铬污染场地修复技术研究_李世业
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铬污染土壤的修复技术研究随着人类工业化的进程加快,铬污染问题成为了一个威胁环境和人类健康的重大问题。
铬元素具有高毒性、难降解的特点,有机铬污染对人体的影响尤其严重。
铬污染土壤的治理已成为目前重要的研究领域之一。
本文将就铬污染土壤的修复技术进行探讨。
一、铬对土壤和人类健康的危害铬是人类生存必须的微量元素之一,但当它在土壤和水中超过生态系统耐受性时,可能存在潜在的危险性。
铬污染对土壤、植物、动物和人类健康产生的影响非常明显。
铬元素的分为Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)两种,其中 Cr(Ⅵ) 的毒性更强。
Cr(Ⅵ) 元素可以影响植物的营养生长,对平衡土壤对微生物的生态功能,对土壤的生理、化学和结构性质等都有很大影响。
长期接触Cr(Ⅵ) 元素会导致皮肤癌、喉癌、肺癌等病症。
二、铬污染土壤的修复技术(1)物理修复技术:物理修复技术主要利用物理作用去除铬污染物。
例如,将污染土壤掩盖在防渗膜下,并进行各种生态修复处理;采用光热灭菌、超声波、离子交换、电离子等技术去除铬对土壤的污染。
(2)生物修复技术:生物修复技术是利用生物学的手段来修复铬污染土壤,使其得到恢复。
生物技术修复技术分成两种类型:(a)增强土壤本身净化的能力。
例如,细菌用户较强的还原性能使Cr(Ⅵ)还原成为Cr(Ⅲ),达到修复的效果。
比如研究人员发现,在含铬高达 1000mg/kg 的参芪土壤中设置 Sporobolus 有效地吸收了铬。
(b)添加生物修复剂:例如添加菌剂,减少铬对土壤的破坏,这能够显著提高铬污染土壤的生长状况,增加植物对铬元素的吸收和积累能力,从而达到净化土壤的工作。
(3)化学修复技术:化学修复技术是把含有还原剂和氧化剂的植物性物质和人造物质速溶于水,将水从高压喷洒到污染的土壤表面。
可用硫氽树脂交换去除土壤中的铬。
采用化学氧化使Cr (Ⅵ)转化为 Cr(Ⅲ)。
(4)物理-生物联合修复技术:该技术包括物理法和生物修复技术,可以在短时间内高效地去除Cr(Ⅵ)污染物。
铬污染土壤修复技术研究发表时间:2018-07-12T16:24:28.773Z 来源:《防护工程》2018年第6期作者:刘振玲[导读] 稳定化法通常是在铬污染土壤中加入稳定化剂,使铬污染物与稳定化剂发生反应,进而降低铬污染物的迁移性和对环境的危害性。
苏州新视野环境工程有限公司江苏无锡 214028 摘要:土壤中铬的过量沉积,逐渐向土壤中沉淀。
土壤的化学性质、土壤生物学特性和微生物群落结构都有明显的不良影响。
对依靠它们生存的植物和动物会造成刺激和毒性。
最终通过各种食物链对人类的健康造成危害。
此外,受铬污染的土壤也会通过地下水对人类健康构成威胁。
关键词:铬污染;土壤;修复技术1铬污染土壤修复技术1.1稳定化法稳定化法通常是在铬污染土壤中加入稳定化剂,使铬污染物与稳定化剂发生反应,进而降低铬污染物的迁移性和对环境的危害性。
土壤中的六价铬多以可溶态形式存在,迁移和扩散性较强,危害性较大,相对于六价铬,三价铬易于形成沉淀和发生络合作用,迁移能力弱,危害性较小。
因此,用稳定化剂将六价铬还原成三价铬以降低其在土壤中的毒性和迁移性。
常用的稳定化剂有零价铁、可溶性的二价铁等铁系物;连二亚硫酸钠、硫化氢、硫化亚铁等硫化物;此外,有机酸、腐植酸、甘蔗渣等有机物也可以作为土壤铬污染物稳定化剂。
铁系物和硫化物等无机稳定化剂,价格低廉、修复效果明显,但易造成二次污染。
相对于无机稳定化剂,腐植酸通过范德华力、氢键、静电吸附等作用形成土壤有机-无机复合体,与六价铬发生络合反应,使土壤中六价铬含量降低。
同时,腐植酸将毒性较高的六价铬还原为毒性较小的三价铬,降低铬污染物毒性。
甘蔗渣中纤维素可在自然界中水解成葡萄糖和果糖,能够通过还原六价铬为三价铬,降低土壤中铬的毒性。
1.2电动修复法电动修复法基本原理类似电池,通过在污染土壤两侧施加直流电压,形成电场梯度,根据电性异性相吸原理,将土壤中吸附态或水溶性污染物吸引到电性相反的电极,借此将污染物富集并回收,从而清洁土壤。
