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铬渣污染土壤稳定化技术研究

环境工程 2012年第S2期30卷 524-527页

作者：孙尧王兴润杨延梅刘雪雷友德重庆交通大学河海学院重庆400074 中国环境科学研究院北京100012 清华大学环境学院北京100084 青海省环境地质勘查局西宁810007

选用3种不同类型的铬渣污染土壤(A土、B土和C土)作为研究对象,探讨了6种稳定化药剂对污染土壤中Cr(Ⅵ)的还原效果,并研究了不同药剂对各形态Cr稳定化效果。结果表明:FeSO4和Na2S对Cr(Ⅵ)都有很好的还原效果,葡萄糖次之,Na2SO3效果一般,... 详细信息

选用3种不同类型的铬渣污染土壤(A土、B土和C土)作为研究对象,探讨了6种稳定化药剂对污染土壤中Cr(Ⅵ)的还原效果,并研究了不同药剂对各形态Cr稳定化效果。结果表明:FeSO4和Na2S对Cr(Ⅵ)都有很好的还原效果,葡萄糖次之,Na2SO3效果一般,柠檬酸和腐植酸效果不好;FeSO4和Na2S对B土、C土中Cr(Ⅵ)的还原率达到90%以上,对A土中Cr(Ⅵ)的还原率则低于85%;稳定化药剂主要是将酸可提取态Cr转化为其他形态,FeSO4效果最明显,可将80%以上的酸可提取态Cr转化为其他形态,主要为可还原态Cr;葡萄糖主要将之转化为可氧化态Cr;鉴于FeSO4的良好的还原效果,选择FeSO4作为稳定化药剂,且FeSO4添加量为理论投加量的20时较合适,浸出液可以满足地下水三级标准的50μg/L;经济性分析,处理1t清洗后土壤的药品费用为8.91元。

关键词：铬渣污染土壤稳定化药剂 FeSO4 经济性分析

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铬渣污染土壤特性与异位修复技术研究

铬渣污染土壤特性与异位修复技术研究

作者：刘雪西北农林科技大学

学位级别：硕士

目前,我国铬渣对地下水、地表水和土壤造成了严重污染,并对生态环境和人体健康构成了巨大威胁。铬渣污染场地中污染物的含量高,易向周围环境扩散,对其修复是我国亟需解决的环境问题之一。铬渣污染场地的表层土壤由于粘性大、粒径小且污... 详细信息

目前,我国铬渣对地下水、地表水和土壤造成了严重污染,并对生态环境和人体健康构成了巨大威胁。铬渣污染场地中污染物的含量高,易向周围环境扩散,对其修复是我国亟需解决的环境问题之一。铬渣污染场地的表层土壤由于粘性大、粒径小且污染严重成为治理的难点。土壤清洗技术可彻底去除土壤中的污染物,修复过程的可控性强,修复效果好、成本低,适用于铬渣污染场地表层土壤的修复,同时药剂稳定化技术又可克服该技术处理后土壤的返黄问题。针对三种不同的铬渣污染土壤,研究土壤性质(pH值和有机质含量)对Cr赋存形态、价态的影响,为铬渣污染土壤治理技术的选择提供理论依据;在此基础上,根据污染场地表层土壤的污染特性,对三种污染土壤进行异位修复研究,并进一步验证了该修复技术的可行性,最终提出了“两级逆流水洗+药剂稳定化”的组合修复工艺。研究结果表明: (1).铬渣污染土壤中Cr主要存在形态是酸可提取态,其次是可氧化态。随pH值降低和有机质投加量的增大,Cr(Ⅵ)含量减少,Cr(Ⅲ)增加,酸可提取态Cr含量减少,可氧化态Cr增加,可还原态Cr略有增加,表明酸性条件和有机质有利于Cr(Ⅵ)的还原和酸可提取态Cr向可还原态和可氧化态Cr的转化。 (2).不同清洗剂对总Cr的去除效果差别不大,对Cr(Ⅵ)的去除率均在75%以上;但其对不同形态Cr的去除效果不同:水主要去除酸可提取态Cr,EDTA-Na对酸可提取态和可还原态Cr去除效果较好,柠檬酸去除的是可还原态和可氧化态Cr,而HCl对各形态Cr都有去除。铬渣污染土壤中Cr主要以酸可提取态存在,同时从经济角度考虑,水是合适的清洗剂。用水对污染土壤进行清洗时采用10:1的液固比、40min的搅拌时间两次清洗是较好的工艺参数。 (3).通过对FeSO、NaSO、NaS、葡萄糖、柠檬酸、腐殖酸六种药剂的还原效果比较发现:稳定化药剂主要是将酸可提取态Cr转化为其他形态,在各种药剂中FeSO4效果最佳,添加量为理论投加量的20倍,约为土壤质量的1%比较合适。 (4).针对我国西部高原某铬渣污染场地的表层土壤采用“两级水洗+药剂稳定化”的方法进行修复处理,结果表明该技术可去除土壤中90%以上的Cr(Ⅵ),处理后土壤能达到了预定的修复目标。在此基础上,提出了“两级逆流水洗+药剂稳定化”的组合修复工艺。

