膨润土负载纳米铁去除地下水中六价铬研究

随着人民生活水平的提高和城市化进程的加快,有机污染物及重金属高强度场地污染对人类健康、生态环境及社会安全构成了严重威胁。地下水中的重金属Cr(Ⅵ)污染逐渐受到重视,纳米零价铁可以有效地将六价铬还原成三价铬,使其沉淀固定下来,从而将污染源区的污染物消减固定,防止其向周围扩散。然而由于纳米铁颗粒微小,易被氧化,极易团聚,自身活性受到限制,因此,纳米铁的分散性、稳定性、良好活性研究至关重要。采用低成本环境友好型粘土矿膨润土作为负载材料制备膨润土负载纳米铁（B-NZVI）,批实验和柱实验研究B NZVI去除模拟地下水中Cr(Ⅵ)。结果表明：(1)自制的膨润土负载纳米铁个体呈球形,呈分散状负载于膨润土;(2)相同铁含量的B-NZVI处理Cr(Ⅵ)的效率远大于纳米铁,还原反应符合伪一级反应动力学模型,表观速率常数K随着B NZVI初始浓度的减小而减小;(3)B NZVI在石英砂柱中基本无迁移,适用于点源污染,Cr(Ⅵ)穿透曲线为B-NZVI的实际应用提供了理论和实验基础。     

生物炭负载纳米零价铁对地下水中六价铬的修复效果和影响因素研究

纳米零价铁（nZVI）存在易团聚、钝化和迁移性差等问题,影响对六价铬[Cr(VI)]污染地下水的原位修复效果。为了开发一种低成本、绿色的nZVI改性材料,以球磨生物炭（BC）为载体负载nZVI,构建了nZVI@BC反应体系,再利用羧甲基纤维素（CMC）稳定nZVI@BC,合成了一种新型高效、抗钝化纳米级别的修复材料CMC-nZVI@BC。对改性前后的nZVI进行表征分析,探究了材料添加量、Cr(VI)初始质量浓度、初始pH值、温度及地下水化学组分对CMC-nZVI@BC去除Cr(VI)的影响,并阐明去除Cr(VI)的机理。得出如下结论：（1）铁碳质量比为2∶1时的nZVI@BC对Cr(VI)的去除效果最好, 3 h内0.6 g/L CMC-nZVI@BC对50 mg/L Cr(VI)的去除率达99.9%,表现出较高的去除Cr(VI)的速率和能力;（2）去除Cr(VI)的主要机制是通过还原和沉淀反应;（3）在pH值2～10范围内,pH值对去除Cr(VI)有显著影响,温度影响较小;（4）${\mathrm{SO}}_4^{2-}$的存在促进了Cr(VI)的去除,而${\mathrm{HCO}}_3^{-} $、${\mathrm{NO}}_3^{-} $、Ca2+、Mg2+和腐殖酸对Cr(VI)的去除均有不同程度的抑制作用。这些结果表明,CMC-nZVI@BC可以作为有效去除Cr(VI)的原位修复药剂,为nZVI在地下水原位修复的应用提供了依据。     

三氯乙烯污染土壤和地下水污染源区的修复研究进展

作为现代工业中广泛使用的氯代溶剂,三氯乙烯（TCE）对土壤和地下水的普遍污染及其对人体健康的影响已经引起了人们的重视,关于其处理方法也受到人们的广泛关注。通过查阅国内外文献资料,对化学氧化、热修复及生物修复3种原位修复TCE污染的土壤和地下水污染源区的方法进行了总结,并在此基础上重点讨论了Fenton氧化、过硫酸盐氧化、蒸汽强化提取法及电阻加热法等原位修复方法     

壳聚糖包覆纳米铁镍双金属的迁移性能及其降解地下水中三氯乙烯的研究

地下水中三氯乙烯(TCE)严重威胁公众健康和环境安全,纳米零价铁原位注射技术可以还原降解TCE,但是应用中,纳米零价铁存在易氧化团聚而失活、迁移性差等问题。为此,利用天然高分子壳聚糖作包覆剂增强分散性和稳定性,镍作催化剂增强反应活性,成功制备获得壳聚糖包覆纳米铁镍双金属颗粒(CS Fe Ni)。沉降光谱实验表明包覆壳聚糖后纳米铁的分散稳定性得到增强,Zeta电位测试进一步证实颗粒表面负电荷增加,提高了静电排斥力,使得CS Fe Ni分散稳定性明显改善。柱迁移实验表明改性后的CS Fe Ni迁移能力得到提高。批实验表明CS Fe Ni能够高效降解TCE并能完全脱氯,研究结果为纳米铁原位注射技术的实际应用提供了理论基础和实验参考。     

