土壤中重金属污染物铬的迁移转化及治理

重金属铬有毒,且致癌、致突变。金属铬非常容易发生氧化-还原反应,它主要以三价和六价两种状态出现,这两种氧化态具有相反的毒性和迁移性,三价铬无毒且不易迁移,而六价铬有毒且易于迁移。本课题组在湖南省国土资源厅科技项目的支持下,开展了土壤中铬的迁移转化及治理研究。     

利用天然泥沙去除水体中重金属影响因素分析

重金属在水体中有很强的吸附性,可利用天然泥沙的吸附作用去除水体中重金属,但吸附剂、吸附质以及环境介质条件对吸附量和去除率(K)有很大影响.本文利用相关文献数据,进行标准化处理后,采用曲线拟合的方法,分别分析了污染物初始浓度、泥沙含量、泥沙粒级、pH值、温度、离子强度等影响因素对K的作用规律,结果显示:(1)初始浓度、泥沙颗粒粒径、离子强度值越大,K越低;(2)泥沙含量越高,K越高,并存在最佳泥沙含量值;(3)pH增大,K增大,曲线分快、平、快三阶段;(4)温度越高,K呈线性增长.在此基础上本文建立了影响因素与K间的综合模型,验证结果显示计算值与实测值间相对误差为0.21%—3.57%.该模型可为去除水环境中重金属的工程条件优化提供参考依据.     

铬污染地区环境对植物吸收重金属的影响

对重金属铬污染地区的生态环境和植物吸收与富集重金属的研究表明：铬矿渣造成周边土壤的严重污染，而土壤中Cr含量与取样点至铬矿渣堆的距离则成反比．污染区植物根部具有较强的Cr吸收与富集作用，其植物根部Cr含量与相应土壤中Cr含量成正比．     

淋洗法去除土壤中铬污染的研究

以东北地区某六价铬堆放场地表土壤为实验目标,利用不同酸度溶液淋洗土壤样品,以去除样品中高浓度的铬元素,实验探究了淋洗液pH值、淋洗时间、土壤颗粒大小对去除效率的影响,得出最佳反应条件:当pH为13,连续淋洗超过15d,可明显去除土壤中高浓度的铬元素,其最终铬含量为102mg/kg,去除效率达到87.12％,符合国标(G...     

粉煤灰对铬(Ⅲ)的吸附去除试验

以热电厂排出的固体废弃物粉煤灰作吸附剂去除水中的铬(Ⅲ)，探讨了粉煤灰用量、吸附时间、铬(Ⅲ)的初始浓度、粉煤灰细度和pH值等因素对铬(Ⅲ)去除率的影响。实验结果表明，粉煤灰对铬(Ⅲ)有较好的吸附能力，去除率可达90％以上。     

淋洗法去除土壤重金属研究

利用去离子水或盐酸、EDTA等与土壤中的重金属发生作用,形成溶解性金属离子或金属-EDTA络合物,再通过淋洗使重金属从土壤中排出.实验结果表明,此法可去除土壤中大量的重金属,土壤1.(赤红壤)中重金属的去除率HCl+EDTA＞HCl＞EDTA＞去离子水;土壤2(土壤1+污泥)中重金属的去除率随着EDTA浓度的增大而增大(Zn、Cu)除外,     

重金属铬、镍在烟草叶片的分布特征

为研究重金属铬和镍在烟叶中的分布情况,测定了不同类型烟草烟叶区位中的铬和镍含量,结果表明:①烟叶中镍含量高于铬含量,镍分布均匀性较铬元素差;②烟叶中铬含量表现为:叶尖部、叶基部、叶边缘叶中部主脉;③烟叶中镍含量表现为:主脉叶尖部、叶基部、叶边缘叶中部.因此,卷烟原料的选用上应根据区位中铬、镍含量合理利用,提升卷烟的安全性.     

耐铅铬小麦品种的筛选及对土壤铅铬积累作用的影响

为了筛选对铅铬污染耐受的小麦品种以及探究其对土壤铅铬积累作用的影响,通过盆栽试验,将混合有菌渣的土壤加入一定量的铅铬溶液,使铅铬在土壤中的质量比分别为1000、300 mg/kg,混匀平衡60 d后,种植郑麦103、温麦19、矮抗58、秋乐168、秋乐2122、豫保1号6个不同品种的小麦.发芽并生长15 d后,对其进行相关指标测定.结果表明,6个试验小麦品种均可以耐受铅铬胁迫.其中,秋乐168最具有生长优势;在对氮、磷、钾的利用上,郑麦103和温麦19对氮、磷有着更多的营养需要,秋乐168和秋乐2122则更偏向于吸收更多的钾;在对土壤中铅铬积累情况上,6个试验小麦品种均可以缓解重金属铅铬的积累.矮抗58可以有效地阻止土壤中铅的持续积累.温麦19对Cr(Ⅵ)的转化相比于其他5个小麦品种具有明显的优势.     

