活化过硫酸盐体系原位模拟去除土壤中多环芳烃

以过碳酸钠活化过硫酸钠,氧化去除土壤中蒽、芘及苯并芘3种多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs),耦合表面活性剂考查该体系对PAHs的去除效果,并进行PAHs原位修复模拟实验。结果表明,过碳酸钠活化过硫酸钠的最优配比为0.67∶1,此时土壤中总PAHs去除率为92.3%。在此基础上,添加2%(质量分数)的表面活性剂,PAHs去除率最高,达97.4%,在原位修复土壤中PAHs去除率也较高,持续反应168 h后,上下层土壤中PAHs去除率均达97.0%以上。     

高锰酸钾氧化修污染土壤中菲和芘的研究

利用人工污染土壤,研究了高锰酸钾对4种不同土壤中菲和芘的氧化修复效果。结果表明,当高锰酸钾浓度为33.33mmol·L-1时,土壤中菲和芘的氧化去除率达到最大。高锰酸钾氧化去除率不仅与高锰酸钾浓度有关,还与土壤性质和老化时间有关。土壤有机质含量的增加会降低高锰酸钾对土壤中菲和芘的氧化去除率;随着老化时间的增加,高锰酸钾的氧化去除率逐渐降低。老化40d后,4种土壤中菲和芘的氧化去除率显著降低,菲的氧化去除率在14%～67%之间,芘的氧化去除率在61%～84%之间。高锰酸钾氧化前后,4种土壤中有机质含量下降范围为0.77%～9.21%。从土壤有机质含量来看,高锰酸钾氧化修复多环芳烃污染土壤对土壤质量影响较小,具有较好的应用前景。     

高锰酸钾氧化修复污染土壤中菲和芘的研究

利用人工污染土壤，研究了高锰酸钾对4种不同土壤中菲和芘的氧化修复效果。结果表明，当高锰酸钾浓度为33.33 mmol·L-1时，土壤中菲和芘的氧化去除率达到最大。高锰酸钾氧化去除率不仅与高锰酸钾浓度有关，还与土壤性质和老化时间有关。土壤有机质含量的增加会降低高锰酸钾对土壤中菲和芘的氧化去除率；随着老化时间的增加，高锰酸钾的氧化去除率逐渐降低。老化40 d后，4种土壤中菲和芘的氧化去除率显著降低，菲的氧化去除率在14%～67%之间，芘的氧化去除率在61%～84%之间。高锰酸钾氧化前后，4种土壤中有机质含量下降范围为0.77%～9.21%。从土壤有机质含量来看，高锰酸钾氧化修复多环芳烃污染土壤对土壤质量影响较小，具有较好的应用前景。

     

化学氧化剂对多环芳烃污染土壤的修复效果研究

本文通过模拟修复实验,研究了类Fenton试剂和活化过硫酸钠对焦化厂和炼油厂多环芳烃污染土壤的修复效果。结果表明,焦化厂土壤经类Fenton和活化过硫酸钠处理后最佳去除率分别为90%和97%,炼油厂土壤经处理后的最佳去除率则分别为86%和91%。两种土壤均表现为活化过硫酸钠的处理效果优于类Fenton试剂,但达到最佳去除效果时所需的氧化剂剂量不同。且两种氧化剂较安全,不会造成二次污染。氧化剂对NAP、ACY、ACE、ANT和Ba P等PAHs去除效果较好,而FLA、B[b/k]F等PAHs的去除率相对较低。焦化厂土壤经处理后,低环PAHs的去除率比高环高出5%~39%,而炼油厂土壤的高环PAHs去除率比低环高出3%~13%。反应后,土壤中有机质的含量也相应下降。同等剂量下,活化过硫酸钠处理后有机质的降解率比类Fenton试剂高。     

