基于TCLP法研究纳米羟基磷灰石对污染土壤重金属的固定

通过室内培养试验,研究了纳米羟基磷灰石对土壤重金属的固定和修复,并通过毒性溶出试验TCLP(Toxicity Characteristic Leaching Procedure)对固定效果进行了评价.结果表明,纳米羟基磷灰石的施入显著降低了土壤中Cu和Zn的生物有效性,而且土壤中Cu和Zn有效态的含量与纳米羟基磷灰石的施用量呈显著负相关.其主要原因为纳米羟基磷灰石的水解释放大量OH-离子,导致土壤pH增加;此外纳米羟基磷灰石吸附固定重金属进而降低了土壤中重金属的有效性.包施不如同等材料用量混施的钝化效果好,且所用时间较长,但包施具有将所施材料和被吸附重金属移出土壤体系的优点.     

三门湾沉积物重金属污染及其潜在生态危害评价

沉积物重金属污染对水生生态系统具有潜在危害。对取自三门湾的10个表层沉积物中的重金属（Cu、Ph、zn、cd、Hg、cr、As）元素进行了分析,探讨了其空间分布,运用Hakanson潜在生态危害指数法,评价了表层沉积物中重金属的富集程度和潜在生态风险。结果表明：三门湾表层沉积物中Cu、Pb、zn、Cd、№、cr、As等重金属含量分布无明显规律;7种重金属中,以cr的污染程度最高,平均污染系数为1．30,重金属污染程度由高到低依次是：Cr〉zn〉cu〉Pb〉As〉Hg〉Cd;潜在生态危害评价显示,重金属元素的潜在生态危害均属轻微,潜在生态危害程度顺序是Hg〉Cd〉As〉Cu〉Pb〉Cr〉Zn,对三门湾生态环境具有潜在影响的重金属元素主要是Hg。     

Cu2＋和Zn2＋在太湖沉积物上的吸附及竞争吸附研究

利用等温吸附法研究了太湖沉积物对Cu2＋、Zn2＋的平衡吸附量、吸附动力学,以及在沉积物上的竞争吸附行为,分析了竞争条件下Cu2＋、Zn2＋在沉积物上的吸附特征。研究表明,Lmgmuir型吸附模式能很好地描述Cu2＋、Zn2＋在太湖沉积物上的吸附过程．其线性回归系数高达0．99,但拟合参数反映的土壤对重金属的吸附规律不适合沉积物;吸附动力学试验研究表明,伪二级动力学方程可较好地描述二者在沉积物上的吸附动力学过程;竞争吸附研究证明了沉积物对Cu2＋的吸附性比Zn2＋强,且Cu2＋能置换出沉积物本底值中的Zn2＋．     

舟山群岛潮间带表层沉积物污染状况及其潜在生态风险评价

于2013年对舟山群岛潮间带表层沉积物中重金属（cu、Pb、cd、zn、cr、Hg、As）和多氯联苯（PcBs）含量进行了测定,采用单因数污染指数法和Hakanson生态风险指数法评价潮间带沉积物污染状况及其潜在生态风险。结果表明,cu、Pb、Cd、Zn、Cr、Hg、As和PCBs的平均含量分别为30．8、27．5、0．183、91．6、41．4、0．064、8．24mg/kg和0．24μg／kg。评价结果显示：研究区域处于中等污染水平和中等潜在生态风险水平,各要素污染程度为Hg〉Cd〉Cu〉Zn〉Pb〉As〉Cr〉PCBs,潜在生态风险程度排序为Hg〉Cd〉As〉Cu〉Pb〉Zn〉Cr〉PCBs,Hg、Cd为首要潜在生态风险因子。     

