EDTA对中低污染土壤中重金属的解吸动力学

采用0.05 mol·L-1的 EDTA 作为解吸剂,对中低污染负荷土壤中Cd、Pb、Cu、Zn进行了振荡解吸研究,并运用一级动力学方程、Elovich方程和双常数方程进行模拟.结果表明,污染土壤中重金属Cd、Pb、Cu、Zn的解吸率随着解吸时间的延长而不断增加,中污染负荷土壤Cd、Ph、Cu、Zn解吸率高于低污染负荷土壤.反应720 min后,EDTA对中污染和低污染土壤中Cd、Pb、Cu、Zn的解吸率分别为Cd 45.16%、30.88%,Pb 51.32%、26.45%,Cu 17.86%、14.23%,Zn 23.31%、19.63%.双常数方程是描述污染土壤中Cd、Pb、Cu、Zn解吸动力学过程的最佳方程,其次为Elovich方程,最差模型是一级动力学方程.Cd、Pb、Cu、Zn的解吸速率随解吸时间延长而不断降低,Cd、Pb、Cu、Zn在中污染土壤中的解吸速率大于其在低污染土壤中的解吸速率.     

新乡市污灌土壤中重金属含量及植物质量评价

研究了新乡市污灌土壤受重金属污染的情况,同时对污灌土壤中所种植的蔬菜进行分析、测定.试验结果表明:污灌土壤中的Zn、Cu、Pb、Cr含量在国家标准以内,Ni、Cd含量超标,土壤已明显受到Ni、Cd的污染.按照国家食品卫生标准评价植物体中的重金属污染程度,结果显示:Cd、Cr、Pb、Cu、Zn的超标率分别为100%、100%、70%、60%、100%.重金属污染主要表现为Cd和Cr的污染.     

阴-非离子表面活性剂对污染土娄土中菲和萘的洗脱

旨在以最少的增效试剂用量达到最大的增效修复效果,采用批处理方法,研究在临界胶束浓度(Critical Micelle Concentration,CMC)之下,阴离子表面活性剂SDS和非离子表面活性剂TritonX-100、Brij35和Tween80,以及在CMC浓度之上的Brij35和Tween80对污染土娄土中菲和萘总的洗脱效果。结果表明,在CMC以下,随着单一表面活性剂质量浓度的增大,菲和萘的总洗脱百分数逐渐增大,不同表面活性剂洗脱百分数大小顺序为SDSTween80TritonX-100Brij35,其洗脱机理主要归因于表面活性剂分子对疏水性有机物在水介质中溶解度的增加。混合表面活性剂对菲和萘污染土娄土具有较好的修复效果,其最佳洗脱质量浓度比为Tween80∶SDS=3∶5、TritonX-100∶SDS=1∶8、Brij35∶SDS为21∶200时,洗脱百分数达到100%。离子强度增加有利于增加SDS对菲和萘的洗脱百分数,而不利于增加非离子表面活性剂对菲和萘的洗脱百分数。质量浓度低于CMC的表面活性剂溶液以增溶的方式促进菲和萘从土壤中洗脱,阴-非离子表面活性剂混合使用可以高效净化土壤中的污染物菲和萘。     

生物表面活性剂对芥菜重金属镉和铅的修复效果

采用盆栽试验研究不同浓度生物表面活性剂对芥菜(Brassica juncea)重金属镉(Cd)和铅(Pb)修复效果。结果表明:表面活性剂均显著提高了土壤重金属Cd和Pb的解吸率,而对于不同浓度的表面活性剂,其对重金属的解吸率呈现不同的效果。低浓度的表面活性剂对芥菜的生长表现出促进作用,高浓度的表面活性剂对芥菜的生长有轻微的抑制作用,4~6 g/L可能是其临界值,芥菜地上部生物量反应较为敏感,说明芥菜能够发挥其地上部生物量大的优势,对重金属具有较强的抗耐性。芥菜地上部、地下部和籽实Cd和Pb含量均随着表面活性剂浓度的增加呈先增加后降低趋势,在芥菜体内分布均表现为根部地上部籽实;而土壤Cd和Pb含量随着表面活性剂浓度的增加呈先降低后增加趋势,均显著低于对照(P0.05),说明表面活性剂促进了芥菜各器官对于土壤重金属Cd和Pb的吸收。添加表面活性剂后,芥菜对土壤Cd和Pb的吸收能力较强,富集系数和位移系数均高于对照,相比可知,芥菜对Pb的富集效应高于Cd。相关性分析表明,芥菜各部分器官之间Cd和Pb含量均呈显著的线性相关,这表明在表面活性剂处理下芥菜不同器官重金属Cd、Pb含量具有一定的相关性,各个器官之间具备统一性。     

