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深圳市土壤剖面重金属背景含量垂向分布与理化参数研究

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中国环境科学 2022年

作者：赵述华罗飞郗秀平杨坤廖曼赵妍吴静雅林挺深圳市环境科学研究院国家环境保护饮用水水源地管理技术重点实验室

为摸清深圳市6种常规重金属（Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni）在不同剖面层次的背景含量及垂向分布规律，探究土壤剖面重金属背景含量与理化参数的关系，在全市基本生态控制线区域布设土壤典型剖面样点50个，每个点位按A、B、C三层采集土壤样...

为摸清深圳市6种常规重金属（Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni）在不同剖面层次的背景含量及垂向分布规律，探究土壤剖面重金属背景含量与理化参数的关系，在全市基本生态控制线区域布设土壤典型剖面样点50个，每个点位按A、B、C三层采集土壤样品共150个.结果表明，土壤剖面不同采样层次重金属背景含量存在显著差异，随着深度增加，Cr、Cu、Zn、Ni的背景含量呈现逐渐增加的规律，Cd和Hg的背景含量呈现先减少后增加的趋势.深圳市土壤剖面中Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni的背景含量相对较低，整体上略低于“七五”全国土壤环境背景值.土壤剖面理化参数存在典型的南方土壤特性，土壤pH呈酸性，随着深度增加，土壤容重、Al;O;和Fe;O;含量逐渐增加，而有机质、CaO含量呈逐渐下降趋势，离子交换量呈先增加后减少趋势;土壤机械组成特征为砂粒最多、粉粒次之、粘粒最少.将土壤剖面重金属背景含量与理化参数进行相关性分析，发现Fe;O;、Al;O;和土壤机械组成与土壤重金属背景含量相关性最为显著.通过逐步多元线性回归分析，将土壤剖面重金属背景含量与理化参数的关系进行定量化表达，探明影响土壤重金属背景含量的理化参数依次为Fe;O;、Al;O;、机械组成和阳离子交换量.

关键词：

深圳市土壤重金属背景含量垂向分布与理化特征

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中国环境科学 2022年第11期42卷 5246-5254页

作者：赵述华罗飞郗秀平杨坤廖曼赵妍吴静雅林挺深圳市环境科学研究院国家环境保护饮用水水源地管理技术重点实验室广东深圳518001

为摸清深圳市6种常规重金属(Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni)在不同剖面层次的背景含量及垂向分布规律,探究土壤剖面重金属背景含量与理化参数的关系,在全市基本生态控制线区域布设土壤典型剖面样点50个,每个点位按A、B、C3层采集土壤样品共150... 详细信息

为摸清深圳市6种常规重金属(Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni)在不同剖面层次的背景含量及垂向分布规律,探究土壤剖面重金属背景含量与理化参数的关系,在全市基本生态控制线区域布设土壤典型剖面样点50个,每个点位按A、B、C3层采集土壤样品共150个.结果表明,土壤剖面不同采样层次重金属背景含量存在显著差异,随着深度增加,Cr、Cu、Zn、Ni的背景含量呈现逐渐增加的规律,Cd和Hg的背景含量呈现先减少后增加的趋势.深圳市土壤剖面中6种重金属的背景含量相对较低,整体上略低于“七五”全国土壤环境背景值.土壤剖面理化参数存在典型的南方土壤特性,土壤pH值呈酸性,随着深度增加,土壤容重、Al_(2)O_(3)和Fe_(2)O_(3)含量逐渐增加,而有机质、CaO含量呈逐渐下降趋势,离子交换量呈先增加后减少趋势;土壤机械组成特征为砂粒最多、粉粒次之、粘粒最少.将土壤剖面重金属背景含量与理化参数进行相关性分析,发现Fe_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)和土壤机械组成与土壤重金属背景含量相关性最为显著.逐步多元线性回归分析表明,影响土壤重金属背景含量的理化参数依次为Fe_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)、机械组成和阳离子交换量.

