混合螯合剂的不同施加方式对重金属污染土壤套种修复效果的影响

【目的】开发具有应用前景的植物与化学联合修复重金属污染土壤的技术。【方法】通过盆栽试验,研究混合螯合剂（MC）的不同施用方式对东南景天Sedum alfredii和玉米Zea mays 套种系统的影响,探讨MC作为植物提取的强化剂和重金属的淋洗剂对土壤的修复效果。【结果】东南景天和玉米套种情况下,MC可以提高植物对重金属提取的效率,也可以淋洗出土壤中的部分重金属,其中MC分2次淋洗时淋出的重金属量显著大于单次淋洗。经过套种和MC淋洗后,土壤全量Cd、Zn和Pb含量降低幅度分别为30.7%~33.0%、11.9%~14.7%和13.3%~16.4%。东南景天和玉米套种的共有根际土壤微生物数量与单种植物的不同,施加MC后显著提高了套种共有根际的细菌和放线菌数量,然而,高剂量MC淋洗时共有根际的微生物数量又会下降。【结论】套种和MC淋洗联合技术对土壤重金属的去除量大于植物提取的;Pb的去除主要靠淋洗,Zn/Cd可以用植物提取去除,套种+淋洗可以加快对Zn/Cd/Pb复合污染土壤的修复。     

混合螯合剂的不同施加方式对重金属污染土壤套种修复效果的影响

[目的]开发具有应用前景的植物与化学联合修复重金属污染土壤的技术.[方法]通过盆栽试验,研究混合螯合剂(MC)的不同施用方式对东南景天Sedum alfredii和玉米Zea mays套种系统的影响,探讨MC作为植物提取的强化剂和重金属的淋洗剂对土壤的修复效果.[结果]东南景天和玉米套种情况下,MC可以提高植物对重金属提取的效率,也可以淋洗出土壤中的部分重金属,其中MC分2次淋洗时淋出的重金属量显著大于单次淋洗.经过套种和MC淋洗后,土壤全量Cd、Zn和Pb含量降低幅度分别为30.7％ ～ 33.0％、11.9％ ～ 14.7％和13.3％～16.4％.东南景天和玉米套种的共有根际土壤微生物数量与单种植物的不同,施加MC后显著提高了套种共有根际的细菌和放线菌数量,然而,高剂量MC淋洗时共有根际的微生物数量又会下降.[结论]套种和MC淋洗联合技术对土壤重金属的去除量大于植物提取的;Pb的去除主要靠淋洗,Zn/Cd可以用植物提取去除,套种+淋洗可以加快对Zn/Cd/Pb复合污染土壤的修复.     

原位化学淋洗技术对湖南省重金属复合污染农田土壤处理效果研究

[目的]研究原位化学淋洗技术对湖南省重金属复合污染农田土壤的处理效果.[方法]通过室内模拟大田原位化学淋洗工程,研究了EDTA复合盐浓度、淋洗时间、液固比、复合盐种类对湖南省某重金属污染农田土壤中重金属去除效果的影响.[结果]淋洗剂浓度为5 mmol/L、液固比为3、淋洗时间为60 rmin时,Ca-EDTA对土壤中Pb、Cd、Cu、Zn 4种重金属的总去除率分别为65.80％、75.89％、36.00％、14.74％,其中Cd淋洗效率最高,Zn的淋洗效率最低.[结论]Ca-EDTA作为一种有效的土壤重金属螯合剂,它在多金属污染土壤修复中具有巨大的应用潜力和广阔的商业市场.     

