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含磷材料在铅污染土壤修复中的应用

环境工程学报 2015年第12期9卷 5649-5658页

作者：宋波曾炜铨陆素芬余元元桂林理工大学环境科学与工程学院桂林541004 广西环境污染控制理论与技术重点实验室桂林541004

铅不是生物体必需的元素,具有很强的生物毒性,低剂量铅就会对人体健康产生严重威胁。铅的生物有效性与其生物毒性密切相关,降低土壤铅生物有效性是铅污染土壤修复的重要手段之一。含磷材料可作为铅的稳定修复剂的特性被广泛地接受。含... 详细信息

铅不是生物体必需的元素,具有很强的生物毒性,低剂量铅就会对人体健康产生严重威胁。铅的生物有效性与其生物毒性密切相关,降低土壤铅生物有效性是铅污染土壤修复的重要手段之一。含磷材料可作为铅的稳定修复剂的特性被广泛地接受。含磷材料通过吸附、沉淀、离子交换等作用与铅离子形成稳定的磷氯铅矿类物质[Pb_5(PO_4)_3X;X=F,Cl,Br or OH]。通过概述国内外关于含磷材料原位钝化修复铅污染土壤的分子机理,列举了几种应用较为广泛的含磷材料(如磷酸、磷酸盐、羟基磷灰石、磷矿石等)的最新研究进展,总结了温度、p H值、磷铅摩尔分子比等影响因子及其修复效果方面的研究进展,并讨论含磷材料原位修复铅污染土壤的工程适用性及其长期稳定性。

关键词：含磷材料铅污染土壤钝化原位修复

超顺磁微纳米MFH功能材料对铅污染土壤的修复研究

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土壤学报 2023年第6期60卷 1675-1686页

作者：黎洁王强罗萌江湘婷孙圆鹏张立志西南大学资源环境学院重庆400716 重庆市农业资源与环境研究重点实验室重庆400716 重庆市长寿经济技术开发区开发投资集团有限公司重庆401220 四川省绵阳市涪城区住房和城乡建设局四川绵阳621000

为有效、快速、廉价地修复废水和土壤铅污染,研究了一种重金属铅修复去除材料(超顺磁微纳米Fe3O4@Ca10(PO4)6(OH)2功能材料,MFH)的投加量、Pb^(2+)初始浓度、吸附时间、pH、离子强度以及有机质浓度等因素对废水、污染土壤中Pb^(2+)的修... 详细信息

为有效、快速、廉价地修复废水和土壤铅污染,研究了一种重金属铅修复去除材料(超顺磁微纳米Fe3O4@Ca10(PO4)6(OH)2功能材料,MFH)的投加量、Pb^(2+)初始浓度、吸附时间、pH、离子强度以及有机质浓度等因素对废水、污染土壤中Pb^(2+)的修复效果。结果表明,MFH对溶液中的Pb^(2+)的吸附满足准二级动力学模型,在10min左右达到吸附平衡,最大吸附量181.6 mg·g^(–1);在pH 2.00~5.00范围内Pb2+去除率随溶液pH的增加而下降;溶液中离子强度增大会抑制MFH对Pb2+的去除率,而溶液中有机质含量增加则能有效提高MFH对Pb2+的去除率。MFH对农田和工业园区铅污染土壤均有较好的去除效果,添加重金属活化剂EDTA能明显提高MFH对土壤中铅的去除效果,其中对轻度铅污染的农田土壤中铅总量去除量为102.74μg·g^(–1)。利用磁棒对土壤中MFH进行回收,回收率可达88%以上,再生性能恢复率89.49%,且再生后的MFH磁性能、比表面积恢复较好。

关键词：磁性复合材料羟基磷灰石铅污染土壤吸附性能

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砒砂岩修复晋陕蒙能源区铅污染土壤的研究

环境科学学报 2015年第3期35卷 873-879页

作者：温婧朱元骏张兴昌潘洪加摄晓燕王伦江西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100 西北农林科技大学水土保持研究所杨凌712100 中科院水利部水土保持研究所杨凌712100

寻找合适的材料来修复晋陕蒙地区因煤炭、石油和天然气开发导致的土壤重金属污染是该区域环境治理的重要措施.砒砂岩具有较强的吸附性,是可以用于土壤重金属污染修复的潜在材料.本研究通过室内模拟实验来研究土壤中添加砒砂岩对铅形态... 详细信息