不同提取剂对广西某河流表层沉积物中重金属有效态浸提效率的研究

研究了3种提取剂(DTPA、HCl、王水)对广西某河流表层沉积物中6种重金属元素(Cu、Pb、Zn、Cd、Cr和Ni)有效态的提取率,并分析了沉积物重金属有效态浸提量与全量间的相关性。结果表明:不同提取剂对同一沉积物样品重金属有效态的提取能力有差异,对有效态Cu和Cd的提取能力表现为王水DTPAHCl,对有效态Pb、Zn、Cr、Ni的提取能力表现为王水HClDTPA;用王水提取的各重金属有效态的量与其在沉积物中的全量均呈极显著或显著正相关,用HCl提取的有效态Cu和Pb的量与其在沉积物中的全量均呈极显著正相关。     

不同提取剂对广西某河流表层沉积物中重金属有效态浸提效率的研究

研究了3种提取剂(DTPA、HCl、王水)对广西某河流表层沉积物中6种重金属元素(Cu、Pb、Zn、Cd、Cr和Ni)有效态的提取率,并分析了沉积物重金属有效态浸提量与全量间的相关性。结果表明:不同提取剂对同一沉积物样品重金属有效态的提取能力有差异,对有效态Cu和Cd的提取能力表现为王水>DTPA>HCl,对有效态Pb、Zn、Cr、Ni的提取能力表现为王水>HCl>DTPA;用王水提取的各重金属有效态的量与其在沉积物中的全量均呈极显著或显著正相关,用HCl提取的有效态Cu和Pb的量与其在沉积物中的全量均呈极显著正相关。     

山西省典型土壤对重金属Cu、Zn和Pb等温吸附特征及应用

寻求高效廉价重金属吸附材料在污水重金属去除领域具有重要意义.本研究采用摇瓶试验,研究了山西省石灰性黏壤土、石灰性砂壤土及碱性膨润土对Cu、Zn和Pb的等温吸附效果,并利用土柱吸附试验进一步研究了3类吸附材料对污水处理厂入厂污水中重金属的实际吸附去除能力.研究结果表明,石灰性黏壤土、石灰性砂壤土及碱性膨润土对污水中Cu、Zn和Pb的等温吸附行为均可用Freundlich吸附等温线显著拟合.吸附材料对Cu、Zn和Pb的吸附作用力与吸附容量呈现石灰性黏壤土＞碱性膨润土＞石灰性砂壤土的变化趋势.石灰性黏壤土、石灰性砂壤土及碱性膨润土对3类重金属的吸附作用力表现为Zn＞Cu＞Pb、Cu＞Zn＞Pb与Cu＞Zn＞Pb,而吸附容量顺序却为Cu＞Zn＞Pb、Pb＞ Cu ＞Zn及Cu＞Pb＞Zn.石灰性黏壤土对污水处理厂接纳污水中Cu、Zn和Pb的吸附去除率为79.9％、97.7％和73.4％,碱性膨润土对相应污水重金属指标的去除率也高达70.3％、90.6％和90.6％.该研究结果可为湿地污水处理土壤的选择以及污水重金属吸附材料的选择提供一定的理论依据.     

长沙市郊蔬菜土壤重金属含量及其与土壤肥力的关系

为了解蔬菜土壤重金属含量与土壤肥力的关系,通过田间采样方法,对长沙市郊红菜园土和冲积菜园土O～20cm表土共计290个样品中Cu、Cd、Pb、Zn、CT、As、Hg7种重金属元素含量以及土壤pH、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾8个肥力指标的含量进行了分析。结果表明：Cd、Pb、Zn、As4种元素含量红菜园土高于冲积菜园土,Cr和Hg则是冲积菜园土高于红菜园土,Cu在两种菜园土中含量相当;7种重金属元素含量的变异系数两种菜园土壤均以Cd元素的最大。两种菜园土中cu与cd、Ph、zn,cd与Pb、cr,Ph与zn之间均表现为显著以上正相关关系;而Hg与cu、cd之间不表现相关关系;重金属元素之间的显著相关性冲积菜园土多于红菜园土。重金属元素含量与肥力指标之间均能建立一定回归方程,且达显著以上水平;土壤有机质是影响重金属积累的主要因素。     

