磷酸钾镁胶结材料固化/稳定化重金属污染土壤的研究

[目的]为了保证食品安全和人类健康,改善土壤质量。[方法]应用磷酸钾镁胶结材料,对受Pb、Cr、Cd、Zn等重金属污染的土壤进行固化/稳定化。[结果]掺加10%～40%含量的磷酸钾镁固化体强度均大于1 MPa,可以满足贮存和填埋强度的要求;掺加40%磷酸钾镁28 d养护的固化体Pb、Cr、Cd浸出浓度无检出,掺加10%磷酸钾镁固化体浸出浓度也远小于相关标准限值;不同重金属溶出规律不同,重金属累积释放量由大到小依次为Zn〉Cd〉Cr〉Pb。[结论]磷酸钾镁胶结材料是一种效果较好的重金属污染土壤固化剂。     

纳米MnFe2O4@DE复合材料对重金属钒的钝化稳定化效果

为获得能够有效减少日益严重的土壤钒污染的稳定剂,该文合成了纳米铁锰氧化物@硅藻土复合材料(MnFe_2O_4@DE),并通过模拟试验研究该复合材料对土壤钒的稳定化效果及机理,通过植物试验探究了该复合材料对土壤钒生物有效性的影响。试验结果表明,MnFe_2O_4@DE的最佳投加量为7%,此时其对钒的稳定化率分别约为硅藻土(DE)和MnFe_2O_4的16.87及1.24倍;时间和pH值单因素试验证明MnFe_2O_4@DE对土壤钒的稳定化效果能保持较长时间,酸性及中性pH有利于复合材料对钒的稳定。表征与钒形态分析结果表明,复合材料的稳定化效果较好与其较大比表面积和孔体积、钒的残渣态含量增加以及钒价态降低有关。植物萌发试验表明,添加复合材料可使钒污染组的油菜幼苗发芽率、株高和根长较未加钒的对照组无明显差异,植物中钒含量减少约80%。因此,MnFe_2O_4@DE复合材料在重金属污染土壤修复中具有较好应用前景。     

甜菜红色素提取、精制、稳定化研究

对甜菜红色素得率和色价、精制、稳定化的诸多因子做了试验,明确了pH值为3,温度70℃甜菜红色素浸出率、得率最高,A值最大;在80～90℃条件下持续3～5 min有效抑制多酚氧化酶活性;不同提取方法试验表明,多级连续浸提效果较好。     

外源镉在几种典型农耕土壤中的稳定化特征

采用室内培养的方法,研究了重金属镉(Cd)在水稻土(渗育型)、黄壤、酸性紫色土、中性紫色土和石灰性紫色土5种典型农耕土壤中的稳定化过程,探讨Cd进入土壤后其有效态含量在180 d内随时间的变化特征,并利用动力学模型进行模拟,通过相关性分析,定量化描述土壤理化性质对Cd稳定化过程的影响。结果表明:有效态Cd在培养15 d内迅速下降,随后缓慢降低,外源Cd添加量≤2 mg·kg-1时,30 d后基本达到平衡,外源Cd添加量≥5 mg·kg-1时,60 d后才趋于稳定;平衡后,水稻土、黄壤及酸性紫色土中有效态Cd含量占加入总量的52.6%~66.7%,中性紫色土和石灰性紫色土中占33.6%~46.5%。5种动力学方程中,以二级动力学方程模拟外源Cd的稳定化效果最好,以该方程拟合所得的稳定化平衡含量和表观速率常数可用来表征Cd进入土壤后的稳定化过程。相关性分析表明,Cd在土壤中的稳定化过程与土壤性质密切相关,表现为p H值、CEC和有机质含量较高的土壤中有效态Cd含量较低,高p H值、高CEC和高有机质含量对平衡时的Cd含量有显著抑制作用,且以p H对Cd稳定化速率和平衡含量的影响最大。     

体外模拟消化检验包被植酸酶效果的研究

研究了包被植酸酶在21日龄肉鸡体外模拟消化系统中,对氨基酸消化率、微量元素消化率和磷的消化率的影响,通过对比研究发现,消化系统中添加包被植酸酶,氨基酸消化率、微量元素消化率和磷的消化率分别较添加未包被植酸酶的提高13.6%、32.6%、12.0%,较未添加植酸酶的分别提高30.6%、66.8%和26.4%。     

纤维素酶法制备米糠蛋白的工艺优化研究

采用纤维素酶酶解短时微波稳定化的米糠,以蛋白提取率为指标,通过单因素试验分别研究酶解时间、酶解温度、pH值、加酶量和碱提时间对米糠蛋白提取率影响.在单因素试验结果的基础上,采用Box-Behnke响应面方法优化纤维素酶法制备米糠蛋白的工艺条件,结果表明:纤维素酶添加量为475 U/g、温度为42.7℃、pH值为7.23的条件下,酶解2.5 h,再以pH值9.0碱提45 min,在此条件下米糠蛋白的理论提取率达到81.86％,而验证试验的蛋白提取率为81.25(±0.80)％,接近理论值.     

砷-重金属复合污染土壤稳定化材料研究进展

我国土壤重金属污染现状十分严峻,多金属复合污染,尤其是砷-重金属复合污染普遍存在,治理难度大。土壤中累积的多金属污染物严重威胁土壤健康、农产品安全与人居环境安全。因此,多金属复合污染土壤修复是土壤污染治理和风险防控的重要命题。固化/稳定化技术是我国最为广泛使用的污染土壤修复技术,通过投加稳定化材料,降低多金属污染物在土壤中的可迁移性与生物有效性,从而实现多金属污染物暴露途径的有效阻断。对砷-重金属型复合污染土壤的稳定化作用机理进行了详细阐述并梳理了应对砷-重金属复合污染土壤的新型修复材料。砷与其它重金属的协同稳定化主要通过表面络合与沉淀作用实现。富含铁、钙元素的材料对这种类型土壤的稳定化具有优异的作用效果。砷-重金属协同稳定化材料的修复效果取决于稳定化材料的类型、复合污染物的种类、材料施用量、土壤条件(如pH,氧化还原电位、阳离子交换量等),其中pH和土壤可溶性有机质含量对稳定化效果有显著的影响。本文发现,功能化生物质复合材料、工业固废基材料、改性复配天然矿物等绿色修复材料是近年来研究的热点。未来的研究亟须考虑砷与重金属污染物协同稳定剂的长效性,以及通过大田试验验证新型材料的应用潜能。     

药剂稳定化技术处理典型重金属污染废物研究

综述了药剂稳定化技术在pH、沉淀、吸附、离子交换和氧化/还原电位控制方面处理污染土壤、污泥及飞灰等典型重金属污染废物的研究与应用进展,并指出了药剂稳定化技术在上述研究领域存在的问题和今后发展的方向。     

CST固化剂修复重金属和有机复合污染土壤试验研究

以重金属Zn、Pb、Cd和总石油烃复合污染土为对象,对新型固化剂CST的修复效果进行了试验研究。通过室内pH值、酸缓冲能力、毒性浸出和重金属形态分布等测试,详细考察了CST固化复合污染土的关键特性变化规律。结果表明:CST能够显著提高污染土pH值和耐酸侵蚀能力,并通过有效减少弱酸提取态重金属含量、氧化分解总石油烃,显著降低土壤重金属和有机污染物的浸出毒性,改善复合污染土壤的环境安全性。