寻找合适的材料来修复晋陕蒙地区因煤炭、石油和天然气开发导致的土壤重金属污染是该区域环境治理的重要措施.砒砂岩具有较强的吸附性,是可以用于土壤重金属污染修复的潜在材料.本研究通过室内模拟实验来研究土壤中添加砒砂岩对铅形态分布、毒性溶出量(TCLP)的影响及其对土壤孔隙度、pH、田间持水量、土壤酶活性的影响.结果表明,砒砂岩可显著降低土壤弱酸提取态铅含量,增加可还原态与残渣态铅含量;随土壤中砒砂岩添加量的增加,高活性态铅的降幅越大低活性态铅的增幅越大.砒砂岩显著降低了土壤铅毒性溶出量,降低程度与砒砂岩添加量成正比.砒砂岩的较强吸附特性及可以提高土壤pH是固化土壤重金属铅的重要因素.此外,砒砂岩对土壤理化性质的改善一定程度上对污染土壤起着改良作用.

关键词：砒砂岩铅污染土壤铅形态 TCLP

风化煤固定化微生物修复弱碱性铅污染土壤的效果及机制

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环境科学学报 2024年第12期44卷 369-379页

作者：李建华庞黛焦子乐李林张强陈潇晶卢晋晶郜春花徐明岗山西农业大学生态环境产业技术研究院土壤健康山西省实验室太原030031 山西农业大学资源与环境学院晋中030801

以风化煤为原料,经交联改性制成固定化载体,联合高效耐铅的功能菌株得到了一种风化煤固定化微生物(WC-MI).通过土壤培养实验研究了WC-MI添加对铅污染土壤的修复效果及其钝化机制,结果表明:WC-MI可使土壤中DTPA可提取态铅含量显著降低38.... 详细信息

以风化煤为原料,经交联改性制成固定化载体,联合高效耐铅的功能菌株得到了一种风化煤固定化微生物(WC-MI).通过土壤培养实验研究了WC-MI添加对铅污染土壤的修复效果及其钝化机制,结果表明:WC-MI可使土壤中DTPA可提取态铅含量显著降低38.5%,TCLP可提取态铅含量显著降低8.2%;WC-MI添加下弱酸提取态铅占比下降了14%,残渣态铅占比提高了18%;WC-MI修复56 d后,土壤有机质含量、阳离子交换量和电导率分别提高了556%、30%和60%;WC-MI对土壤铅的钝化机制主要包括表面官能团(C-OH、C=O、-COOH、-NH2)与Pb(II)之间的离子交换、络合、沉淀及物理吸附作用.WC-MI在修复铅污染土壤和改善土壤肥力方面具有较高的应用潜力.

关键词：铅污染土壤固定化微生物风化煤修复效果修复机制

超声波辅助化学萃取对某工业场地铅污染土壤修复效果研究

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环境科学 2013年第9期34卷 3704-3708页

作者：王鑫杰黄锦楼刘志强岳希天津大学环境科学与工程学院天津300072 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083

以某铅蓄电池厂污染场地5个铅污染区域(WS、A、B、C及BZ)的土壤为研究对象,对土壤中铅全量及各形态含量进行分析.在0.1 mol.L-1EDTA,30 min,25℃相同条件下,使用超声波辅助化学洗脱(ultrasonic-assisted chemical extraction,UCE)与传... 详细信息

以某铅蓄电池厂污染场地5个铅污染区域(WS、A、B、C及BZ)的土壤为研究对象,对土壤中铅全量及各形态含量进行分析.在0.1 mol.L-1EDTA,30 min,25℃相同条件下,使用超声波辅助化学洗脱(ultrasonic-assisted chemical extraction,UCE)与传统化学洗脱(conventional chemical extraction,CCE)两种不同的作用方式,对铅的去除效率进行比较,并对两种不同清洗方式后铅的形态变化进行了探讨.结果表明,UCE对铅的去除效率显著优于CCE.在CCE作用下,5份污染土壤WS、A、B、C、BZ铅的去除效率依次为10.06%、48.29%、48.69%、53.28%及36.26%,而UCE作用下铅的去除效率依次为22.42%、69.31%、71.00%、74.49%及71.58%,平均效率高出22%.通过对比两种清洗方式后土壤中的铅形态发现,酸可提取态在UCE作用后持平或有所降低,但CCE后使酸溶态有增高的趋势;对于铁锰氧化态,UCE对其有着极好的去除能力,可达98%左右,同时对有机物及硫化物结合态、残渣态也具有较好的去除能力.因此,UCE在化学萃取中的应用具有一定的可行性,是一种简单、极快速去除污染场地中重金属铅的增效手段.