不同解吸剂对污染土娄土铜铅的解吸动力学研究

【目的】研究螯合剂和表面活性剂作用下污染土娄土中Cu、Pb的解吸动力学特征。【方法】在Cu单一污染、Pb单一污染和Cu、Pb复合污染土娄土中,分别加入2种螯合剂(乙二胺四乙酸(EDTA)、柠檬酸(CIT))和2种表面活性剂(十二烷基磺酸钠(SDS)、鼠李糖脂(RL2))作为解吸剂,采用批次试验方法,研究螯合剂和表面活性剂对污染土娄土中Cu、Pb不同形态及其含量的影响,并对其解吸动力学方程进行拟合。【结果】2种螯合剂对Cu、Pb的解吸是一个相对慢速的过程,240min左右时解吸基本达到平衡;而2种表面活性剂对Cu、Pb的解吸是一个相对快速的过程,在60min左右达到平衡。4种解吸剂对Cu的解吸量依次表现为EDTA>CIT>RL2>SDS;对Pb的解吸量依次表现为EDTA>CIT>SDS>RL2。【结论】4种解吸剂中,EDTA对污染土娄土中Cu、Pb的解吸效果最好;准二级方程能较好地描述4种解吸剂解吸污染土娄土中Cu、Pb的动力学特征。     

佛山市郊污灌菜地土壤和蔬菜的重金属污染状况与评价

对佛山市郊5个镇污灌菜地灌溉水、土壤和蔬菜的重金属污染状况进行了调查分析.结果表明,污灌菜地土壤重金属污染比较严重,其主要污染物是Hg和Cd,超标率分别是93.88%和12.24%,有77.5%的土壤综合污染指数大于1;所产叶菜除Hg含量全部符合无公害蔬菜标准外,Cr、Pb、Cd均有不同程度超标,超标率分别是28.57%、14.29%和21.43%.     

非离子表面活性剂对柴油在水/土壤界面间吸附的影响

通过静态吸附实验,研究了北京土壤对非离子表面活性剂Brij30和Brij35的吸附行为,考察了温度和溶液pH值对Brij30和Brij35吸附的影响,探讨了非离子表面活性剂对柴油吸附的影响。结果表明,6种土样对Brij30的吸附等温线均较好地符合“S”型多分子层吸附,而对Brij35的吸附等温线均较好地符合Langmuir型单分子层吸附;6种土壤吸附能力的大小顺序为轻壤土〉轻粘土〉中壤土〉砂壤土〉重壤土〉紧砂土。同一土壤中,Brij30的吸附量大于B叫35的吸附量。温度升高有利于Brij30和Brij35在土壤颗粒物上的吸附,溶液pH值的升高不利于Brij30和Brij35在土壤中的吸附。Brij30和Brij35对柴油的解吸率最高分别可达22．5％和58．1％,说明Brij30和Brij35均利于柴油在土壤表面的解吸,且Brij35的解吸效果更好。     

重金属污染土壤化学萃取修复技术影响因素分析

研究了重金属污染土壤化学萃取修复技术中一些关键因素对重金属萃取效率的影响．研究发现，腐殖酸对Cu和Zn在萃取剂中的溶解有促进作用，而对Pb和Cd有阻碍作用；粘土比砂土中的重金属更难于被萃取出来；酸性过强的土壤容易使EDTA发生质子化，从而降低其萃取能力；EDTA对Pb和Cd，OA对Cu和Zn分别表现出了强的萃取能力；生物表面活性剂可以作为添加荆来提高重金属的萃出效率。     

EDTA对白茅和藨草吸收土壤重金属的影响

[目的]探索采用生物与化学相结合对重金属污染土壤进行人工修复的最佳方法。[方法]以污染区采集的白茅和藨草种子为试材,采用温室盆栽法研究在不同浓度梯度的EDTA(1、3、5、10、15 mmol/L)调控下白茅和藨草对土壤中Cd、Zn、Pb积累的影响。[结果]调控剂EDTA不同程度地增加了白茅和藨草对土壤重金属的吸收,提高了植物对污染土壤的净化率。不同植物对不同土壤重金属污染元素的净化需要不同EDTA浓度调控。采用3 mmol/L EDTA调控时白茅对土壤Cd、Zn污染的净化率最高,分别为0.226%和0.305%;15mmol/LEDTA调控时对土壤Pb污染的净化率最高(0.047%)。采用10 mmol/LEDTA调控时藨草对Zn和Pb净化率最大,分别为0.305%和0.042%;15 mmol/LEDTA调控时对Cd净化率最大(0.211%)。[结论]修复土壤Cd、Zn、Pb污染的最佳方法是藨草+10 mmol/LEDTA。     