关键词：铬渣污染土壤土壤修复清洗技术药剂稳定化形态分析

pH和有机质对铬渣污染土壤中Cr赋存形态的影响

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环境工程学报 2010年第6期4卷 1436-1440页

作者：刘雪王兴润张增强西北农林科技大学资源与环境学院杨凌712100 中国环境科学研究院北京100012

选用3种不同的铬渣污染土壤作为试验样,通过调节其pH和有机质含量,并采用碱消解-共沉淀法和改良BCR顺序提取法,研究了pH和有机质含量对土壤中铬的价态及形态的影响。结果表明,总体上Cr(Ⅵ)含量随pH降低和有机质投加量增大而减小,Cr(Ⅲ)... 详细信息

选用3种不同的铬渣污染土壤作为试验样,通过调节其pH和有机质含量,并采用碱消解-共沉淀法和改良BCR顺序提取法,研究了pH和有机质含量对土壤中铬的价态及形态的影响。结果表明,总体上Cr(Ⅵ)含量随pH降低和有机质投加量增大而减小,Cr(Ⅲ)则增加,但土1各水平间差异均显著(F>8.89),土2和土3只有部分水平间差异显著。同时,随pH降低和有机质投加量增大,酸可提取态Cr含量减小,可氧化态Cr增加,可还原态略有增加,表明酸性条件和有机质有利于Cr(Ⅵ)的还原和酸可提取态Cr向可还原态和可氧化态Cr的转化。

关键词：铬渣污染土壤 Cr形态 pH 有机质

改性活性炭对铬渣污染土壤的重金属形态分布影响研究

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改性活性炭对铬渣污染土壤的重金属形态分布影响研究

作者：陈东东武汉科技大学

学位级别：硕士

活性炭表面多孔，具有很大的比表面积，且性质稳定，耐酸碱、不溶于水和有机溶剂，一定条件下还可回收再利用，因此被作为一种环境友好型的吸附介质广泛应用于化工生产的各个方面。实验研究表明活性炭表面含有大量含氧官能团，能对某些... 详细信息

活性炭表面多孔，具有很大的比表面积，且性质稳定，耐酸碱、不溶于水和有机溶剂，一定条件下还可回收再利用，因此被作为一种环境友好型的吸附介质广泛应用于化工生产的各个方面。实验研究表明活性炭表面含有大量含氧官能团，能对某些特定离子产生很好的吸附效果，通过物理化学改性方法改变其表面的官能团含量能对活性炭的吸附性能进行改造。本文通过硝酸氧化和NH3还原改性方法对石油基活性炭进行改性，探究了改性前、后活性炭物理化学性质的变化及其对污染土壤中铬的吸附稳定性和铬形态迁移转化的影响，得到结果如下：经过硝酸改性的活性炭比表面积减少了26.9％，由原来的847.61m2/g减小到619.67m2/g，微孔、中孔比例减少，同时表面含氧官能团，特别是酸性官能团羧基含量显著增加，从0.19mmol/g增加到0.76mmol/g，以至于表面极性增强，零电荷点（pHpzc）减小;经过900℃下NH3改性的活性炭比表面积显著增大，由847.61m2/g增加到1277.84m2/g，微孔减少，大量通过造孔和扩孔转变为中孔，中孔比表面积从528.51m2/g增长到1036.01m2/g，占BET表面积的81.1％，高温下由于NH3和活性炭表面发生反应植入N元素，改性后活性炭表面含氧官能团含量降低特别是酸性基团羧基由0.19mmol/g降至0.01mmol/g，减少了93.2％，根据红外光谱的分析结果含氮官能团，亚胺基含量有所增加，同时改性后活性炭的pHpzc变大。通过一步浸提和分布浸提实验可以得出：活性炭疏松多孔的表面结构以及表面丰富的含氧官能团，能够对游离铬离子迅速产生吸附，使一部分铬稳定下来;同时活性炭的疏松多孔结构在一定程度上和土壤团粒结构相似，增强了土壤的保水保肥能力，能有效提高土壤的有机质和腐殖酸含量，使无机态铬更多的以有机结合态、铁锰氧化态以及硫化态稳定下来，降低土壤环境中铬的迁移毒性，提高其在土壤体系中的稳定性。同时比较通过HNO3和NH3及未改性的三种活性炭作为添加剂对铬渣污染土壤中铬形态分布的影响，可以看出经过NH3改性后活性炭比表面积增大，对游离态铬有更好的吸附稳定效果，且表面含大量含O、N官能团更有利于对其他形态铬的稳定作用。