猪粪及蚓粪对Cu和Zn吸附行为的比较研究

采用室内试验方法,比较研究了猪粪和蚓粪对Cu2+、Zn2+的吸附、解吸规律及吸附动力学行为.结果表明,在试验浓度范围内,猪粪和蚓粪对Cu2+、Zn2+的吸附量均随着Cu2+、Zn2+呻农度的增加而增加,蚓粪对Cu2+、Zn2+的吸附固定能力明显高于猪粪.猪粪和蚓粪对Cu2+、Zn2+的吸附等温线与Freundlich和Henry方程均有较好的拟合性.猪粪和蚓粪中Cu2+、Zn2+的解吸量随着吸附量的增大而增加,在相同初始浓度条件下,猪粪吸附的Cu2+更易被解吸,而猪粪和蚓炎对Zn2+的解吸能力相近.猪粪和蚓粪对Cu2+、Zn2+的吸附速率均较快,10～30 min之内可以达到平衡后吸附总量的90%以上;一级动力学方程是描述Cu2+、Zn2+在猪粪和蚓粪中吸附动力学过程的最优模型,且蚓粪对Cu2+、Zn2+的吸附速率明显高于猪粪.     

DTC类重金属捕集剂对猪场废水中Cu、Zn的去除试验研究

通过黄原酸化反应将二硫代氨基甲酸(DTC)基团引入至壳聚糖, 制备DTC类重金属捕集剂, 用以去除猪场废水Cu、Zn。结果表明, DTC类重金属捕集剂对Cu、Zn的捕集性能受废水初始pH值和捕集剂投加量的影响, pH值有一个适宜范围, 即pH 3.0~5.0;随着捕集剂投加量的增加, 去除效果逐渐增加, 但增加速率逐渐减缓。捕集剂性能受进水Cu、Zn浓度以及废水温度的干扰不很明显。在废水pH值5.0, 捕集剂投加量2.0 g·L^-1(废水), 初始Cu、Zn浓度25~200 mg·L^-1时, 捕集剂对Cu、Zn的去除率可达到99%以上, 且处理后Cu、Zn浓度低于污水综合排放标准(GB 8978—1996)一级标准限值规定。DTC类重金属捕集剂对Cu、Zn的等温吸附特征可用Langmuir方程进行拟合, 其吸附平衡时间约为20 min左右。     

红壤,黄棕壤吸附磷酸根后对Cu^2＋次级吸附动力学

用流动法研究黄棕壤、红壤吸附磷酸根后对Ｃｕ＾２＋次级吸附的动力学。结果表明Ｃｕ＾２＋的次级吸附可用一级速率方程描述。黄棕壤吸附磷酸根后对Ｃｕ＾２＋吸附反应的速率下降；红壤吸附磷酸根后对Ｃｕ＾２＋吸附的快反应速率下降，而慢反应速率增加。升高Ｃｕ＾２＋浓度可能造成吸附反应机理的改变。竞争性阳离子Ｃｄ＾２＋和Ｚｎ＾２＋的存在降低了Ｃｕ＾２＋次级吸附反应速率。升高温度，Ｃｕ＾２＋次级吸附反应速率增加。土壤     