EDTA强化盐生植物修复Pb、Cd和盐渍化复合污染土壤

为修复重金属和盐渍化复合污染土壤,采用温室盆栽实验,研究了EDTA强化盐生植物景天三七(Sedum aizoon L.)和翅碱蓬(Suaeda salsa)对土壤中Pb、Cd和盐分阴离子(NO_3~-、Cl-、SO_4~(2-))的去除效果。结果表明,EDTA能够促进盐生植物吸收和富集污染土壤中的Pb、Cd,当添加4 mmol·kg~(-1)的EDTA时,对于Pb、Cd中度污染土壤,景天三七对2种重金属的去除率分别为32.59%和36.47%,翅碱蓬分别为22.93%和29.36%;对于Pb、Cd和盐分阴离子复合污染土壤,景天三七对轻度污染土壤中2种重金属的去除率分别为41.37%和47.25%,翅碱蓬对中度污染土壤中2种重金属的去除率分别为36.42%和41.48%,景天三七对3种盐分阴离子的去除率表现为NO_3~-Cl-SO_4~(2-),而翅碱蓬对盐分阴离子的去除效果差异较小。景天三七的生物量明显大于翅碱蓬,植物抗逆性指标显示景天三七耐受Pb、Cd和盐分阴离子的能力更强。EDTA强化景天三七修复实际污染土壤,Pb、Cd的去除率分别达到37.87%和41.61%,NO_3~-、SO_4~(2-)和Cl-分别为59.22%、42.11%和51.65%,能够有效修复重金属和盐渍化复合污染土壤。     

3种萃取剂对土壤重金属的去除及其对重金属有效性的影响

通过重金属污染土壤的浸泡试验,比较了HCl、柠檬酸、EDTA3种萃取剂对污染土壤中3种重金属Pb、Cd、Zn的去除能力,并研究了这3种萃取剂的萃取对土壤重金属有效性的影响。结果表明,随着浓度的提高,3种萃取剂对Pb、Cd、Zn的去除作用增强。EDTA去除3种重金属的能力远远大于其他2种萃取剂。HCl和柠檬酸对3种重金属去除率的顺序均为Cd>Zn>Pb,EDTA溶液对3种重金属去除率的顺序为Pb>Cd>Zn。HCl和柠檬酸萃取提高了土壤Pb的有效性,降低了Cd、Zn的有效性。EDTA萃取降低了土壤Pb、Cd、Zn的有效性,并且这3种重金属的有效性低于HCl和柠檬酸的处理。可见,EDTA作为治理重金属污染土壤的萃取剂比HCl和柠檬酸更合适,HCl和柠檬酸虽然也能明显地去除土壤中的重金属,但它提高土壤Pb的有效性的效应值得注意。     

EDDS与EDTA强化苎麻修复镉铅污染土壤

为探明施用生物可降解螯合剂乙二胺二琥珀酸(EDDS)对苎麻修复重金属污染土壤的效果,通过盆栽试验研究了镉、铅复合污染黄褐土中施加EDTA和EDDS对苎麻生物量、叶片中丙二醛含量及重金属镉、铅积累特性的影响。结果表明:相比单一种植苎麻,施加EDTA和EDDS都能显著增强苎麻植株各部位铅、镉的含量,提升苎麻对土壤中重金属的修复效果。在浓度为1.5～3 mmol·kg^-1时,EDDS强化苎麻修复镉的效果较好,土壤镉的去除效率相比对照提高了16%～27%,在更高浓度时,EDTA强化苎麻修复镉的效果较好;EDTA强化苎麻修复土壤铅的效果好于EDDS,对土壤铅的去除效果可提高达22.6%。但EDTA和EDDS的施加会造成苎麻生物量减少,叶片丙二醛含量增加,在同等浓度水平下,EDDS对苎麻生长产生的不利影响要小于EDTA。     