关键词：改性活性炭铬渣污染土壤分步浸提铬形态分布

铬渣堆场重污染土壤微生物修复及Cr（Ⅵ）污染阻隔研究

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铬渣堆场重污染土壤微生物修复及Cr（Ⅵ）污染阻隔研究

作者：王兵中南大学

学位级别：硕士

我国是一个铬盐生产大国,排放的铬渣对堆存场地和周围环境造成严重的污染。目前传统的土壤铬污染修复方法均存在处理成本高、易引起二次污染等原因,不能彻底解决铬渣污染土壤的污染问题。近年来,生物法修复法因其投资小、运行费用低、... 详细信息

我国是一个铬盐生产大国,排放的铬渣对堆存场地和周围环境造成严重的污染。目前传统的土壤铬污染修复方法均存在处理成本高、易引起二次污染等原因,不能彻底解决铬渣污染土壤的污染问题。近年来,生物法修复法因其投资小、运行费用低、无二次污染等优点,引起广泛关注并获得了较快的发展。论文在课题组前期从铬渣堆场分离筛选出一株高效六价铬还原菌(Pannonibacter phragmitetus BB)的基础上,提出了铬渣污染土壤“破碎-筑堆-喷淋修复-回收铬”的新工艺;利用柱浸实验优化铬渣污染土壤微生物修复的各工艺参数;在此基础上进行了铬渣污染土壤修复的半工业化试验。并通过吸附实验初步确定铬污染阻隔技术,试图优化工艺用于铬渣污染土壤的原位修复。通过以上研究,获得如下研究成果：1)柱浸试验研究结果表明：营养物的加入,能刺激土著微生物修复土壤中水溶性Cr(Ⅵ)、交换态Cr(Ⅵ)和碳酸盐结合态Cr(Ⅵ)。粒径、喷淋强度、初始Cr(Ⅵ)浓度、修复工艺制度是土著微生物修复铬渣污染土壤过程中的重要工艺影响参数。当粒径为O-2cm,喷淋强度为29.6-59.2 ml/min时,能取得较好的细菌修复效果;土著微生物修复铬渣污染土壤所需的时间随初始Cr(Ⅵ)浓度的提高而增加;选择多次喷淋循环的修复效果要优于一次喷淋循环。柱浸实验的结果表明土著微生物修复铬渣污染土壤的可行性,并为中试试验提供了技术参数。2)中试试验优化了铬渣污染土壤堆的现场工艺条件,并运行了25吨／批规模的铬渣污染土壤细菌修复并选择性回收金属铬的示范工程,经过7-10天的微生物修复,土壤中Cr(Ⅵ)浸出毒性浓度由53.8 mg/L降低至0.41 mg/L (HJ/T299-2007),达到《铬渣污染治理环境技术规范》(HJ／T301-2007)中用作路基材料和混凝土骨料的标准限值。中试实验结果表明铬渣污染土壤微生物修复工业化的可行性,为铬渣污染土壤的修复开辟了新的途径。3)糖渣对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的吸附以及载Fe(Ⅱ)生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附等温线与Langmuir等温吸附模型相拟合,而生物炭对Cr(Ⅲ)的吸附与Freundlich等温吸附模型相拟合。生物炭对Cr(Ⅲ)的最大吸附容量为21.57 mg/L,远高于糖渣吸附Cr(Ⅲ)的最大吸附容量(3.38mg／L);载Fe(Ⅱ)生物炭对Cr(Ⅵ)的最大吸附量为22.92mg/L,远高于糖渣吸附Cr(Ⅵ)的最大吸附容量(0.57mg/L)。以载Fe(Ⅱ)生物炭作为阻隔材料用于铬渣污染土壤修复生化回灌修复,阻隔材料对铬的吸附容量最大可达到860mg/g。

关键词：铬渣污染土壤糖渣微生物修复 Cr(Ⅵ) Cr(Ⅲ)

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云南某铬渣污染场地土壤修复工程实例

环境工程学报 2017年第12期11卷 6547-6553页

作者：孟祥琪许超杨远强李书鹏朱宏伟周强北京建工环境修复股份有限公司污染场地安全修复技术国家工程实验室北京100095

该工程一期对云南省牟定县境内某关停企业原址内受六价铬及砷污染土壤进行了修复治理,修复面积约11 680 m^2,土方量共计2.62万m^3。工程采用异位还原稳定化对重金属污染土壤进行了无害化处理,所用还原稳定化药剂为某环境技术公司自主研... 详细信息