关键词：土壤剖面重金属背景含量理化参数深圳市

某金矿区高浓度砷污染土壤的稳定化修复及机理研究

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某金矿区高浓度砷污染土壤的稳定化修复及机理研究

作者：赵述华华南理工大学

学位级别：硕士

土壤砷(As)污染对动植物的危害极大，采取有效措施降低As污染危害已成为环境科学领域研究的热点课题。本研究以清远市某金矿废渣场高浓度As污染土壤为研究对象，采用粉煤灰、干化污泥、花生壳、硫酸亚铁、磷酸二氢钾(KHPO)为稳定剂对土... 详细信息

土壤砷(As)污染对动植物的危害极大，采取有效措施降低As污染危害已成为环境科学领域研究的热点课题。本研究以清远市某金矿废渣场高浓度As污染土壤为研究对象，采用粉煤灰、干化污泥、花生壳、硫酸亚铁、磷酸二氢钾(KHPO)为稳定剂对土壤进行稳定化处理。通过室内试验研究稳定剂对土壤理化性质、As形态变化、As浸出浓度变化的影响;同时通过盆栽试验研究不同稳定剂处理对蜈蚣草、香根草、苎麻生长情况、生物量、地上部分和地下部分As含量变化的影响，分析稳定剂对As污染土壤的稳定化效果，并探讨其稳定化修复机理。主要研究结果如下： (1)添加稳定剂可以显著的提高土壤pH值、有机质含量、阳离子交换量。土壤阳离子交换量与土壤pH值、有机质含量呈显著正相关。 (2)土壤中各形态As含量：残渣态>铁锰氧化物结合态>碳酸盐结合态>可交换态>有机结合态。粉煤灰、干化污泥、花生壳、硫酸亚铁对土壤中的As有较好的稳定化作用，使其从活性较高、迁移性较强的形态向活性较低、稳定性较高的形态转化，其中硫酸亚铁对土壤中As的稳定效果最好。当同时添加10%粉煤灰、10%干化污泥和1%硫酸亚铁后，土壤中可交换态As、碳酸盐结合态As、铁锰氧化物结合态As、有机结合态As含量显著降低，降幅分别为62.3%、55.2%、29.6%、58.2%，残渣态As含量增加8.1%;而添加KHPO会活化土壤中As，当添加10%粉煤灰、10%干化污泥和1%KHPO后，与对照相比，土壤中可交换态As、碳酸盐结合态As含量显著增加，最大增幅为26.9%、101.9%。在所有不同组合处理中，添加10%粉煤灰、10%干化污泥、1%花生壳和1%硫酸亚铁后，可交换态As含量下降最显著，最大降幅为73.3%。土壤pH值、有机质含量、阳离子交换量是影响土壤中As形态变化的主要因素。 (3)粉煤灰、干化污泥、硫酸亚铁能显著的降低土壤中As的浸出浓度，当同时添加粉煤灰、干化污泥、花生壳和硫酸亚铁后，As浸出浓度最低，为0.93mg/L，稳定化效率达到了74.8%。添加KHPO会使土壤中As浸出浓度增加，移动性增强，而且KHPO对土壤中As的活化作用大于粉煤灰、干化污泥、花生壳对As的钝化作用;硫酸亚铁对As的钝化作用大于KHPO对As的活化作用，但KHPO的存在会抑制硫酸亚铁对As的稳定。土壤中可交换态As、碳酸盐结合态As含量与As浸出浓度呈显著正相关，是影响As浸出浓度变化的主要因素。 (4)添加稳定剂对土壤的修复能不同程度的增加植物生物量。其中，粉煤灰、干化污泥和花生壳处理中蜈蚣草、苎麻地上部分生物量干重增加最显著，与对照相比分别增加了4.4倍、2.9倍;粉煤灰、干化污泥、花生壳、硫酸亚铁和KHPO处理中香根草地上部分生物量干重增加最显著，增加了14.9倍。粉煤灰、干化污泥、硫酸亚铁组合处理使蜈蚣草、香根草、苎麻地上部分As含量均下降最大，降幅分别为45.5%、29.5%、53.9%;而粉煤灰、干化污泥、KHPO的组合处理使蜈蚣草、香根草、苎麻地上部分As含量均显著增加，增幅分别为：12.8%、25.2%、62.7%。蜈蚣草中As含量：地上部分>地下部分，香根草、苎麻中As含量：地下部分>地上部分。不同植物对As的富集能力：蜈蚣草>香根草>苎麻，对As的耐受性：蜈蚣草>苎麻>香根草。土壤中可交换态As、碳酸盐结合态As含量是影响植物中As含量变化的主要因素。 (5)添加稳定剂能一定程度上增加植物对As的累积量。在所有处理中，粉煤灰、干化污泥、花生壳、硫酸亚铁、KHPO组合处理使得蜈蚣草、香根草、苎麻地上部分对As的累积量都达到最大值，与对照相比，分别增加了3.7倍、12.8倍、3.3倍。添加稳定剂处理高浓度As污染土壤，既能降低As的毒性、迁移扩散性，又能促进植物的生长，增加植物对As的累积量，实现矿区生态恢复，达到吸收去除As的效果。