超声、酸化对电子酸洗场地土壤重金属洗脱效率及形态的影响

为提高重金属污染场地的化学洗脱效率,以广东省清远市龙塘镇电子酸洗场地土壤为研究对象,通过室内实验,分析超声、酸化等洗脱参数对电子酸洗场地污染土壤Cd、Cu、Pb和Zn洗脱效率的影响。结果表明,超声处理可有效提高土壤重金属的洗脱效率,尤其Cu和Zn,其洗脱效率分别提高了9.65%和15.3%。对污染土壤进行酸化预处理,EDTA对土壤Cd、Cu、Pb和Zn的洗脱效率分别提高了70.2%、29.0%、41.1%、48.5%。酸化处理后,土壤p H由6.89降低到4.00;Cd、Cu、Pb和Zn酸提取态分别提高了10.8%、1.26%、11.1%、11.9%。酸化处理使不易被EDTA洗脱的可还原态转变为易被EDTA洗脱的酸提取态和可氧化态,进而提高EDTA对土壤重金属的洗脱效率。因此,超声、酸化预处理可作为提高EDTA对土壤重金属洗脱效率的辅助技术。     

低分子量有机酸及其共聚物去除土壤重金属研究

为探究低分子有机酸以及其共聚物对土壤中重金属的去除效果,通过振荡淋洗法研究了富马酸和丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物在不同浓度、pH和时间条件下对土壤中Cd、Pb和Zn的去除率,并采用传统人工螯合剂乙二胺四乙酸做对比。结果表明,土壤中Cd、Pb和Zn的去除率随着有机酸浓度的增加呈现先上升后趋于平稳的趋势。丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物和富马酸在浓度为10 g·L-1时对Cd、Pb和Zn的去除率分别为54.75%、69.60%、51.42%和42.03%、55.00%、46.97%,乙二胺四乙酸对Cd和Pb的去除率与富马酸趋于一致,但其对Zn的去除率显著低于富马酸(P0.05),仅为34.11%。两种有机酸对重金属去除率受pH的影响较大,其在pH为4~5时能有效去除土壤中Cd、Pb和Zn;富马酸在60 min时达到最大去除率,而丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物在大于120 min时去除率最高。此外,经过两种有机酸和人工螯合剂乙二胺四乙酸淋洗后,土壤中Cd、Pb和Zn的可交换态和碳酸盐结合态含量大幅度下降。因此,富马酸和丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物对重金属污染土壤具有潜在修复能力。     

废弃铅锌冶炼企业重金属复合污染土壤淋洗修复效果研究

采用不同浓度的EDTA溶液对废弃铅锌冶炼企业重金属复合污染的土壤进行土柱淋洗修复试验,研究在不同浓度、不同淋洗速率和不同淋洗时间条件下,EDTA淋洗剂对土壤中重金属的去除效果,并采用连续分级的方法研究淋洗前后土壤中重金属的形态变化.结果表明:(1)用EDTA溶液对表面积为350 cm2,高度为15 cm,重金属铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)含量分别为462.76、2 043、3 260 mg/kg的土壤进行淋洗修复,当淋洗剂浓度为0.01 mol/L、淋洗速率为1 mL/min、淋洗时间为24 h时,淋洗效果最佳,对Cu、Pb、Zn的去除率分别达到57.01％、47.5％、61.6％.(2)用EDTA溶液对重金属污染的土壤进行淋洗,能有效去除土壤中的可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态以及有机结合态重金属,平均去除率分别为76.02％、60.9％、57.69％;而对残余态重金属的去除效果不太明显.由于以可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态存在的重金属的移动能力及生物有效性都比较高,对环境危害大,EDTA淋洗可以有效去除这几种形态的重金属.因此,用EDTA溶液淋洗法修复重金属污染的土壤是切实可行的.     

EDTA对污染土壤水稳团聚体Cu Zn Pb的解吸作用

采用湿筛-离心法将采集自谷里铜矿矿区周边的重金属污染土壤筛分成不同粒径的团聚体,并用EDTA对原土和各粒径组分进行淋洗,旨在为进一步对矿区周边环境修复及风险评价提供参考依据。结果显示,粘粒级(<0.002mm)团聚体颗粒具有相对较高的有机质(OM)含量、阳离子交换量(CEC)、游离氧化铝含量(Ald)和游离氧化铁含量(Fed)。Cu和Zn在粘粒级团聚体颗粒含量最高,而Pb在砂粒级>0.2mm团聚体颗粒含量最高。Cu、Zn和Pb3种重金属在不同粒径团聚体的解吸规律相似,均表现出在粘粒级和细粉沙级团聚体解吸率最高,而在砂粒级团聚体的解吸率最低,但砂粒级团聚体颗粒对解吸总量的贡献最大。3种金属中,Cu的解吸率(>15%)和解吸速率最大,原土及不同粒径颗粒团聚体组分的Cu、Pb和Zn的EDTA解吸过程均出现快速增长再趋于平缓的两个阶段,动力学模拟以Elovich方程描述最优。     