原长沙铬盐厂铬污染场地土壤修复技术方案精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】原长沙铬盐厂铬污染场地土壤修复技术方案湖南恒凯环保科技投资有限公司目录前言....................................................................... 第一章总论..................................................................1.1 项目概况.................................................................1.2 编制依据.................................................................1.3 修复范围和内容...........................................................1.4 初步修复方案综述.......................................... 错误!未定义书签。
1.5 结论和建议............................................................... 第二章项目背景和必要性分析..................................................2.1 项目背景.................................................................2.2 项目必要性...............................................................3.1调查方案..................................................................3.2 现场采样.................................................................3.3 现场检测及实验室分析.....................................................3.4 调查数据分析.............................................................3.5 场地调查总铬污染分布模拟及说明...........................................3.6 调查结论和建议........................................................... 第四章场地污染风险分析及修复目标建议 ........................................4.1 场地污染风险分析.........................................................4.2 国内外修复标准 (27)4.3 本场地修复目标...........................................................4.4 场地修复工程量........................................................... 第五章场地污染修复工程的技术比选 (50)5.1 场地技术条件分析.........................................................5.2 污染修复技术比选.........................................................5.3土壤污染修复技术比选......................................................5.4选择的修复技术及实例...................................................... 第六章实验室小试、技术筛选与现场中试 ........................................6.1 小试试验.................................................................6.2 中试试验.................................................................