重金属污染土壤的电动力学修复试验研究

采用自制的实验装置研究重金属污染土壤的电动力学修复性能,通过间歇断电法和提高电压法提高单一重金属污染土壤的重金属去除率,取得了良好的效果,并且对多离子污染土壤的电动修复进行了研究.结果表明:间歇断电法和提高电压法与相同试验条件下的普通试验相比,Cd去除率分别提高了6.17%和0.56%,电能消耗分别节省了51.86%和12.4%.多离子污染土壤Cu,Pb,Cd的去除率分别为68.56%,75.31%,69.90%,相对于单一离子Cd的电动试验,修复效果降低不少.电能消耗为5.061 2kJ.g-1,比单一离子的电能消耗高出许多.     

模拟酸雨下铬污染土壤中Cr、Zn、Cu的释放特征

通过对对照土壤和铬污染土壤的模拟酸雨土柱淋溶试验,研究了模拟酸雨作用下土壤中重金属Cr、Zn、Cu的释放特征,比较了对照土壤与铬污染土壤重金属释放特征的差异.结果表明,模拟酸雨pH值越低,3种重金属的释放量越大;两种土壤中3种重金属对酸雨的敏感性差异为Cr ＞Zn＞ Cu,对照土壤对重金属吸附能力为Cu＞ Zn,铬污染土壤对重金属吸附能力为Zn(≥)Cr＞Cu,说明金属Cr对土壤中Cu、Zn的吸附能力有一定的影响作用;土壤中Cu与Zn的累积释放量之间均存在着显著的线性关系,而在铬污染土壤中Cu与Cr的累积释放量之间呈现显著指数关系;在pH4、pH5的模拟酸雨作用下土壤中释放的Cr年平均浓度分别超标127、104倍,酸雨加速了铬污染土壤中Cr的释放,从而增加了环境中Cr对人类直接或潜在的危害性.     

利用皂素溶液淋洗修复重金属污染土壤

通过室内模拟试验,采用振荡淋洗的方法研究了皂素溶液浓度、pH值、淋洗时间对重金属去除效果的影响。并通过一个一级反应动力学模型对试验数据进行了拟台,得到了两个重要的参数Ce（反应达到、F衡时重金属在液相中的浓度）和K（质量转移系数）。结果表明：皂素溶液在质量浓度为3％、pH值为5．0-55淋洗时间12h的条件下能达到对污染土壤重金属的最大去除率。去除率分别为Cd93．5％,Pb20．5％,Cu8．64％,Zn48．4％。模型拟合的结果表明：镉的质量转移系数最大,其次是锌,然后是铅,最后是铜。这一结果同时也说明了在土壤淋洗过程中,镉和锌最先达到质量转移的平衡状态,然后是铅和铜。     

生物淋滤法对污水污泥中重金属去除效果研究

利用Tessier五步法,对某污水处理厂初沉池和二沉池混合的浓缩污泥进行重金属形态分析和测定,结果显示,所测定的重金属均未超过我国污泥农林利用碱性土壤标准,只有Cu和Zn超过了污泥农林利用酸性土壤标准;污泥中Zn不稳定形态所占比例较高,其余重金属稳定性较好。在此基础上,研究了用生物淋滤法去除Cu、Zn时,不同接种量和不同底物投加量的溶出率。结果表明,当接种量体积分数为3%、硫的质量浓度为3 g/L时去除效果最好。本研究结果为城市污泥农用前降低重金属毒性奠定了基础。     

正交法优化茶籽饼粕中茶皂素的提取工艺

采用正交实验法,从提取时间、温度、乙醇浓度、液料比4个因素出发对从茶籽饼粕中提取茶皂素的工艺进行了研究．以茶皂素得率和含量为指标,得出茶皂素的最佳提取条件为：浸提时间为5h,浸提温度为70℃,乙醇浓度为80％．料液比为9：1．     

微生物与生物炭复合修复铬污染土壤的室内试验研究

以铬污染土为研究对象,通过浸出试验、Cr(VI)残留值试验、BCR连续提取试验研究了巴氏芽孢杆菌、生物炭及巴氏芽孢杆菌与生物炭复合对铬污染土壤的修复效果。结果表明：经过20 d修复后,上述添加剂均能够修复铬污染土壤,但菌液与生物炭复合的修复效果优于菌液和生物炭,且菌液的修复效果要优于生物炭;其中,当菌液浓度OD600 为1.0与生物炭浓度40 g?kg-1复合时,土壤浸出浓度和土壤中Cr(VI)含量分别从90 mg?L-1、270 mg?kg-1降低至1.08 mg?L-1、5.14 mg?kg-1,修复效果最好;同时,3种添加剂均提高了土壤的pH,均促使铬从弱酸态向可还原态和残渣态转化,而对可氧化态铬影响不大;由X射线光电子能谱分析（XPS）分析可知巴氏芽孢杆菌与生物炭复合修复铬污染土壤为混合吸附和还原的过程。     