关键词：砷土壤稳定化形态分析浸出浓度盆栽试验

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矿区炼金废渣的固化/稳定化处理

环境工程学报 2013年第12期7卷 4951-4957页

作者：赵述华张太平陈志良潘伟斌华南理工大学环境与能源学院广州510006 环境保护部华南环境科学研究所广州510655

通过对金矿矿区炼金废渣的酸中和能力、净产酸量及浸出毒性实验,测定了废渣的产酸潜力及重金属砷、镉、铅、锌的总量和它们的浸出量。为了合理处置矿区炼金废渣,并为矿区重金属污染土壤的修复提供技术支持,采用石灰、粉煤灰、堆肥化污... 详细信息

通过对金矿矿区炼金废渣的酸中和能力、净产酸量及浸出毒性实验,测定了废渣的产酸潜力及重金属砷、镉、铅、锌的总量和它们的浸出量。为了合理处置矿区炼金废渣,并为矿区重金属污染土壤的修复提供技术支持,采用石灰、粉煤灰、堆肥化污泥作为添加剂对废渣进行固化/稳定化处理;通过浸出毒性实验对固化/稳定化处理效果进行综合分析,试图寻求一种最佳的稳定剂。结果表明,无论是单独添加石灰、粉煤灰或者堆肥化污泥还是两两组合混合添加,样品浸出液的pH都有升高,As、Cd的浸出浓度都有明显下降,而且两两组合添加比单独添加的固化/稳定化处理效果更好。在两两组合添加中,粉煤灰混合堆肥化污泥的处理效果最好,浸出液的pH值达到7.82,As、Cd的浸出率分别下降72.0%和72.2%。说明粉煤灰混合堆肥化污泥处理炼金废渣效果最佳,同时具有以废治污的资源化生态效能。

关键词：废渣砷镉浸出毒性固化稳定化

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金矿区高浓度砷污染土壤的稳定化处理

环境工程学报 2016年第10期10卷 5987-5994页

作者：赵述华张太平陈志良潘伟斌深圳市环境科学研究院深圳518001 华南理工大学环境与能源学院广州510006 环境保护部华南环境科学研究所广州510655

以粉煤灰、干化污泥、粉碎花生壳、硫酸亚铁(Fe_2SO_4)和磷酸二氢钾(KH_2PO_4)为稳定剂对矿区高浓度As污染土壤进行处理,通过土壤理化性质、重金属形态和浸出浓度变化等综合评估稳定剂对高浓度砷污染土壤的稳定化处理效果。结果表明,添... 详细信息

以粉煤灰、干化污泥、粉碎花生壳、硫酸亚铁(Fe_2SO_4)和磷酸二氢钾(KH_2PO_4)为稳定剂对矿区高浓度As污染土壤进行处理,通过土壤理化性质、重金属形态和浸出浓度变化等综合评估稳定剂对高浓度砷污染土壤的稳定化处理效果。结果表明,添加稳定剂可以提高土壤pH值、有机质含量和阳离子交换量。粉煤灰、干化污泥、粉碎花生壳、硫酸亚铁对土壤中的As有较好的稳定化作用,其中硫酸亚铁对土壤中As的稳定效果最好。同时添加10%粉煤灰、10%干化污泥和1%硫酸亚铁后,土壤中可交换态As、碳酸盐结合态As、铁锰氧化物结合态As、有机结合态As含量显著降低,降幅分别为62.3%、55.2%、29.6%、58.2%,残渣态As含量增加8.1%。添加粉煤灰、干化污泥、硫酸亚铁能显著降低土壤中As的浸出浓度,而添加KH_2PO_4会使土壤中As浸出浓度增加,移动性增强。当同时添加10%粉煤灰、10%干化污泥、1%粉碎花生壳和1%硫酸亚铁后,As浸出浓度最低(0.93 mg·L^(-1)),稳定效果最好,稳定化效率达到了74.8%。土壤中As的浸出浓度与可交换态As和碳酸盐结合态As呈显著正相关,与残渣态As呈显著负相关,可交换态As、碳酸盐结合态As和残渣态-As含量是影响土壤中As浸出浓度变化的主要因素。