第七章污染场地修复方案......................................................7.1 场地修复技术路线.........................................................7.2 工艺流程.................................................................7.3 施工现场平面布置和施工流程...............................................7.4 施工方案.................................................................7.5 稳定化/固化土壤资源化利用(废渣坑回填)..................................7.6 施工工程量及进度安排.....................................................7.7 工程质量及现场施工管理...................................................7.8 施工期的环境影响及污染控制监测...........................................7.9 长期后续监测............................................................. 第八章修复工程投资估算......................................................8.1 编制依据 (157)8.2 投资估算范围.............................................................8.3投资估算.................................................................. 第九章结论和建议............................................................9.1 结论.....................................................................9.2 建议.....................................................................前言原长沙铬盐厂自2003年10月关闭以来,长沙市政府及环保部门对其遗留的废渣和污染场地高度重视,并专门成立了长沙市铬污染物治理工作协调领导小组办公室。
原长沙铬盐厂铬污染场地土壤修复技术方案一、项目背景长沙铬盐厂于上世纪五六十年代建成投产,由于技术落后和管理缺位,经营不善,环保意识淡薄,长期排放铬污染物,导致厂区周边土壤、地下水和空气受到污染,对周边环境与居民健康产生了严重影响。
随后铬盐厂整体停产,至今已20余年,场地内的铬污染物依然存在,影响到周边环境。
为了修复厂区场地的土壤环境,消除铬污染物对周边环境与居民健康的影响,制定本修复方案。
二、项目目标1. 消除铬污染物对场地土壤、地下水和空气的影响,恢复土壤的生态功能和自然环境,提高场地环境质量,减少环境风险;2. 提高场地土壤理化性质、生物活性和生态功能,恢复自然植被,达到类似于历史生态系统的自然恢复状态;3. 满足相关环保标准,保证修复成果的长期稳定性和可持续性。
三、场地调查与评估1. 场地历史长沙铬盐厂场地历史悠久,起初是军工厂,后转为民企铬盐厂,建厂初期生产氧化铬和偶氮染料,后主要为酸性铬酸钾、铬酸盐、浸渍乳胶用的酸性铬酸,过程中排放大量铬污染物。
2. 场地土壤场地土壤pH值较低,含铬量高达300mg/kg以上,超过环保标准值。
土壤中的微生物含量减少,对大气、水、土壤中污染物的降解能力下降。
3. 地下水场地附近地下水受到了严重污染,含铬量远高于环保标准值。
4. 生态环境由于铬污染物的影响,周边植物受到污染后逐渐枯萎,生态环境严重受损。
基于场地污染状况,本项目选择生物修复和化学修复相结合的修复技术。
四、修复技术方案(一)生物修复生物修复使用生物技术手段利用特定活菌、细菌和真菌将污染物分解成无害物质,并将其吸收并利用等方式增加土壤活性成分,恢复土壤生态系统的组成。
1. 在原场地上,如果原有树木、杂草等生长良好,可保留部分,减少土壤侵蚀;一些较大的铬污染物可通过简单机械清除处理。
2. 对原有土壤进行养护式耕作,饲养一些硬质鲜肉食用放牧动物,充分循环利用养分,滋养土壤,让土壤更好地发挥吸附稳定污染的效果。
铬污染土壤生物修复技术研究进展摘要介绍了铬污染土壤生物修复技术的最新研究进展,特别指出的是生物修复技术无二次污染,是一种支持可持续性发展的环境修复技术,并以其高效、经济、清洁、美观等优势解决了环境中的持久性污染物问题,占领了世界重金属污染土壤的修复市场。
关键词:铬土壤污染生物修复重金属1.引言随着社会生产力的发展,人类活动对生存环境的冲击越来越严重。
铬及其化合物是冶金、金属加工电镀、制革、油漆、颜料等行业常用的基本原料等行业的生产过程中产生大量含铬废气、废水和废渣,导致严重的环境污染问题[1]。