甜菜与牧草间作对多环芳烃污染土壤的修复作用

通过盆栽试验方法,选择经济作物甜菜和牧草类黑麦草、苏丹草、香根草为供试植物,研究了甜菜与3种牧草分别间作及各自单作对多环芳烃(PAHs)菲、荧蒽、芘和苯并[a]芘污染土壤修复作用。结果显示:经6个月连续两茬种植试验后,所有种植植物的处理中土壤PAHs的去除率均高于无植物种植组,间作种植土壤PAHs的去除率高于单作,黑麦草、苏丹草、香根草与甜菜间作对土壤PAHs的去除率分别达到84.85%、79.96%、84.11%;在土壤污染条件下,间作模式更有利于甜菜生长;种植植物增强了土壤中多酚氧化酶和过氧化氢酶的活性,间作模式下二者活性高于单作4.37%~43.07%,过氧化氢酶较多酚氧化酶对PAHs土壤污染更敏感,可作为关键酶用于评价土壤PAHs污染状况。在不影响农业生产的前提下,修复植物牧草和经济作物甜菜间作种植模式显著提高了土壤PAHs的降解率。     

焦化场地PAHs污染土壤的电动-化学氧化联合修复

焦化场地土壤多环芳烃(PAHs)污染严重,目前的修复技术都存在不同程度的弊端。通过研究化学氧化、电动及其联合技术对焦化场地高浓度多环芳烃污染土壤的修复效果,比较了两种技术组合方式对修复效果的影响。结果表明,单一技术及联合技术对焦化场地PAHs均有一定的去除效果。在单一技术处理中,电动处理、芬顿和活化过硫酸钠对多环芳烃的去除率分别为24.86%、10.27%和22.19%;在联合技术处理中,活化过硫酸钠-电动组合、电动-活化过硫酸钠组合、芬顿-电动组合和电动-芬顿组合对多环芳烃的去除率分别为49.65%、41.73%、36.72%和31.39%。电动-化学氧化联合技术对PAHs的去除效果较单一技术提高了6.53%~27.46%。两种技术的组合方式及氧化剂类型均对联合处理效果产生影响,化学氧化-电动处理的多环芳烃去除率较电动-化学氧化处理高5.33%~7.92%,其差异主要由化学氧化去除率差异所引起;应用活化过硫酸钠试剂的组合对多环芳烃的去除率高出应用芬顿试剂的组合12.93%~10.34%。经联合处理后,污染物的残留量及毒性当量浓度均有不同程度降低,说明电动-化学氧化联合技术是一种有效的预处理方法。     

高锰酸钾氧化-电动强化修复Cr（Ⅲ）污染土壤

铬渣污染土壤中三价铬[Cr(Ⅲ)]比例较高,为解决常规电动修复方法对Cr污染土壤中Cr(Ⅲ)去除效率低的问题,提出了高锰酸钾氧化-电动强化修复技术。以配制的Cr(Ⅲ)污染高岭土和国内某铬渣污染场地土壤为研究对象,施加1 V·cm-1直流电压,采用阴极添加KMn O4溶液的形式氧化Cr(Ⅲ),试验运行96 h。试验结果表明:通过高锰酸钾氧化,高岭土配土组的总铬去除效率从对照组的32.4%提高到78.4%,铬渣污染土壤组从对照组的20.9%提高到42.6%,添加KMn O4溶液浓度增加,去除效率提高。在电场作用下,阴极加入的高锰酸钾以阴离子形式在土壤中向阳极迁移,Cr(Ⅲ)以阳离子形式向阴极迁移,部分Cr(Ⅲ)形成沉淀吸附在土壤中。高锰酸钾迁移过程中把部分Cr(Ⅲ)氧化为六价铬[Cr(Ⅵ)],Cr(Ⅵ)以含氧阴离子的形式向阳极迁移,Cr(Ⅵ)迁移性好于Cr(Ⅲ),有效控制了Cr(Ⅲ)形成沉淀,从而促进Cr的去除。研究表明,高锰酸钾氧化-电动强化修复技术能显著提高铬的去除效率。     

野外长期污染土壤中残留多环芳烃的提取

[目的]准确定量野外污染土壤中残留的PAHs,为PAHs污染土壤的修复提供依据。[方法]针对长期石油污水灌溉农田土壤,对比了常用PAHs提取方法（索氏、震荡和超声提取方法）的提取效率差异。[结果]索氏提取法对土壤中总PAHs的可提取量最高（6 873.7μg/kg）,其次为往复震荡提取法（6 698.8μg/kg）,超声提取法最低（5 737.6μg/kg）,约为前2种提取方法的84%左右;相对于其他提取方法,索氏提取对4环和6环PAHs的提取效率最高,震荡提取对2环和5环PAHs的提取效率最高,超声萃取仅对3环PAHs提取效率最高。[结论]该研究为野外污染土壤中残留PAHs定量评价方法的选择提供了技术支持。     