关键词：超声波辅助化学洗脱传统化学洗脱铅污染土壤铅形态增效洗脱

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铅污染土壤的动电修复研究

贵州农业科学 2009年第1期37卷 165-168页

作者：席永慧周光华杨洋同济大学建筑工程系上海200092 上海建筑设计研究院有限公司上海200041

通过不同修复时间和不同含水率试验,分别考察了动电修复技术在不同修复时间和不同含水率情况下对铅污染土壤的修复效果,试验过程中监测两极电极池中的pH值以及土样中电流的变化;试验结束后,测定铅在土壤中的迁移分布和土壤的含水率,并... 详细信息

通过不同修复时间和不同含水率试验,分别考察了动电修复技术在不同修复时间和不同含水率情况下对铅污染土壤的修复效果,试验过程中监测两极电极池中的pH值以及土样中电流的变化;试验结束后,测定铅在土壤中的迁移分布和土壤的含水率,并计算了每组试验中铅的去除率。结果表明:修复时间增加,污染物的去除率也相应提高,并最终趋于一个极值;含水率对去除率也有重要影响,含水率越大修复效果越显著。并对动电技术的研究发展进行了展望。

关键词：动电修复铅污染土壤含水率去除率

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磷酸亚铁铵对铅污染土壤的修复研究

现代化工 2018年第1期38卷 125-128页

作者：杜小称万亚珍张文辉邢伟平张定兵郑州大学化工与能源学院河南郑州450001

利用磷酸亚铁铵对5倍铅(GB 15618—1995三级标准)污染土壤进行固化,并通过TCLP和Tessier连续提取法对固化效果进行分析。结果表明,磷酸亚铁铵的加入使可交换态和碳酸盐结合态铅显著减少,降低了重金属Pb的有效性,可有效固化土壤中的重金... 详细信息

利用磷酸亚铁铵对5倍铅(GB 15618—1995三级标准)污染土壤进行固化,并通过TCLP和Tessier连续提取法对固化效果进行分析。结果表明,磷酸亚铁铵的加入使可交换态和碳酸盐结合态铅显著减少,降低了重金属Pb的有效性,可有效固化土壤中的重金属Pb。磷酸亚铁铵质量分数为1.5%时能达到固化要求,且加入的固化剂量越大,稳定效率越高。利用XRD和SEM对土壤进行结构表征,结果表明,经固化处理后形成的磷酸铅盐(PbH_2PO_4、Pb_3(PO_4)_2)、类磷氯铅矿(Pb-PO_4-Cl/OH)及混合重金属沉淀物(Fe-PO_4-Pb-OH)结构稳定,使得重金属离子难以浸出。

关键词：铅污染土壤磷酸亚铁按固化浸出毒性形态分析

铅污染土壤中铅的形态分析及稳定化处理工艺研究

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铅污染土壤中铅的形态分析及稳定化处理工艺研究

作者：曹俊重庆大学

学位级别：硕士

研究磷酸盐稳定化处理重金属污染土壤有近二十年的历史了,已取得非常大的成就和进展,但是这种技术在应用过程中成本很高,导致其在实际土壤修复应用中无法广泛推广。此外,目前部分稳定化修复重金属污染土壤的研究都停留在实验室阶段,能... 详细信息