有机酸对重金属污染土壤的淋洗效果

随着土壤重金属污染日趋严重,修复已成为热点问题,研究土壤重金属污染修复效果具有重要意义。用水、醋酸溶液、柠檬酸溶液对重金属污染土壤进行淋洗,再以2%石灰水溶液来调节淋洗后土壤的pH值,最后测定土壤淋洗液的pH值及电导率。结果表明:对重金属Cu、Cd、Pb污染土壤修复时,最佳淋洗剂是柠檬酸溶液,最佳淋洗浓度为1、0.4、0.7 mol/L;对重金属Zn污染土壤修复时,最佳淋洗剂是醋酸溶液,最佳淋洗浓度为1 mol/L;石灰水对重金属污染的土壤淋洗效果与有机酸浓度呈正相关,即酸性条件越强,对重金属的淋洗效果越好;经石灰水处理的土样电导率随有机酸浓度增加而升高,在相同浓度下表现为柠檬酸溶液醋酸溶液。     

石灰修复重金属污染土壤及其对水稻效应

[目的]探讨石灰对实际污染土壤的修复效果,为重金属污染土壤的治理提供科学依据。[方法]研究不同浓度石灰水溶液(0.025%和0.050%)淋洗受铅锌矿尾矿严重污染的水稻土对水稻的影响。[结果]石灰水溶液可以将土壤中的Cu、Zn和Pb等重金属淋洗出来,淋洗次数越多,土壤中重金属含量越低。土壤中Pb的含量降幅最大,其次是Zn,最低为Cu。低浓度石灰溶液(0.025%)淋洗6次以上、高浓度(0.05%)淋洗5次以上对去除土壤中的Pb、Cu、Zn重金属效果明显。水稻能在经石灰淋洗过的土壤上生长,发芽率和生物量随着淋洗次数的增多而增加,但石灰水溶液浓度过高或淋洗次数过多则降低水稻发芽率和生物量,还导致植株Pb含量升高。[结论]利用石灰修复铅锌尾矿污染的农田土壤是可行的,但石灰用量要适当。     

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。     

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.     

典型固废拆解区域土壤重金属污染风险及修复

为评价整治后典型固废拆解区域农田土壤重金属的污染程度,采集区域农田土壤样品212个,分析7种重金属(Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn)的质量分数。结果表明,研究区域农田土壤重金属污染现象仍普遍存在,Cd和Cu污染以中、重度污染为主,Pb污染以轻微、轻度污染为主,其中重点污染区块土壤中重金属污染的非致癌风险和致癌风险已超出可接受水平,须开展土壤修复工作。修复小试表明,皂角苷作为淋洗液对重金属具有较强的洗脱作用,具有较好的工程实践前景。     

微波强化EDDS淋洗修复重金属污染土壤研究

为了快速去除土壤中的重金属污染,采用微波强化[S,S]-乙二胺二琥珀酸([S,S]-EDDS,简写为EDDS)淋洗方法,做了微波时间、功率对Cd、Pb、Zn去除效率影响的实验,并用BCR连续提取法分析了微波强化EDDS淋洗对土壤中重金属形态的影响.结果表明,在微波功率900W,时间10 min条件下,EDDS对Cd、Pb、Zn的去除率分别达到29％、89％、71％,比未引入微波时淋洗的各重金属的最高去除率分别提高8％、26％、33％,且明显缩短了处理时间(从6h缩短为10 min).与处理前原土壤相比,土壤在微波辐射淋洗处理后,主要污染重金属的交换态和碳酸盐结合态以及铁锰氧化物结合态明显降低(其中Cd降低34％,Pb降低90％、Zn降低83％),残渣态增加,从而有效降低了土壤中毒害污染重金属元素含量和重金属可利用性,减轻了污染土壤的生态风险.微波辅助淋洗修复可作为一种重金属污染场地的快速修复技术.     