关键词：土壤砷稳定化形态分析浸出浓度

深圳市不同土类的重金属环境背景值与理化性质特征

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环境科学 2021年第7期42卷 3518-3526页

作者：林挺赵述华郗秀平杨坤吴静雅朱艳罗飞深圳市环境科学研究院国家环境保护饮用水水源地管理技术重点实验室深圳518001

城市土壤环境背景值特征研究可为制定区域土壤背景值标准提供科学依据.为摸清深圳市不同土类重金属(Cr、Cu、Zn、Ni、Pb、Co、V、Cd和Hg)的环境背景值特征,探究重金属环境背景值与土壤理化性质的关系,在全市布设500个土壤背景点位,采用... 详细信息

城市土壤环境背景值特征研究可为制定区域土壤背景值标准提供科学依据.为摸清深圳市不同土类重金属(Cr、Cu、Zn、Ni、Pb、Co、V、Cd和Hg)的环境背景值特征,探究重金属环境背景值与土壤理化性质的关系,在全市布设500个土壤背景点位,采用多点增量法采集500个土壤表层(0~20 cm)样品,赤红壤405个,红壤77个,黄壤18个.结果表明:(1)红壤重金属的背景值整体偏低,赤红壤Cr、Ni、Co和V以及黄壤Cu、Zn、Hg、Pb和Cd的背景值高于其他土类;3种土类中Cr、Cu、Zn、Ni、Co和V的背景值比全国"七五"背景值低,Cd和Hg背景值与全国"七五"背景值较为接近,Pb背景值高于全国"七五"背景值;(2)9种重金属背景值的空间分布规律差异较大,Pb、Zn和Co呈明显的地带性分布格局,Cr、Cu、Ni、V、Cd和Hg表现为点状分布格局;(3)将不同土类重金属背景值与理化性质参数进行相关性分析,发现赤红壤重金属背景值与理化性质的相关性最为显著;(4)通过逐步回归分析,将赤红壤中重金属背景值与理化性质参数的关系进行定量化表达,探明影响赤红壤重金属背景值的理化性质参数依次为机械组成、p H、有机质和阳离子交换量.

关键词：赤红壤红壤黄壤土壤背景值多点增量采样逐步回归分析

稳定化处理砷污染土壤对3种修复植物的生态效应

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中国环境科学 2019年第9期39卷 3925-3932页

作者：赵述华张太平陈志良潘伟斌罗飞深圳市环境科学研究院广东深圳518001 华南理工大学环境与能源学院广东广州510006 生态环境部华南环境科学研究所广东广州510655

为探索某矿区高浓度砷污染土壤的污染控制与生态修复,以粉煤灰、干化污泥、粉碎花生壳、硫酸亚铁(Fe2SO4)和磷酸二氢钾(KH2PO4)为稳定剂,采用其不同组合对矿区土壤进行稳定化处理,以蜈蚣草、香根草、苎麻为供试植物,研究稳定化处理对土... 详细信息