地下水污染场地污染的控制与修复

我国存在大量的地下水污染场地,给地下水资源的使用带来了严重威胁。将地下水污染场地划分为4大类,15个亚类,为制定不同地下水污染场地的管理、控制和修复规定提供了依据;对地下水污染防治规划的内容和方法技术进行了论述。提出了建立地下水污染的预警系统,为污染的预防奠定基础;介绍了地下水污染的控制与修复技术,并对地下水污染防控和治理的基本原则进行了探讨。     

浅谈地下水污染的生物修复技术

针对地下水污染对环境尤其是对人类自身的严重危害。以往常见的治理方法主要是隔离法、泵提法、吸附法、化学栅栏法、电化学法等,采用生物修复技术与上述方法相比,具有独特的优势。由于地下水深埋于地下,生物修复技术的实施一般应结合污染的具体情况,采取不同的方法。     

纳米零价铁地下水修复技术的最新研究进展

纳米零价铁（NZVI）是粒径在1～100nm之间的铁颗粒,它的比表面积和反应活性远远大于普通铁屑和铁粉,可以直接注入到含水层的重污染区,形成一个高效的原位反应带,灵活、高效、低成本地治理地下水污染。NZVI不仅可以降解各种卤代烃,还可以降解部分不含卤族元素的有机污染物,吸附或降解地下水中的重金属离子和多种无机阴离子。NZVI地下水修复技术在发达国家已经得到工程应用并正在迅速推广,原位场地因素对NZVI地下水修复效果的影响是今后该领域重要发展方向。NZVI在含水层中的有效分散和运移是今后NZVI用于地下水修复的主要突破点。     

天然有机质对纳米零价铁去除水中六价铬的影响

应用纳米零价铁进行地下水污染治理是近年迅速发展的环境修复新技术,但在实际应用中,纳米零价铁的反应活性受到环境条件的影响,其中自然界中广泛存在的天然有机质就是重要影响因素。通过批实验研究腐殖酸(天然有机质代表物)对纳米零价铁去除水中六价铬的影响,结果表明,腐殖酸的存在能够极大地抑制纳米铁去除六价铬的反应速度和去除效率,原因在于纳米铁对腐殖酸具有一定的吸附作用,从而减少了纳米铁表面的有效活性位点,降低了对六价铬的作用。此外发现,水体中溶解氧的存在有利于纳米铁对六价铬的去除。关于腐殖酸-纳米零价铁-六价铬的相互作用研究,对于进一步揭示修复体系作用机制具有重要的理论和应用价值。     

地下水污染修复的渗透反应格栅技术

渗透反应格栅是一种原位修复地下水的新技术,具有经济、便捷等特点.大量研究表明,渗透反应格栅可以有效去除重金属和氯代烃等污染物.本文概括了渗透反应格栅去除污染物的研究进展及实际应用,简要分析了此技术存在的问题和发展前景.目前渗透反应格栅已经在世界各地应用,可以预料,这一技术在我国有良好的应用前景.     

活性炭负载纳米零价铁去除污水中六价铬的研究

水体中Cr(Ⅵ)浓度是衡量水质污染指数的重要指标,世界卫生组织《饮用水水质标准》和我国《引用净水水质标准》都规定饮用水中[Cr(Ⅵ)]含量标准为≤0.05 mg/L。6价铬在水中以可溶性剧毒离子(HCrO4-、CrO72-)存在,可引起消化道癌症并引发其他的健康问题,例如皮肤炎、支气     

含水介质对地下水污染曝气修复的影响

为进一步研究地下水曝气原位修复技术的影响因素,采用室内实验的方法系统地研究了含水介质对原位曝气技术修复地下水污染的影响。研究结果表明:大量水相中的柴油在曝气的开始阶段被去除,随着时间的延长,污染物去除率不断增加,但增加的幅度逐渐减小。污染物去除率与时间关系曲线符合对数曲线规律,相关方程为y=alnx+b,R2=0.802 4～0.907 1,相关性较好。含水介质的渗透系数对地下水污染修复的影响较大,渗透系数与污染物的去除率基本呈正相关关系,渗透系数越大,污染物的去除率越大;含水介质密度与污染物去除率基本呈负相关关系,含水介质密度越大,污染物的去除率越小。     

地下水NO -3污染的微生物修复实验研究

随着农业的发展,尤其是化肥和农药的超量施用,产生了一系列的环境问题,已危及地下水的质量安全.大量的氮素没有被农作物吸收,经微生物硝化作用后,以硝态氮的形式进入土体和地下水.浅层地下水已普遍受到氮素不同程度的污染.本文以硝态氮污染为例,在实验室探索了硝态氮污染地下水微生物修复的实验方法,通过室内模拟含水层地下水静止条件和流动条件下,利用优选的菌群制剂和少量营养碳源,对试验区高含NO - 3地下水的修复试验效果是显著的,去除率可达90%～100%.其作用还是持续的,静止条件下试验进行到256d时,其去除率仍达89.74%;流动条件下试验进行到112d时,试验主孔下游的观测孔3#、4#中的去除率也还有16.22%和27.26%.试验结果为野外现场原位微生物修复提供了技术支撑.     