南海湖沉积物中生物有效态重金属含量及其空间分布

为判识湖泊沉积物中重金属的地球化学行为特征及其控制因素,以包头市南海湖为研究对象,采用连续提取法,系统开展了沉积物中生物有效态重金属的分布研究.结果表明,表层沉积物中重金属生物有效态(前4态之和)的平均比例序列为Cd>Pb>Zn>Cu;Cu的生物有效态占总量的比例为23%,Pb为75%,Zn为42%,Cd为83%.总体而言,表层沉积物中Cd和Ph的潜在危害性最大.湖心区、西南和东北部湖区为表层沉积物中Cu、Ph和Zn的生物有效态含量高值区,Cd仅在两南湖区表现高值.有机物结合态为沉积物柱芯中Cu和Cd生物有效态的主导形态,铁锰氧化物结合态为Pb和Zn生物有效态的主导形态.强还原性条件下,沉积物中以铁锰氧化物结合态为主导形态的Pb、Zn、Cd有一定的潜在风险,Cu的潜在危害较小.与黄河沉积物重金属形态百分比的对比分析表明,南海湖沉积物对重金属的固定能力更强.     

钙镁磷肥和石灰对受Cu Zn污染的菜园土壤的改良作用

采用盆栽试验方法，研究了钙镁磷肥和石灰对受Cu、zn污染的菜园土壤的改良作用。结果表明，在添加钙镁磷肥和石灰的土壤中．小白菜的生长基本上未受重金属毒害的影响。单一Cu污染、单一zn污染以及Cu-Zn复合污染的菜园土壤上，小白菜的鲜重随着改良剂钙镁磷肥和石灰用量的增加而显著增加。在单一Cu污染、单一Zn污染以及Cu—zn复合污染的菜园土壤上，酸碱度随着钙镁磷肥和石灰的施入而变化，土壤的pH随着钙镁磷肥和石灰用量的增加而显著增加。在3种不同污染的土壤上，施用改良剂钙镁磷肥和石灰降低了重金属Cu和Zn的有效性。     

紫色土中Cu~(2+)、Zn~(2+)吸附特征研究

[目的]了解紫色土对铜、锌的吸附特点。[方法]采用振荡平衡的方法研究了铜、锌在酸性、中性和石灰性3种紫色土中的吸附特征,并同时比较了不同环境条件对2种离子在3种紫色土中的吸附影响。[结果]研究得出,一定pH值条件下,在同种土壤上的吸附能力大小依次是Cu2+>Zn2+;3种紫色土在一定pH值条件下对同种重金属离子的吸附强度依次是石灰性紫色土>中性紫色土>酸性紫色土,与其表面电荷密度的大小相一致;Cu2+在3种紫色土表面以电性吸附和专性吸附的方式共存,其专性吸附的比例分别约为石灰性紫色土40%、中性紫色土25%、酸性紫色土20%;而Zn2+在土壤表面上绝大多数发生电性吸附。[结论]这2种重金属在紫色土中的吸附特征对库区土壤重金属污染评价有重要意义。     

pH 及蒙脱石投加量对其吸附沼液中碳氮磷和重金属的影响

以蒙脱石为吸附材料,研究了蒙脱石投加量、pH对其吸附沼液中COD、TN、TP、NH_4~+-N、Zn、Cu、Cr、As、Mn、Ni的影响,并阐述了吸附过程中沼液理化性质与重金属之间的关系。结果表明:蒙脱石投加量为0～50g/L时,COD、TN、NH_4~+-N、TP、Zn、Cu的吸附量随投加量增加逐渐降低,去除率先增加后趋于平衡,投加量为30g/L时吸附效果较好,为适宜投加量。pH为6.5～9.5时,蒙脱石对沼液中TP、Zn、Cu吸附作用较显著,最大去除率可达84.3%、86.8%、94.5%,但对TN、NH_4~+-N、Cr的吸附作用较差,综合吸附量和去除率,7.5～8.5是蒙脱石吸附沼液的适宜pH。Zata电位与电导率、COD、TP、TN、NH_4~+-N、Zn、Cu、Ni之间呈显著负相关,Zn与Cu和Cr与pH呈显著正相关,Cr与TP呈显著负相关,Cr与As不相关。     