柠檬酸强化低浓度EDTA对成都平原农田土壤铅和镉的淋洗效率

为了寻找绿色高效的土壤重金属修复技术,研究了柠檬酸与低浓度EDTA不同组合方式对成都平原两类污染农田土壤中Pb和Cd的淋洗率,并测定了淋洗前后土壤中有机质和基础养分含量。结果表明,EDTA单独淋洗时对水稻土Pb、Cd的最高淋洗率为44.94%和88.32%,对紫色土Pb、Cd的最高淋洗率为48.48%和71.85%。柠檬酸单独淋洗时对水稻土Pb、Cd的最高淋洗率为24.71%和69.38%,对紫色土Pb、Cd的最高淋洗率为33.54%和59.77%。柠檬酸与低浓度EDTA复合淋洗效果均优于单独淋洗,其中先EDTA再柠檬酸淋洗组合效果最好。相较于EDTA单独淋洗,该组合方式将水稻土中Pb、Cd的淋洗率分别提高了6.07%和9.67%,将紫色土中Pb、Cd的淋洗率均提高了10.33%和14.73%。同时,复合淋洗还能减少10%以上的土壤有机质与基础养分的流失。综合淋洗效率和土壤有机质及养分的变化,先用EDTA淋洗再用柠檬酸淋洗是最佳淋洗组合。     

EDTA与耐性细菌对黑麦草吸收复合污染红壤中铅镉的影响

为比较耐性细菌与EDTA两种方法强化植物富集重金属效果的优劣,以黑麦草(Lolium perenne L.)为供试植物,利用土培试验和室内分析,比较EDTA与耐性细菌(Rhodococcus baikonurensis,编号为J6)对黑麦草吸收重金属复合污染土壤中铅(Pb)、镉(Cd)的影响。试验采用双因素完全随机区组设计,因素一为Cd、Pb污染浓度,设置6个水平,各个水平的Cd、Pb浓度分别为0、0 mg·kg~(-1);5、50 mg·kg~(-1);10、100 mg·kg~(-1);20、200 mg·kg~(-1);50、400 mg·kg~(-1);80、800 mg·kg~(-1),并依次以代号A1、A2、A3、A4、A5、A6表示。因素二为分别添加EDTA、接种J6菌,以空白为对照。结果表明:在A1、A2条件下,添加J6菌可促进黑麦草生长,提高生物量。接种J6菌对黑麦草吸收Pb、Cd具有促进作用,在不同浓度的重金属处理条件下,接菌后的黑麦草地上部Cd含量呈提高趋势,最高达27%、地下部Pb、Cd含量也分别提高17%~64%、5%~23%;而添加EDTA后的黑麦草仅有地下部Pb含量提高40%(A5)、60%(A6)。接种J6菌可降低根际土的Cd、Pb全量,同时提高有效态Cd、Pb含量。接种J6菌也可提高黑麦草Cd的转运系数。总体而言,接种J6菌可促进黑麦草对重金属复合污染土壤中的Cd、Pb的吸收,其效果优于添加螯合剂EDTA。     

混合淋洗剂对污染土壤中重金属的去除及植物生长的影响

以重金属污染水稻田土壤为研究对象,采用盆栽试验,研究EDTA和混合试剂(EDTA、GLDA、柠檬酸)7次淋洗后土壤理化性质、重金属含量、赋存形态等的变化,并在淋洗后的土壤中种植三季作物。通过分析各季作物生物量以及地上部和地下部重金属含量,评价其农用价值,以期达到多种重金属污染农田土壤的修复及安全农用目的。结果表明:与EDTA处理相比,混合试剂(MC)对土壤中Cd、Pb、Cu和Zn也有较好的去除率,分别为44.30%、28.78%、26.44%和11.49%,且第二次淋洗土壤中重金属去除率最高;此后重金属的去除率随着淋洗次数的增加持续降低。淋洗处理降低了小白菜生物量,提高了小白菜地上部和地下部重金属含量。与对照相比,淋洗处理玉米的生物量差异不显著,然而玉米地上部Cd、Pb和Zn含量显著降低,所有处理两季玉米地上部重金属含量均低于国家饲料卫生标准。研究表明,与EDTA处理相比,MC处理土壤重金属乙酸铵提取态含量较低,对植物生长影响较小,是一种修复多种重金属污染土壤的较为温和的淋洗剂。