ICP -OES 法测土壤中七种重金属含量

采用全谱直读电感耦合等离子体原子发射光谱（ ICP-OES）对锦州某工厂附近土壤中七种金属元素含量进行分析,建立了一种土壤中Cu、Cr、Pb、Mn、Ni、Cd、Zn元素的准确的分析方法．本方法所有元素检出限均满足测试要求;七种元素在测试范围内线形关系良好;相对标准偏差在0．9％～4．2％之间;回收率均在87．8-109．2％之间．对土壤的测试结果发现,离工厂500米的农业用地镉元素含量略高,可能受到工厂的污染,其他元素含量均符合国标中农业用地的土壤标准值．     

微生物治理铬污染的应用与发展

简述了铬盐所造成的污染情况以及传统的化学及物理治理措施和原理,并详述了国内外对铬盐生产废料以及铬污染在水土中的微生物治理方法;总结了国内外科学家在微生物治理铬污染方面所取得的成绩和存在的问题,并指出了微生物治理铬污染的发展方向。     

用超临界CO_2络合萃取法脱除中成药中的重金属

研究影响超临界 CO2 络合萃取中成药中重金属的主要因素。以二乙基二硫代氨基甲酸二乙铵 (Et2 NH2 DDC)为络合剂 ,研究了压力、温度、携带剂 (乙醇 )用量和萃取时间等因素的影响。结果表明 ,对 Pb,As,Cu的萃取存在最适宜萃取温度且各不相同 ,其最适宜萃取温度依次升高 ;而汞的去除率随温度升高而下降。压力升高和携带剂用量增加使铜的去除率增加 ,但对 As,Hg,Pb的去除影响不明显。除 Pb外 ,As,Hg,Cu的去除率随萃取时间的延长而升高。因此 ,主要因素是萃取时间和适宜的萃取温度 ,压力和携带剂用量的增加有利于加快对微量重金属的萃取速度。该研究可为去除中成药中痕量重金属提供最佳工艺条件。     

土壤重金属污染的4种植物修复技术

 目前土壤受重金属污染的情况受到广泛关注,该状况在国内外都很严重。植物修复技术是新发展起来的一种利用自然生长植物或遗传工程培育植物来修复重金属土壤环境的技术,它是通过植物系统及根际微生物群落来移去、挥发或稳定土壤环境中的污染物。与传统的物理和化学修复方法相比,植物修复技术具有投资少、成本低、可盈利、对土壤环境扰动小等优点。本文主要介绍土壤重金属污染的4种植物修复技术,论述国内外重金属污染治理的现状,重点涉及植物提取和稳定2方面。超积累植物由于其生理特性适合规模性应用,而与微生物修复、动物修复等修复方式结合能更好地提高修复效果。     

微生物菌剂与植物协同修复铅污染土壤

为了有效修复和美化污染的土壤环境,降低重金属的污染,将培养重金属生物菌剂与2种富集植物联合修复铅（Pb）污染的土壤,通过微生物培养、高效液相色谱、微生物群落多样性分析等方法,开展了土壤中重金属残留、酶活性、叶绿素含量、重金属抗性菌、微生物数量和群落多样性研究。Pb污染浓度为400mg·Kg-1,分别经过联合修复30天和60天,土壤中重金属浓度分别下降了19.61%、19.48%,60天比30天吸附率分别提高了16.82%、17.83%。过氧化氢酶由对照组的5.6mg·kg-1增加到11.4mg·kg-1、15.9mg·kg-1;碱性磷酸酶的活性由45.6mg·kg-1增加到88.4mg·kg-1、93.4mg·kg-1;蔗糖酶的活性由4.2mg·kg-1增加到9.6mg·kg-1、9.9mg·kg-1;脲酶的活性由32·6mg.kg-1增加到66·3mg·kg-1、71.2mg·kg-1。叶绿素的含量分别增加9.16%、9.18%。重金属抗性菌检出数量分别减少21.31%和20.27%。细菌、真菌和放线菌的数量分别最高增加了97.68%、67.63%、210.09%。微生物群落多样性和丰度也相应增加2.7%、2.9%。检测结果表明污染土壤经过微生物菌剂与植物联系修复后,植物的光合作用增强,加快重金属的吸附和转运,提高酶活性,提升植物对重金属的耐受性,重金属抗性菌数量显著降低、细菌、真菌和放线菌的数量显著增多;生态多样性增加,阐明微生物菌剂强化修复机制,为高效治理重金属污染提供科学依据。