野外长期污染土壤中残留多环芳烃的提取

[目的]准确定量野外污染土壤中残留的PAHs,为PAHs污染土壤的修复提供依据。[方法]针对长期石油污水灌溉农田土壤,对比了常用PAHs提取方法（索氏、震荡和超声提取方法）的提取效率差异。[结果]索氏提取法对土壤中总PAHs的可提取量最高（6873.7μg/kg）,其次为往复震荡提取法（6698.8μg/kg）,超声提取法最低（5737.6μg/kg）,约为前2种提取方法的84%左右;相对于其他提取方法,索氏提取对4环和6环PAHs的提取效率最高,震荡提取对2环和5环PAHs的提取效率最高,超声萃取仅对3环PAHs提取效率最高。[结论]该研究为野外污染土壤中残留PAHs定量评价方法的选择提供了技术支持。     

几种草本植物对面源微污染重金属的净化能力

为研究草本植物对城市面源污染重金属的去除能力,选择北方地区常见的3种草本植物紫花苜蓿(Medicago sativa)、早熟禾(Poapretensis)、黑麦草(Lolium perenne),通过水培实验考察了3种草本植物对微污染重金属Cu、Cd、Pb的净化能力。研究结果表明,3种草本植物对微污染重金属Cu、Cd、Pb均有一定的净化效果。其中对Cu、Pb的去除率随污染物浓度的升高而升高,对Cd的去除率随Cd浓度的升高而下降。3种草本植物在不同生长期对面源微污染重金属污染物Cu、Cd、Pb的净化效果表现出不同特点:黑麦草在生长期去除率最高,分别为56.85%、63.72%、55.03%;紫花苜蓿幼苗期去除率最高,分别为41.98%、45.37%、68.41%;早熟禾生长期去除率最高,分别为51.25%、33.83%、26.55%。综合分析,3种草本植物可以作为滨岸缓冲带的备选植物。     

栾树对土壤多环芳烃修复机制初探

多环芳烃(PAHs)是一类广泛存在于环境中的有机污染物,由于其致癌性和致突变性而受到广泛关注。采用盆栽实验,研究了栾树在3种污染水平下对土壤中PAHs的去除效果与修复机制。结果表明:在试验浓度范围内(7.35～46.23 mg.kg-1),种植栾树1 a后,PAHs降解率为60.69%～75.14%;比对照(无植物处理)PAHs降解率平均提高了22.96%,且以L2污染水平下降解率最大。栾树能够在一定程度上吸收与累积土壤中PAHs,且累积量与土壤PAHs的添加浓度呈正相关,根部PAHs累积量大于干叶部。修复机制反映出植物-微生物间的交互作用、微生物降解是修复土壤PAHs的主要途径。     

腐植酸对土壤持留多环芳烃的影响

用腐植酸（HA）提取3种土壤（污灌区土壤、经过氧化的清洁土壤和未经氧化的清洁土壤）中的多环芳烃（PAHs），对比其提取PAHs浓度的变化。结果表明，PAHs的可提取率受其自身性质和PAHs在土壤中持留时间的影响，并随着HA浓度的增加而增加。与氧化土壤相比，未氧化土壤中PAHs的可提取量较小，表明天然HA增加了土壤中PAHs的持留。污灌区土壤中PAHs可提取率较低，其可提取程度远远小于人工污染土壤。     