铬污染土壤和地下水的修复技术研究进展

上海20世纪70年代含铬废水排放量大,其中六价铬毒性大、溶解度高、迁移性强,极易随水淋溶污染地下水系统。开展高效、经济的土壤和地下水中铬污染修复方法的研究,具有重要的现实意义。本文系统地综述了铬污染场地修复技术现状,包括还原稳定、渗透反应墙、电动修复、生物修复等,重点探讨了上海地区污染深度大于4m的低渗透性的铬污染场地电动反应墙联合修复技术的发展趋势。     

海泡石改性土-膨润土泥浆阻截墙阻截地下水重金属阳离子污染

为探究海泡石的添加对土-膨润土泥浆阻截墙材料的施工和易性、渗透性,以及对地下水重金属阳离子污染阻截性的影响,采用天然海泡石对土-膨润土泥浆阻截墙改性,并以铅污染为代表,进行了坍落度实验、渗透实验和吸附实验。结果表明：添加海泡石不会对土-膨润土-海泡石阻截材料施工和易性造成太大影响,海泡石掺量从0增加至30%,满足目标坍落度要求的含水率仅增加1%;在实验掺量范围内海泡石对泥浆阻截材料渗透性能的影响较小,材料渗透系数均小于10^-7 cm/s,能够满足工程要求;材料对Pb²⁺的吸附是以化学吸附为主的吸附过程,海泡石掺量分别为0、5%、10%和20%时,泥浆阻截材料对Pb²⁺的吸附量依次为89.73、112.52、140.85、183.40 mg/g,温度降低,阻截材料吸附量也随之减少。在铅污染液的作用下,土-膨润土-海泡石阻截材料渗透系数逐渐上升,海泡石的存在能够延缓Pb²⁺对该阻截材料的侵蚀;渗出液pH和Pb²⁺质量浓度变化表明,在实验时间内阻截材料仍然起着阻截作用。     

地下水污染监测与修复专栏成果简评

如果说水是地球的血液,而地下水就是地球内脏中的血液,它作为人类自然资源的一部分,为全球的绝大部分人口提供着宝贵的水源,并支持农业和工业生产活动。我国约有2/3的人口以地下水为饮用水源,约有2/3的城市和部分农田以地下水为主要的供水水源,特别是我国北方地区在很大程度上其发展严重依赖于地下水的开采和利用。随着工农业的发展,地下水污染日趋严重。就污染的种类、污染的范围以及对人类的健康影响而言,地下水有机污染物列在所有污染物的首位。由于许多有机污染物具有致癌、致畸和致突变的\     

中国地下水污染修复方法和技术应用展望

[研究目的]:中国地下水污染调查和修复日益受到科学界的重视,了解和掌握地下水污染修复方法和技术有助于对污染场地进行科学修复.[研究方法]:本文在系统分析国内外地下水污染修复案例的基础上,对中国地下水污染修复现场实施的技术方法进行总结.[研究结果]:结合中国区域经济发展特征和地下水污染调查评价成果认为,复杂的水文地质条件...     

石油污染场地浅层地下水MNA原位修复潜能及微生物降解效益评估

监测式自然衰减（MNA）能够高效低耗地原位修复石油污染地下水的场地,微生物对污染物的降解对MNA过程起到了重要作用。在分析东北石油污染场地地下水中总石油烃（TPH）、电子受体的质量浓度分布和变化规律基础上,划分了微生物功能区。采用溶质通量计算法,对MNA原位修复的潜能及其微生物降解效果进行了评估。结果显示,场地微生物降解正在发生,利用的电子受体不同,划分为Mn、Fe和SO^2-₄还原区。污染通量模型计算显示：上游地区微生物降解强度不断增强,下游地区微生物降解强度不断降低。监测期内石油烃总量降低了394 kg,微生物降解为自然衰减过程中的主要作用,其贡献率为64%~93%,每个通量断面内微生物降解率为0.18~0.73 kg/d。由此可以证明,MNA可以有效地修复地下水中的石油污染。     