土壤重金属的醋酸淋洗效果及其对地下水的影响评估

为探究醋酸作为土壤化学淋洗剂去除重金属的效果和对环境的影响,采用土柱模拟耕层原位淋洗的方法,探究了0.8、1.0、1.5 mol·L^-13种浓度的醋酸对4种类型土壤中重金属的去除效果、迁移特性、形态变化,以及对土壤主要理化性质的影响。结果表明：醋酸淋洗对酸性和弱酸性污染土壤的重金属淋洗效果比较好,其中醋酸浓度在1.0 mol·L^-1以上时Cd的去除效果达到40%～60%,但对Pb、Cu、Zn的去除效果较差,各种醋酸浓度下去除率均低于20%。醋酸淋洗主要去除表层土壤中可交换态和可还原态的Cd,被淋洗的Cd在20～40 cm底土层部分截留。以1.0 mol·L^-1的醋酸淋洗土壤不会对土壤主要养分元素含量造成显著影响(P<0.05),但是淋出液Cd、Pb的浓度高于Ⅳ类地下水标准。因此,1.0 mol·L^-1为醋酸淋洗去除土壤Cd的较佳浓度,Cd含量低于0.6 mg·kg-1的轻微污染酸性土壤可望达标,但是淋出液中Cd、Pb存在污染地下水的风险,实践中应当与深层固定等配套技术联用。     

无患子皂苷水提液对Cd污染土壤的修复效果

【目的】使用无患子皂苷水提液对污染土壤中Cd进行淋洗,确定淋洗的最适条件,为修复Cd污染土壤提供参考依据。【方法】采用振荡淋洗方法,研究无患子皂苷水提液在不同浓度、pH、时间和淋洗次数下对污染土壤中Cd的淋洗效果,用BCR法分析其淋洗前后形态的变化。【结果】无患子皂苷浓度为35 g·L~(-1),pH=4.83,淋洗时间为240 min时,对土壤中Cd达到最优淋洗率为37.87%。降低pH和增加淋洗次数均可提高土壤中Cd的淋洗效果。Elovich方程(R~2=0.947)与准二级动力学模型(R~2=0.917)均可较优拟合无患子皂苷的淋洗过程。对比淋洗前后土壤中Cd的形态变化可知,土壤中酸可溶态与可还原态Cd含量减少明显,可氧化态与残渣态含量变化不大。【结论】无患子皂苷水提液可有效修复重金属Cd污染土壤。     

氨基酸盐对镉污染土壤的淋洗效果

以湖南湘潭受镉污染的农田土壤为研究对象,采用振荡淋洗技术,以氯化甘氨酸盐和硝酸甘氨酸盐作为淋洗剂,研究了在不同工艺条件下对农田土壤中重金属镉的去除效果,测定了淋洗前后土壤理化性质和结构的变化。结果表明,2种氨基酸盐对镉的去除率最高可分别达到84.3%和78.4%,淋洗后镉的有效态(可氧化态+酸溶态)质量分数显著减少。淋洗使土壤pH值显著下降,但有机质、碱解氮以及速效磷含量显著上升,阳离子交换量以及速效钾含量下降。淋洗对土壤结构无明显破坏,且淋洗修复后的农田土壤重金属含量大幅降低。说明,氨基酸盐作为淋洗剂对土壤中镉具有较高的去除率且是种新型的环保淋洗剂,具有巨大的应用价值。     