预氧化强化混凝去除地下水中铁·锰的试验研究

[目的]筛选去除地下水中铁和锰的理想预氧化剂。[方法]针对长沙近郊某镇地下水中铁和锰含量较高的特点，通过烧杯试验考察了过氧化氢、高锰酸钾和高锰酸盐复合药剂（PPC）3种氧化剂的预氧化效果。[结果]3种预氧化剂对铁的氧化效率均很高，在试验所进行的投加质量浓度范围内均能使铁的去除率保持在90％以上，其中以PPc对铁的去除率最高。3种预氧化剂对锰的预氧化效果不尽相同，当过氧化氢投加质量浓度为0．13mg／L时，锰的去除率为25．6％；当高锰酸钾的投加质量浓度为9．25mg／L时，锰的去除率为87．5％；当PPC投加质量浓度为6．00mg／L时，锰的去除率为91．7％。[结论]PPC不仅具有预氧化的作用，其还原产物还具有助凝作用，是较为理想的预氧化剂。     

油菜-紫花苜蓿混种对土壤中菲、芘的修复作用

 【目的】探讨混种模式下植物对土壤中多环芳烃（PAHs）污染的联合修复、积累效应。【方法】采用盆栽试验法，对比研究油菜、紫花苜蓿在不同栽培模式下对土壤中芘、菲的去除效果与修复机制。【结果】在试验浓度范围内，混种模式下芘、菲的修复效果明显超过单种模式。油菜、紫花苜蓿联合种植70 d后，土壤中菲、芘平均去除率为75.06%、68.22%，分别比二者单独种植时高出43.26%、40.38%和11.03%、16.29%，强化效果明显。植物本身能够吸收与累积在一定量的菲和芘，累积量与土壤中菲、芘的添加浓度正相关。相同污染水平下，茎叶部积累量低于根部、菲小于芘、混种模式低于单种模式。在植物-微生物系统中，微生物降解、植物-微生物联合效应是菲、芘去除的主要途径，但植物-微生物联合效应是混种模式下强化修复PAHs污染的主要原因。【结论】混种模式能强化PAHs污染土壤的修复效果、减少植物积累、缓解污染风险。     

氮磷养分对荧蒽污染土壤修复的应用研究

为探究污染土壤中氮、磷养分添加对土壤中多环芳烃(PAHs)去除的影响,通过室内土壤培养试验,以荧蒽为PAHs代表,研究外加氮磷(0、150、300、450、600 mg·kg^-1)对土壤中PAHs污染消减的影响,并通过污染土壤中外加氮磷对相关土壤酶活性的影响,探讨氮磷养分对土壤中荧蒽去除的机理。结果表明:外加氮磷有利于污染土壤中荧蒽的去除,外加氮磷可将土壤中荧蒽的半衰期缩短最多达78.4%。在100 mg·kg^-1荧蒽污染下,外加300 mg·kg^-1氮对土壤中荧蒽的消除速率常数提高了388.9%;外加150 mg·kg^-1磷对土壤中荧蒽消除速率常数提高了477.8%。外加氮磷可显著影响土壤中相关酶活性,外加磷能够显著提高土壤中脲酶活性和酸性磷酸酶活性;外加氮显著提高了低荧蒽污染土壤中酸性磷酸酶活性;外加氮磷均可显著提高土壤多酚氧化酶活性,多酚氧化酶活性的提高与土壤中荧蒽的去除具有显著正相关性。研究建议,污染黄棕壤中外加氮、磷的范围为150~300 mg·kg^-1,外加的氮磷通过有效改变污染土壤的酶活性,从而促进土壤中PAHs的去除。     

含铊酸性废水强化氧化混凝处理研究（英文）

[目的]采用强化氧化混凝法对酸性废水的微量铊进行处理。[方法]本实验采用0.05 kg/L的高锰酸钾,30%过氧化氢和0.05kg/L的次氯酸钙为氧化剂,以0.092 kg/L CaO为絮凝剂对酸性废水中痕量铊进行强化氧化混凝法处理。[结果]在投加30 ml CaO的情况下,当高锰酸钾、过氧化氢和次氯酸钙的投加量分别为20,2.2和37 ml时,铊去除率可达99.98%,99.1%和99.95%;在高锰酸钾定量为20 ml、过氧化氢定量为2.2 ml和次氯酸钙定量为37 ml的情况下,CaO投加量分别为25、35和25 ml时,铊去除率均可达99.93%,99.69%和99.98%。[结论]强化氧化混凝处理含铊酸性废水效果较佳。     

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.