该工程一期对云南省牟定县境内某关停企业原址内受六价铬及砷污染土壤进行了修复治理,修复面积约11 680 m^2,土方量共计2.62万m^3。工程采用异位还原稳定化对重金属污染土壤进行了无害化处理,所用还原稳定化药剂为某环境技术公司自主研发的硫系和铁系稳定化药剂。无害化处理后的近3万m^3土壤采用安全填埋进行处置。

关键词：铬渣污染土壤重金属污染修复还原稳定化安全填埋

槐糖脂生物表面活性剂增效铬污染土壤电动修复实验研究

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2019年第7期49卷 33-43页

作者：李正嵩梁生康李俊峰中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学化学化工学院山东青岛266100 青岛科技大学海洋科学与生物工程学院山东青岛266042

将采集于青岛红星化工厂的铬污染土壤以槐糖脂生物表面活性剂为增效剂进行电动修复,考察槐糖脂浓度、电解液离子强度、电解液酸度对槐糖脂增效铬污染土壤电动修复效果的影响,其中,电解液离子强度和电解液酸度分别通过添加不同浓度的乙... 详细信息

将采集于青岛红星化工厂的铬污染土壤以槐糖脂生物表面活性剂为增效剂进行电动修复,考察槐糖脂浓度、电解液离子强度、电解液酸度对槐糖脂增效铬污染土壤电动修复效果的影响,其中,电解液离子强度和电解液酸度分别通过添加不同浓度的乙酸铵和乙酸来调节。结果表明:加入槐糖脂的电动修复体系中,电流强度显著增大,Cr^(6+)向阴极的迁移速率加快。与未添加槐糖脂的电动修复体系相比,Cr^(6+)和总Cr的去除率分别提高了134.8%和155.3%,这是由于槐糖脂对铬离子的络合增溶作用和竞争吸附作用,有效增加了土壤基质上的铬离子的解吸速率,进而增加其电迁移速率和去除效率。电解液离子强度和电解液酸度对铬去除率有显著影响。在电解液中含有0.1～1 mol·L^(-1)乙酸铵的修复体系中,Cr^(6+)和总Cr的去除率随电解液离子强度增大而增大;在添加乙酸浓度为0.01～1 mol·L^(-1)的范围内,随着添加的乙酸浓度的增大,阴极电解液pH值逐渐降低,在乙酸浓度为1 mol·L^(-1)的电动体系中,Cr^(6+)和总Cr的去除率相对于未添加乙酸的电动体系分别增加了38.3%和17.2%。

关键词：铬渣污染土壤槐糖脂电动修复离子强度溶液酸度

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青岛红星化工厂铬污染土壤清洗试验研究

青岛红星化工厂铬污染土壤清洗试验研究

作者：王景旭青岛理工大学

学位级别：硕士

目前，我国铬渣对地下水、地表水和土壤造成了严重污染，并对生态环境和人体健康构成了巨大威胁。铬渣污染场地中污染物的含量高，易向周围环境扩散，对其修复是我国亟需解决的环境问题之一。铬渣污染场地的表层土壤由于粘性大、粒径小... 详细信息

目前，我国铬渣对地下水、地表水和土壤造成了严重污染，并对生态环境和人体健康构成了巨大威胁。铬渣污染场地中污染物的含量高，易向周围环境扩散，对其修复是我国亟需解决的环境问题之一。铬渣污染场地的表层土壤由于粘性大、粒径小且污染严重成为治理的难点。土壤清洗技术可彻底去除土壤中的污染物，修复过程的可控性强，修复效果好、成本低，适用于铬渣污染场地表层土壤的修复。根据污染场地表层土壤的污染特性，对水溶态为主铬渣污染土壤进行异位修复研究，并进一步验证了该修复技术的可行性，最终提出了三级逆流水洗修复工艺。研究结果表明：不同清洗剂对总Cr的去除效果差别不大，但其对不同形态Cr的去除效果不同：水主要去除酸可提取态Cr，EDTA-Na2对酸可提取态和可还原态Cr去除效果较好，柠檬酸去除的是可还原态和可氧化态Cr，而Na2SO4对各形态Cr都有去除。Cr主要以酸可提取态存在的铬渣污染土壤中，从经济角度考虑，水是合适的清洗剂。用水对污染土壤进行清洗时采用30:1的液固比、40min的搅拌时间三级清洗是较好的工艺参数。

关键词：铬渣污染土壤土壤修复清洗技术形态分析