典型锑矿区地下水中锑污染年际变化特征和成因分析

湘中锡矿山锑矿区重金属污染问题突出,近年来矿区大力实施废渣综合整治和生态修复工程,但地下水污染修复成效未知。通过2013—2022年连续10 a采集的锡矿山锑矿区地下水样品,运用水化学分析、离子相关性分析、地统计学等方法,对地下水化学特征、锑污染年际变化特征、锑污染来源和途径进行了系统研究。结果显示：(1)锡矿山锑矿区地下水水化学类型主要为HCO₃·SO₄—Ca型,地下水水化学组分的形成过程受固废淋滤和盐岩溶解控制;(2)矿区泥盆系上统佘田桥组、锡矿山组以及矿区外围下石炭统3个灰岩裂隙含水层受到不同程度的锑污染,尤其是佘田桥组含水层,锑质量浓度均值达7.139 mg/L,受辉锑矿氧化影响显著,而锡矿山组、下石炭统含水层锑的来源主要受尾渣、废石等固体废弃物淋滤控制;(3)10年间佘田桥组地下水锑质量浓度均值差异较大,2013—2015年,锑质量浓度均值为13.31 mg/L,逐年下降,2016—2018年锑质量浓度均值为7.28 mg/L,逐年略升,2019—2022年锑质量浓度均值为6.06 mg/L,整体呈下降趋势。分析表明矿区生态环境逐步...     

黄原胶改性微米铁修复地下水中Cr(Ⅵ)污染的试验

为了解决微米铁的重力沉降问题,提高微米铁修复地下水Cr（Ⅵ）污染的原位修复效果,本文利用黄原胶对微米铁进行改性,并通过沉降实验探究改性微米铁浆液的稳定性,同时选择Cr（Ⅵ）作为目标污染物,探究黄原胶改性微米铁去除地下水Cr（Ⅵ）污染的降解能力。实验结果显示：当黄原胶的投加质量浓度分别为0.0、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、6.0 g/L时,改性微米铁浆液的悬浮稳定性逐渐得到加强,在5 h沉降实验结束时,对应的相对分光光度值分别为0.05、0.25、0.46、0.57、0.65、0.73和0.87;黄原胶具有抑制微米铁吸附Cr（Ⅵ）的能力,其可促进Cr（Ⅵ）的还原,提高Cr（Ⅵ）的去除率;随着黄原胶投加质量浓度的增加,对应的Cr（Ⅵ）去除率分别为33.4%、41.2%、47.4%、51.1%、53.0%、63.9%和64.1%;6.0 g/L黄原胶改性的微米铁浆液具有最佳的悬浮稳定性,黄原胶的投加提高了微米铁的反应活性,但当黄原胶投加质量浓度超过3.0 g/L时,其对Cr（Ⅵ）的去除率没有显著提高;黄原胶投加质量浓度越大,黄原胶的缓冲作用就越明显。     

牡蛎壳改性及联合释氧复合材料修复地下水氨氮污染实验研究

为研究以牡蛎壳-释氧复合材料为填料的渗透反应格栅去除地下水氨氮污染的效果及其经济实用性,开展了相关室内实验:采用高温加热方式对牡蛎壳进行改性,通过测定牡蛎壳改性后的比表面积判定其吸附效果;以过氧化钙为释氧化合物,将其与水泥、石英砂/牡蛎壳粒、钙基膨润土以一定比例混合制成粒径约1.8 cm球型释氧材料,采用静态实验研究不同原料配比的释氧材料的释氧性能;最后研究了两种不同粒径牡蛎壳粒-释氧复合材料修复地下水氨氮的效果及不同供氧方式下不同吸附材料修复地下水氨氮的效果及其经济实用性。结果表明:对牡蛎壳粒进行高温改性,牡蛎壳粒高温条件下会产生团聚现象,比表面积随煅烧温度升高呈下降趋势,高温改性方式并不能有效改善牡蛎壳粒吸附性能;实验中制作的释氧材料在95天的实验期间,各实验柱的溶解氧量可以保持在18 mg/L左右,且在嗜碱菌作用下pH值得以有效降低,所制作的释氧材料可为硝化细菌长期在溶解氧低的地下水环境中生长提供氧气;以牡蛎壳-释氧复合材料为填料的渗透反应格栅通过耐碱硝化细菌的硝化作用可以将氨氮浓度从50 mg/L降至约35 mg/L,不同粒径牡蛎壳粒修复效果差异不明显。使用牡蛎壳-释氧复合材料渗透反应格栅长期修复地下水氨氮,不仅可以达到活性炭及沸石作为骨架的修复效果,而且更加具有经济实用性。