPy为“壳”和以ATP为“核”的ATP/PPy复合材料,ATP/PPy对Cr(Ⅵ)的最大吸附容量为185.19mg/g,吸附机理包括静电引力、螯合、还原与离子交换等。将ATP/PPy嵌入土壤中,利用Cr(Ⅵ)在土壤中的纵向迁移及横向浓度差渗透,可实现对土壤中Cr(Ⅵ)的原位吸附。实验考察了模拟降雨量、土壤pH、土壤容重、土壤有机质含量等因素对土壤中Cr(Ⅵ)去除效率的影响。结果表明,当供试土壤中Cr(Ⅵ)浓度为30mg/kg,模拟降雨量为6mL/天,土壤有机质含量为7.6g/kg,土壤容重为1.22g/cm³,土壤p H为5.86时,第35天时土壤滤液中Cr(Ⅵ)去除率为58.51%,土壤中Cr(Ⅵ)含量降低至2.97mg/kg,低于《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600—20...     

纳米材料在土壤重金属污染修复中的应用

重金属污染土壤的修复一直是国内外环境研究者关注的重点环境问题之一.近年来,纳米材料在土壤重金属污染修复中的应用也受到了越来越多的关注.综述了主要纳米材料及其改性材料修复土壤重金属的应用、纳米材料的组合技术应用以及影响纳米材料修复土壤重金属效果的主要因素,提出了今后该领域应重点加强研发新的纳米材料,同时提高其在土壤中的扩散能力,研究从室内实验到田间实验的应用;进一步深入探讨了纳米材料在土壤中的环境行为及相关机理等,以期充分理解并进一步推动纳米材料在土壤重金属污染修复中的应用.      

淋洗剂乙二胺四乙酸对重金属污染土工程特性的影响

以重金属铅（Pb2+）污染土和淋洗剂乙二胺四乙酸（EDTA）为研究对象,通过批次试验研究了不同浓度EDTA的淋洗对Pb2+污染土的渗透特性、持水特性、压缩特性、抗剪强度等工程特性的影响,为淋洗修复后土壤的二次利用提供参数支持。基于矿物成分、孔隙结构等微观试验,揭示了土壤工程特性变化的内在机制。研究结果表明,当淋洗剂EDTA浓度从0增加到0.15 mol/L,经淋洗修复后的污染土壤pH值从7.94下降到5.12,渗透系数降低超过一个数量级,黏聚力降低50%以上,而内摩擦角增大,持水性能提高,孔隙比从0.81下降到了0.76。微观试验的结果表明,随着淋洗剂浓度的增大,土壤中的蒙脱石、钠长石和伊利石矿物含量减少,石英矿物含量增加,其中蒙脱石含量从7.87%下降到了0.07%,而石英矿物含量增加了11.09%;淋洗后土壤单位质量进汞量由0.22 ml/g降低到0.15 ml/g,土壤总孔隙体积减少。重金属污染土淋洗修复工程在考虑重金属去除率及经济性指标的同时,还应考虑淋洗剂对土壤工程特性的弱化。     

金属矿区土壤重金属污染的植物修复研究现状

受矿业活动影响,金属矿区及周边土壤重金属污染已成为严重的环境问题之一。植物修复技术是近年来发展起来的清除土壤中重金属的一种有效、经济的生态技术。重金属污染土壤植物修复技术主要有植物固定、植物挥发和植物吸收等方式,植物固定技术是利用植物阻隔土壤中重金属的迁移,而植物挥发和植物吸收则是将土壤中的重金属移除。本文系统总结了迄今在金属矿区土壤重金属污染的植物固定和植物吸收修复技术研究方面的现状与进展,包括矿区超富集植物筛选、超耐受性植物筛选、提高重金属生物有效性的高效活化剂以及降低重金属迁移能力的化学钝化剂研究等。提出了当前相关领域研究中存在的主要问题,并提出了进一步研究的主要方向。