东海近海沉积物铜和锌的活性形态对潜在污染风险的影响

根据2011年8月对东海近海海域的调查,通过对沉积物分级萃取的实验方法,结合环境因子的分析,采用总量和分形态风险评价的手段,重点研究了沉积物中Cu和Zn的活性形态、影响因素和潜在污染风险。结果表明,沉积物中Cu和Zn在细粒度的南部外海泥质区富集,且Cu和Zn的含量与粒径明显负相关,和粘土、粉砂等细粒度含量强烈正相关,说明自然来源是控制Cu和Zn含量和分布的主要因素。Cu和Zn活性形态高值区在长江口和杭州湾近岸,Cu的优势活性形态是碳酸盐结合态,Zn碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态相差不大,是其活性形态的主要部分。水化学环境对各形态Cu和Zn没有明显影响,自然沉积环境是影响Cu和Zn活性形态和总量的主要因素。富集因子研究表明,富集因子Zn>Cu,Cu和Zn的富集高值区在南部外海。Cu富集因子小于1,属于陆源,受外界污染影响不大;Zn富集因子接近于1,属于轻度污染。从形态角度评价,Zn和Cu平均都属轻度污染,但各站位污染程度相差较大,长江口和杭州湾海域污染较重,Zn在C5(P=369.14%)甚至出现重度污染。综合评价得出,Cu和Zn在外海总量高、活性形态低,说明具有较高的本底值;在长江口和杭州湾海域容易受人为污染影响,存在相对较大的污染风险。     

可变电荷土壤吸附磷酸根后对Cu、Zn、Cd次级吸附的影响

研究了三个可变电荷土壤吸附磷酸根后对Cu、Zn、Cd次级吸附和解吸的影响。结果表明,供试土壤对重金属的次级吸附等温线符合Langmuir方程,次级吸附量的大小顺序是,湖北孝感黄棕壤>湖北咸宁红壤>湖南桃源红壤。土壤吸附磷酸根后,可使重金属的次级吸附量增加,解吸率下降,并有线性关系。供试土壤吸附磷酸根后,表面负电荷增加,表面负电荷的增量与重金属次级吸附量的增量呈线性关系,这表明土壤吸附磷酸根后,表面负电荷的增加,可能是影响重金属次级吸附的重要原因之一。     

不同钝化剂对重金属复合污染土壤的修复效应研究

通过向重金属复合污染土壤分别施加5%和20%(钝化剂与土壤质量比)磷矿粉、木炭、坡缕石、钢渣4种钝化剂,测定了土壤p H值、重金属(Pb、Cd、Cu、Zn、As)生物有效态(单级提取)和各赋存形态(分级提取)的变化,评价了钝化剂对土壤重金属的钝化效果,采用X射线衍射法(XRD)和比表面-孔径分布仪测定了钝化剂的物相组成、比表面积和孔径特征,并探讨了钝化剂的修复机制。土壤重金属生物有效态单级提取结果表明,在20%处理下,坡缕石、钢渣、磷矿粉能显著降低土壤中5种重金属生物有效态含量,其中坡缕石降低Pb、Cd、Cu、As的最高比例可分别达54.3%、48.8%、50.0%、35.0%,钢渣降低Zn则高达43.7%。土壤重金属各赋存形态的分级提取结果表明,20%坡缕石能使植物易吸收的土壤可交换态Pb显著减少,而使难吸收的残渣态Pb显著增加;20%坡缕石、钢渣或磷矿粉能显著降低土壤中可交换态Cd含量;20%钢渣或20%磷矿粉处理后可交换态和碳酸盐结合态Zn含量明显减少,坡缕石处理使残渣态Zn显著增加;钢渣或20%磷矿粉能显著增加残渣态Cu含量;添加20%磷矿粉后生物难吸收的钙型砷含量显著增加。4种钝化剂对重金属的钝化机制各有不同,木炭和坡缕石具有较大的比表面积和孔容,对重金属的钝化以吸附和表面络合为主;钢渣和磷矿粉具有较高的p H值,其对重金属的修复机制以化学沉淀为主。