研究磷酸盐稳定化处理重金属污染土壤有近二十年的历史了,已取得非常大的成就和进展,但是这种技术在应用过程中成本很高,导致其在实际土壤修复应用中无法广泛推广。此外,目前部分稳定化修复重金属污染土壤的研究都停留在实验室阶段,能够应用于实际修复项目中的固化/稳定剂的种类偏少,修复效果也有待提高。因此筛选出经济、高效的固化/稳定剂尤为重要。本文利用磷酸盐(磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和磷酸三钠)和有机酸(腐殖酸、腐殖酸钾和植酸)稳定化处理铅污染土壤,采用BCR连续提取法对土壤中Pb作形态分析,探索前述处理剂对土壤中铅的形态分布变化、浸出浓度以及土壤中pH值的影响,同时采用X射线衍射(XRD)、红外光谱分析探究稳定剂与土壤中铅之间的相互作用,以阐述不同稳定剂对土壤中重金属的作用机制;分别采用磷酸盐和有机酸中稳定化效果最好的药剂,即磷酸二氢钠和植酸,通过正交试验设计寻求二者的最佳工艺配比,所得结果总结如下:(1)磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和磷酸三钠均使土壤中铅的浸出浓度显著降低,且随着处理时间的延长,其浸出浓度呈现逐渐下降的趋势;BCR形态分析表明三种磷酸盐使土壤中铅的形态由有效态向残渣态转化,明显降低了污染土壤中铅的生物利用率;X-射线衍射分析表明:磷酸盐不仅与铅生成磷酸铅沉淀,还生成了氯磷酸矿物。(2)腐殖酸、腐殖酸钾和植酸也使土壤中铅的浸出浓度大幅度降低,并随着处理时间的延长呈现下降的趋势;形态分析结果表明污染土壤中酸可提取态铅含量大幅降低,残渣态铅含量显著提高,使铅向更稳定的形态转变;红外光谱分析表明腐殖酸中羧基与土壤中的铅发生主要作用,腐殖酸钾与铅的作用主要发生在羧酸根上,铅与植酸作用对植酸分子中P-O-CH3产生影响。(3)通过对比磷酸盐和有机酸的稳定化处理效率,得出磷酸盐中稳定化效率最高的是磷酸二氢钠,有机酸中稳定化效率最高的是植酸。(4)采用正交试验设计无机-有机复合药剂稳定化处理铅污染土壤,确定了无机-有机复合药剂的最佳配比如下:A(磷酸二氢钠的量)为5%,B(植酸的量)为2%,C(处置时间)为9天时,铅的浸出浓度为0.0596mg/L,达到了《生活垃圾填埋场污染控制标准》中0.25 mg/L的最高浓度限值限要求。

关键词：铅污染土壤形态分析正交设计 X射线衍射红外光谱

5种矿区土著植物对铅污染土壤的修复潜力研究

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环境工程 2022年第11期40卷 134-142页

作者：卢楠魏样李燕陕西省土地工程建设集团有限责任公司西安710075 陕西地建-西安交大土地工程与人居环境技术创新中心西安712000 自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室西安710075 陕西省土地整治工程技术研究中心西安710075 陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司西安710075

为评估我国西北某矿区茵陈蒿、蒲公英、苜蓿、大叶苦菜和车前草5种土著作物对含铅(Pb)土壤的修复潜力,采用盆栽实验,设置4种不同Pb含量水平(0、2‰、3‰和5‰,质量分数),测定作物不同组织器官中和种植前后土壤中Pb含量,以及根际与非根... 详细信息

为评估我国西北某矿区茵陈蒿、蒲公英、苜蓿、大叶苦菜和车前草5种土著作物对含铅(Pb)土壤的修复潜力,采用盆栽实验,设置4种不同Pb含量水平(0、2‰、3‰和5‰,质量分数),测定作物不同组织器官中和种植前后土壤中Pb含量,以及根际与非根际土壤微生物生物量碳含量、过氧化氢酶活性等指标。结果表明:茵陈蒿和车前草适合种植于铅含量为2‰、3‰、5‰的土壤中,可去除12%~32%的土壤Pb,车前草根系和茵陈蒿茎叶对Pb的累积量最高分别达到3617,720 mg/kg,显著高于其他植物,作为土壤铅污染修复植物的潜力较大。根际土壤微生物生物量碳含量比非根际土壤微生物生物量碳含量高2.37%~13.89%。土壤Pb抑制了根际与非根际土壤过氧化氢酶活性,使其活性低于对照组0.44%~22.3%,根际土壤过氧化氢酶活性比非根际过氧化氢酶活性高0.89%~8.09%。研究结果可为Pb污染矿区废弃地植物修复和土壤环境质量评价提供理论依据。

关键词：铅污染土壤植物修复累积过氧化氢酶微生物生物量碳