为探索某矿区高浓度砷污染土壤的污染控制与生态修复,以粉煤灰、干化污泥、粉碎花生壳、硫酸亚铁(Fe2SO4)和磷酸二氢钾(KH2PO4)为稳定剂,采用其不同组合对矿区土壤进行稳定化处理,以蜈蚣草、香根草、苎麻为供试植物,研究稳定化处理对土壤中As的形态转化及其对修复植物的生态效应.结果表明,添加不同稳定剂组合处理后,土壤pH值、有机质、阳离子交换量显著增加,增幅分别为:24.4%~29.0%、23.3%~41.1%、17.8%~45.0%;10%粉煤灰、10%干化污泥和1%Fe2SO4组合处理对土壤中的As稳定化作用最佳,可交换态As和碳酸盐结合态As含量下降最显著,降幅分别为62.3%、55.3%;添加KH2PO4会活化土壤中As,10%粉煤灰、10%干化污泥和1%KH2PO4组合处理,土壤中可交换态As、碳酸盐结合态As含量显著增加,增幅分别为26.9%、101.9%.不同稳定剂的组合处理能不同程度的提高3种植物生物量、影响As在植物中的富集、增加植物对As的累积量.3种植物生物量的大小表现为苎麻>蜈蚣草>香根草.粉煤灰、干化污泥和粉碎花生壳组合处理使蜈蚣草和苎麻地上部分生物量干重增加最显著;粉煤灰、干化污泥、粉碎花生壳、Fe2SO4和KH2PO4组合处理使香根草地上部分生物量干重增加最显著.10%粉煤灰、10%干化污泥和1%Fe2SO4组合处理使蜈蚣草、香根草和苎麻地上部分As含量下降最显著,降幅分别为45.5%、29.5%和53.9%;而10%粉煤灰、10%干化污泥和1%KH2PO4的组合处理使蜈蚣草、香根草和苎麻地上部分As含量显著增加,增幅分别为:12.8%、25.2%和62.7%.粉煤灰、干化污泥、粉碎花生壳、Fe2SO4和KH2PO4组合处理使蜈蚣草、香根草和苎麻地上部分对As的累积量都达到最大值,与对照相比,分别增加了3.7倍,12.8倍和3.3倍.3种植物对As的富集能力和累积量表现为蜈蚣草>香根草>苎麻.

关键词：砷污染土壤稳定化植物修复

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浅议工程桩质量事故分析及处理方法

建筑结构 2010年第S2期40卷 633-634页

作者：李永鸿郭海轮肖兵赵述华深圳市地铁集团有限公司深圳518026 深圳市建设工程质量监督总站深圳518026 深圳市勘察研究院有限公司深圳518026

深圳市某大厦挖孔桩存在严重质量问题,对事故原因进行了详细分析,在此基础上提出了高压注浆方法对存在问题的挖孔桩进行处理,后期抽检验证了该方法的有效性。

关键词：基桩质量问题处理高压注浆

添加稳定剂对尾矿土中砷形态及转换机制的影响

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环境科学 2016年第6期37卷 2345-2352页

作者：陈志良赵述华钟松雄桑燕鸿蒋晓璐戴玉王欣环境保护部华南环境科学研究所土壤污染控制与修复实验室广州510655 深圳市环境科学研究院深圳518001

土壤中As的不同存在形态影响着其毒性、可移动性、生物有效性,且产生不同的环境影响.本研究以粉煤灰、干化污泥、硫酸亚铁、碎花生壳为稳定剂,探讨其对土壤As的稳定化效果以及p H、有机质和阳离子交换量与土壤As形态的关系.结果表明添... 详细信息

土壤中As的不同存在形态影响着其毒性、可移动性、生物有效性,且产生不同的环境影响.本研究以粉煤灰、干化污泥、硫酸亚铁、碎花生壳为稳定剂,探讨其对土壤As的稳定化效果以及p H、有机质和阳离子交换量与土壤As形态的关系.结果表明添加稳定剂后,土壤p H及有机质含量上升,残渣态砷含量升高.添加10%粉煤灰、10%干化污泥后,可交换态As、碳酸盐结合态As、铁锰氧化物结合态As、有机结合态As分别下降了34.2%、17.5%、19.9%、53.7%,并转化为残渣态As,其含量增长了1.14%.当同时添加10%粉煤灰、10%干化污泥和1%硫酸亚铁后,土壤中可交换态As、碳酸盐结合态As、铁锰氧化物结合态As、有机结合态As含量的降幅分别为62.3%、55.2%、29.6%、58.2%,残渣态As含量增加8.1%.添加10%粉煤灰、10%干化污泥、1%硫酸亚铁和1%粉碎花生壳后,可交换态As下降最显著,最大降幅为73.3%.施用适量的粉煤灰、干化污泥、硫酸亚铁能使土壤中的可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态As的一部分转化为残渣态As,降低其毒性.提高p H,残渣态As含量上升,可交换态As、碳酸盐结合态As、铁锰结合态As、有机结合态As含量下降,As在接近中性的环境中稳定性最好;提高有机质含量,碳酸盐结合态As与残渣态As含量上升,可交换态As、铁锰结合态As、有机结合态As含量下降,有机结合态As含量下降明显;阳离子交换量上升,残渣态As含量上升,可交换态As、碳酸盐结合态As、铁锰结合态As、有机结合态As含量下降.

关键词：砷形态土壤理化性质稳定化转化