在自然状态下,土壤的重金属污染是不能被降解和消除的,而只能通过不同的形态转化,降低其毒性。
对于铬污染土壤,铬的存在形态有三价铬和六价铬,三价铬在土壤中常以难溶氢氧化物的形式存在,溶液中的三价铬浓度很小,活动性差,一般危害较轻;六价铬溶解度大,活性较强,是一种强氧化剂,具有强致癌变、致畸变、致突变作用,对动植物和微生物的毒性比三价铬大得多,根据铬在环境中的存在形态,将土壤中溶解度大的六价铬通过物理、化学、生物过程转化为难以溶解的三价铬,降低其在环境中的迁移能力和生物可利用性,使土壤中铬的活性及毒性降低,达到污染土壤清洁与修复的目的[2]。
2.生物修复技术生物修复(Bioremediation),也称生物恢复或生物治理,是另一种重要的环境修复技术。
近几年来,生物修复在相关专业刊物上的出现频率越来越高,在环境污染治理领域已经成为了流行名词。
生物修复是利用生物对环境污染物的吸收、代谢、降解等功能,在环境中对污染物质的降解起到催化的作用,即加速去除环境污染物的过程。
一般是针对自然环境的污染而言,如常见的地下水污染生物修复、土壤污染生物修复等。
生物修复既可以是一个受控的过程.也可以是一个自发的过程。
去除或清除环境中的污染物质,有多种方法,如物理的方法、化学的方法和生物的方法。
从一些主要的方法比较可知,生物方法是最好的,是最根本的和可以循环使用、永久受益的方法。
重金属污染修复技术之铬污染土壤修复技术铬污染来源及危害铬及其化合物在工业生产的各个领域广泛应用,是冶金工业、金属加工电镀、制革、油漆、颜料、印染、制药、照相制版等行业必不可少的原料。
六价铬多溶于水中,主要以HCrO4-和CrO42-两种形态存在,其化学活性大,毒性强,是造成地下水污染的主要污染物,在工业废水中,主要以六价铬的形态存在。
六价铬只有在厌氧的情况下,才还原为三价铬,而且三价铬毒性很低。
因此六价铬还原为三价铬后被吸附或生成氢氧化铬沉淀是水溶液中去除六价铬的重要途径.铬的毒性主要来自六价铬,其被列为是对人体危害最大的八种化学物质之一,是国际公认的三种致癌金属物之一。
长期接触铬的人有可能引起急性病,如肝损伤,皮肤刺激、溃疡和过敏,鼻刺激和呼吸癌等问题。
铬污染土壤治理技术1.化学固定化/稳定化法固定化和稳定化是将被铬污染的土壤与某种粘合剂混合(也可以辅以一定的还原剂,用于还原六价铬),通过粘合剂固定其中的铬,使铬不再向周围环境迁移。
在众多的粘合剂中,水泥和硅土被认为是一种有效、易得和价廉的产品。
固定化/稳定化方法主要用于处理铬矿冶炼后留下的铬渣,处理后的铬渣可作为建筑材料使用。
采用该方法修复铬污染土壤,需将土壤挖掘出来,成本较高,处理效果也有待进一步提高。
2. 化学还原法化学还原法是一种原位修复方法。
其原理是利用铁屑、硫酸亚铁或其他一些容易得到的化学还原剂(也可以辅以一定的粘合剂) 将六价铬还原为三价铬,形成难溶的化合物,从而降低铬在环境中的迁移性和生物可利用性,从而减轻铬污染的危害。
还原剂可以直接加入到土壤中,或者采用“可渗透氧化还原反应墙”的形式。
目前开展的研究中一般使用填充还原剂的小柱来模拟可渗透氧化还原反应墙,然后将含有六价铬的溶液流经此柱,在还原剂的作用将六价铬进行还原固定。
当六价铬主要集中在土壤颗粒表面时,直接向土壤中加入还原剂能迅速有效地起作用。
但当六价铬存在于土壤颗粒内部时,则难以与还原剂接触并发生还原反应。
铬污染土壤修复技术探析摘要:本文阐述了铬污染土壤的来源及危害,对铬污染土壤修复技术进行说明,做出铬污染土壤修复展望,希望对我国土壤保护有所帮助。
关键词:铬污染;土壤修复;技术探讨随着我国现代化建设,工业得到快速发展,城市建设离不开工业的推进,人们对环境保护的关注,不断注意城市发展中环境保护问题,部分城镇企业出现搬迁的情况,导致工业废弃厂数量激增,大量有害物质遗留在工厂,造成当地土壤出现污染。
有毒物质会给生态环境造成危害,工业废弃物中铬污染会导致土壤污染,生物、化学、物理方面都会对土壤造成铬污染。
铬被广泛运用到冶金、电镀、印染等多种行业,在实际生产中会造成大量的废气、废水污染,在设计中根据环境状况涉及多项修复技术。
铬金属会导致金属污染,在一定程度会致使土壤毒性,因此需要进行铬污染土壤治理。
一、铬污染土壤的来源及危害经济社会的不断发展,铬是土壤污染中重要组成部分之一,工业废弃土壤中含有大量铬元素,铬污染主要依据铬在土壤中的含量,依据冶金、电镀等行业的要求,涉及到土壤各项酸碱度和氧化还原的情况,结合土壤的污染状况和土壤重金属铬材料的要求,减少对人类的身体健康的影响。
现代农业社会的发展,铬元素被普遍应用在工业行业,铬污染超标会造成当地铬污染,铬元素在土壤中因水分、金属、土壤颗粒的情况,会造成元素在土壤中进行移动。