腐植酸淋洗对重金属污染土壤微生物群落结构影响研究

为阐明腐植酸淋洗残留对土壤重金属形态分布、土壤理化性质与微生物群落结构变化的影响，本研究基于室内土壤淋洗实验与高通量测序技术，研究了腐植酸淋洗前后土壤重金属形态、pH、氨氮（NH₄⁺-N）和土壤有机碳（SOC）含量变化特征，揭示了土壤微生物群落结构组成和多样性的变化规律与主要环境影响因素。结果表明，腐植酸淋洗可去除土壤中的Cd和Zn，对Pb的去除效果较差。淋洗后土壤中的Cd和Zn被活化，可迁移性提高； Pb的可氧化态和残渣态比例升高，可迁移性降低。在土壤微生物群落结构变化方面，淋洗后30 d内细菌群落丰富度先降低后升高，群落多样性提高。淋洗后Chloroflexi、Acidobacteria、Gemmatimonadetes、Fibrobacteres、Armatimonadetes等菌群的相对丰度增加，Actinobacteria、Firmicutes等菌群的相对丰度降低。腐植酸淋洗后土壤微生物的相互作用和网络复杂性提高；土壤微生物将会更高效地进行物质传输和利用，同时抵御环境扰动的能力也更强。腐植酸淋洗改变了土壤理化性质，驱动微生物群落结构改变的主要环境因子是酸提取态Pb、Zn含量和NH₄⁺-N含量。腐植酸可以有效淋洗出Cd和Zn，但会活化土壤中残留的Cd和Zn，降低微生物群落多样性；后期培养过程中腐植酸残留可以钝化重金属，并提高微生物群落多样性、改善微生物群落结构。因此，腐植酸淋洗剂具有良好的土壤重金属去除和微生物群落结构改善能力，是一种高效且环境友好的土壤淋洗剂。此外，本研究还可为评价淋洗后土壤的微生态响应提供科学指导。     

柠檬酸土柱淋洗法去除污染土壤中Cr的研究

为降低铬渣污染场地土壤中高含量铬向其周围农田、水体迁移的风险,我国急需修复铬渣污染土壤的关键技术和数据支撑。采用柠檬酸进行模拟土柱间歇式淋洗的方法,研究滤液中总Cr含量和pH值的变化规律,分析了淋洗前后不同深度土壤中重金属形态的变化,并对淋洗后土壤中Cr（Ⅵ）含量随深度变化的迁移规律进行了研究。结果表明,间歇淋洗方式造成滤液中总Cr含量和pH值跳跃式变化,提高了去除率。淋洗后土壤pH值从11.9降至8.8,土壤Cr（Ⅵ）从土柱顶部向底部强烈迁移。当淋洗量达到5.4个孔隙体积（水土比为2.88）时,土壤总C     

有机酸对重金属污染耕地土壤的修复研究

利用水、柠檬酸溶液和醋酸溶液依次淋洗受重金属严重污染的耕地土壤,再利用石灰水溶液淋洗调节土壤pH值。分析柠檬酸溶液、醋酸溶液在0.2mol/L、0.5mol/L、0.7mol/L、11mol/L等不同浓度下其淋洗液中的重金属含量,从而找出对重金属淋洗效果好的酸种类及其相应的浓度。实验结果表明,随着柠檬酸、醋酸溶液浓度的增大,其对重金属的淋洗能力呈增强趋势;在同等浓度条件下,柠檬酸对Cu、Pb、Cd的淋洗效果比醋酸的好,而对Zn的淋洗,醋酸的淋洗效果比柠檬酸的好;对Cu、Zn、Pb、Cd的淋洗上,选择柠檬酸的最佳浓度分别为11mol/L、11mol/L、0.71mol/L、11mol/L,选择醋酸的最佳浓度均为11mol/L。经检测可知,污染土壤经过柠檬酸、醋酸处理后,重金属含量已经大大减少,其重金属残量值已达到国家环境质量标准的相关限量要求,说明有机酸对重金属污染耕地土壤有较好的改良作用。     

皂苷和小分子有机酸对污染土娄土中Cd的淋洗效果

【目的】使用生物表面活性剂(皂苷)、小分子有机酸(柠檬酸、苹果酸和草酸)对污染土娄土中的Cd进行淋洗,寻求各淋洗剂对污染土娄土Cd淋洗的最适条件,为强化植物修复重金属污染土壤提供参考依据。【方法】采用振荡淋洗批处理方法,研究皂苷、柠檬酸、苹果酸和草酸淋洗剂在不同时间、pH、浓度、淋洗次数、复合比条件下对污染土娄土中Cd的淋洗效果,用Sposito浸提法提取淋洗前后污染土娄土中的Cd,并分析其形态的变化。【结果】(1)0.01mol/L草酸对污染土娄土中Cd无淋洗作用;其他淋洗剂对污染土娄土中Cd淋洗的最适条件为:淋洗时间240 min,pH5.0,苹果酸、柠檬酸、皂苷淋洗的最适浓度分别为0.50,0.150,0.200 mol/L,对应最大的Cd淋洗百分率分别为39.86%,45.81%和17.4%;增加淋洗次数,可明显提高淋洗百分率。(2)皂苷与低浓度柠檬酸、苹果酸复配对污染土娄土中Cd的淋洗具有促进作用,当其物质的量之比分别为10∶3和4∶3时,对污染土娄土中Cd的复合淋洗效果最佳,Cd的淋洗百分率最大,分别可达37.09%,32.32%。(3)增加淋洗次数时,皂苷、柠檬酸、苹果酸促进了污染土娄土中各形态Cd的转变,土壤中碳酸盐结合态、有机结合态、硫化物残渣态Cd明显减少。【结论】皂苷、柠檬酸、苹果酸可用于强化植物修复重金属Cd污染土壤。     

不同淋洗剂和淋洗条件下重金属污染土壤淋洗修复研究进展

土壤淋洗修复技术作为一种快速有效的污染土壤治理技术越来越受到重视,其适用于受高浓度重金属污染的土壤。着重阐述了近年来不同淋洗剂以及淋洗条件对重金属污染土壤的修复效果,并综述了不同淋洗剂对不同形态重金属淋洗效果,讨论了淋出液的处理及淋洗剂的回收,同时介绍了国内外重金属污染土壤淋洗修复工程实践。指出在众多淋洗剂中以天然有机酸因低生态毒性和高降解性而最具有研究前景。应综合考虑各影响因素,选择最优条件达到最好的修复效果,而在选择淋洗剂时,也应考虑其本身的生物降解性和生态毒性。无论哪种淋洗剂,均以可交换态和碳酸盐结合态形式存在的重金属容易被淋出,而相对稳定的残渣态较难去除。本文最后提出了研究中存在的问题,并展望了今后淋洗技术的研究方向,旨在为研究重金属污染土壤修复技术提供理论依据。     

不同钝化剂对轻度镉污染农田水稻吸附的钝化修复作用

添加钝化剂是修复重金属污染土壤的有效方法之一.通过在成都平原的水稻轻度Cd污染农田进行田间试验,选取石灰、生物炭、生物有机肥3种钝化剂,探讨轻度Cd污染农田土壤原位钝化修复技术效果.结果表明,向农田土壤中施加石灰、生物炭、生物有机肥等钝化剂可以在一定程度上降低作物籽粒中Cd含量.单一石灰处理、生物炭配施石灰处理以及生物有机肥配施石灰处理可以使水稻常规修复试验中水稻籽粒中Cd含量降低8.85％～29.62％.由此可见,向农田土壤中施加钝化剂可以在一定程度上降低作物籽粒中Cd含量.     

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。     

基于文献研究的淮南煤矿区土壤重金属空间分布与污染评价

[目的]探究淮南矿区重金属污染整体情况,为矿区土壤修复提供参考依据。[方法]查阅国内外数据库中关于淮南煤矿区近10年土壤重金属文献,分析了新庄孜矿、顾桥矿、潘一矿和大通矿Hg、Cd、Pb、Cr、As、Zn、Cu、Ni的空间分布,并运用地累积指数法评价其重金属污染状况。[结果]淮南土壤中Cd和As的含量均超过土壤背景值,分别为0.124~2.060和18.57~71.69 mg/kg;开采时间对矿区土壤重金属含量影响较大,潘一矿和新庄孜矿土壤中重金属含量均高于顾桥矿(除了Hg);同一矿区内农田中Zn、Pb、Cu、Cd含量低于生态修复区;土壤Cd、As的地累积指数表明:Cd属于中度污染至极强污染,As属于轻度污染至强度污染。[结论]重金属As和Cd对淮南矿区土壤修复有重要影响。