铬元素具有毒性、致癌性、可溶性及腐蚀性,在生产制造中,依据铬污染土壤治理的状况,实行植物农产品的生产,导致铬元素在人体内毒素会进行堆积。
二、铬污染土壤修复技术铬元素修复中主要存在两种方式,一种将铬元素进行去除和浓度的降低,将铬元素逐步降低到土壤背景值,一种是根据铬元素的存在状况,将有毒的六价铬转变为三价,这样可以减少铬元素在土壤中的流动。
1、土壤修复中运用淋洗方法,可以减少或去除铬元素。
淋洗剂普遍运用清水或其他试剂作为材料,利用微生物的方法促进表面活性剂,进一步实现活性剂与铬元素的相互结合,减少二次污染。
铬污染土壤修复技术探究摘要:促进中国的现代化和工业的快速发展,城市建设从工业的发展是分不开的。
在城市发展中注重环境保护,部分城市企业搬迁,导致工业垃圾工厂数量急剧增加,在工厂中留下大量有害物质,造成当地土壤污染。
有毒物质会危害生态环境,工业废料铬污染将导致土壤污染,生物、化学和物理污染土壤中的铬。
稀土金属广泛应用于冶金、电镀、印染行业,在实际生产中会产生大量的废气和水污染。
金属铬会导致土壤污染和毒性在某种程度上,这是必要的对铬污染土壤。
关键词:铭污染;土壤修复;危害1 铬污染土壤的来源及危害随着经济社会的不断发展,铬已成为土壤污染的重要组成部分。
工业废水中含有大量的铬。
根据冶金的要求,铬的污染主要基于土壤中铬的含量。
这是有关土壤酸碱度和氧化还原状态,结合土壤的污染和对土壤重金属铬材料的需求,以减少对人类健康的影响。
随着社会的发展现代农业、铬在工业中得到了广泛的应用。
如果铬污染超过标准,它将引起局部铬污染。
铬是有毒、致癌、可溶性和腐蚀性。
根据铬污染土壤的状况,会产生植物和农产品,导致铬在人体中积累。
2 土壤中重金属铬污染现状铬是地壳中广泛分布,平均含量约为0.01%。
铬及其化合物在冶金、电镀、皮革等工业生产领域有着广泛的应用。
颜料、印染、制药、摄影制版和其他必要的原材料。
近年来,随着铬工业的不断发展,含铬废水排放不规范,铬渣处理不及时,污染土壤和地下水,对农业、畜牧业和人类造成重大危害。
铬工业园区,如锦州、天津,铬渣堆积如山,废渣长期未得到处理,工业区附近土壤严重受铬污染,影响树木、植物和作物生长。
铬在土壤中可以通过植物进入人类和动物食物链,造成潜在危害。
3 铬污染土壤修复技术多年来,国内外进行了大量的试验研究,并开发了多种修复土壤铬污染的方法。
铬在土壤中的迁移和生物利用度由于沉淀和络合以及铬从土壤中分离而降低。
3.1 隔离法隔离埋置是一种物理修复的方法,在受铬污染的地区建造水泥、砂浆和钢墙,在土壤上涂合成膜,或在土壤下铺设水泥和石头的混合物,达到防雨、防渗、防蝇、隔离周围环境的铬,减少对周围环境的污染。
铬污染场地的修复技术引言铬是重要的战略金属资源,铬盐作为重要的化工原料,在电镀、鞣革、印染、医药、颜料、催化剂、氧化剂、金属缓蚀剂、合成橡胶、合成香料、油脂精制等工业部门具有广泛应用,涉及国民经济约15%的商品品种,具有不可替代性。
铬化工是涉铬行业源头,铬化工产品是下游行业的原料,其中电镀和制革消耗铬化工产品约为75%,因此,铬化工、电镀和制革是我国涉铬最主要行业。
同时,中国是世界铬化工第一生产大国,全球的制革和电镀中心,年产量占世界总产量的50%以上,因此其伴随的场地土壤铬污染问题也尤为突出。
随着我国产业结构调整和环境保护要求的进一步加强,许多规模小、工艺技术落后、缺乏市场竞争力和污染控制手段的中小铬化工、制革和电镀企业先后关闭、破产、转产。
这些涉铬企业关停后的废弃企业和含铬废渣堆放场便成为了中国最主要的铬污染场地,其土壤中高浓度的六价铬严重威胁着周边的生态环境,亟待进行场地土壤修复。
已有场地调查表明,铬污染地块土壤中六价铬含量普遍高达10000mg/kg以上,是GB 36600-2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》规定的敏感用地筛选值3.0mg/kg数千倍;土壤铬污染扩散深度达到10m以上,而地下水Cr(Ⅵ)浓度最高普遍达数百单位,超过GB/T 14848-2017《地下水质量标准》Ⅲ类标准0.05mg/L近万倍。
由于铬具有强氧化性,致突变、致癌和致畸效应强,被USEPA(美国环保署)列为优先污染物,也是中国重点控制的五大重金属之一。
国务院《土壤污染防治行动计划》中明确提出要重点监测土壤中铬等重金属,全面整治涉铬污染场所。
因此,修复铬污染场地日益引起国内外学者重视。
蔡焕兴等综述了铬渣污染场地修复技术的研究发展动态。
纪柱也对铬渣污染土壤的修复技术进行评述,介绍了包括水淋洗、电动力修复、植物修复技术等5种修复技术。
但土壤中铬污染来源不仅限于铬渣堆场污染场地,还包括铬盐生产车间、电镀和制革行业废弃车间场地等。