还原稳定化法修复六价铬污染土壤的中试研究
- 格式:pdf
- 大小:2.68 MB
- 文档页数:8
六价铬污染土壤还原处理后再氧化因素研究六价铬是一种常见的环境污染物,其在土壤环境中的存在对生态系统和人类健康造成了严重影响。
为了减少六价铬对土壤环境的影响,土壤还原处理是一种常用的修复技术。
土壤还原处理后再氧化因素的研究至今尚不完善。
本文旨在探讨六价铬污染土壤还原处理后再氧化因素的研究情况,以期为相关研究提供参考和借鉴。
一、六价铬污染土壤还原处理的研究现状六价铬是一种常见的土壤污染物,其来源包括工业废水、生活废弃物、垃圾堆填等。
六价铬对土壤环境的影响主要表现为土壤酸化、毒性增加、微生物活性降低等。
为了解决六价铬污染土壤的问题,土壤还原处理被认为是一种有效的修复技术。
土壤还原处理是一种利用还原剂还原土壤中的六价铬,将其转化为三价铬或者其他形态,以减少其对土壤环境的毒性影响的方法。
常用的还原剂包括有机物、还原铁、石墨等。
已有研究表明,土壤还原处理可以显著降低土壤中六价铬的含量,改善土壤环境质量。
二、土壤还原处理后再氧化因素的研究进展尽管土壤还原处理对六价铬污染土壤的修复效果已经得到一定程度的认可,但是土壤还原处理后再氧化因素的研究仍存在一些不足。
在土壤还原处理后,部分六价铬可能被转化为三价铬或者其他形态,然而这些形态的再氧化过程及其影响因素尚不明确。
1. 再氧化过程的研究现状目前,对土壤还原处理后六价铬再氧化过程的研究还比较有限。
有关文献中普遍认为,土壤中的微生物是六价铬再氧化的主要驱动力,然而具体的微生物种类、六价铬再氧化的途径、速率等方面的研究尚不够深入。
土壤特性(如pH值、有机质含量、温度等)对六价铬再氧化过程的影响也是一个重要的研究方向。
三、未来研究方向在当前研究基础上,未来对土壤还原处理后六价铬再氧化因素的研究可以从以下几个方面展开:1. 进一步探究六价铬再氧化过程中的微生物种类及代谢途径,探索微生物在六价铬再氧化中的作用机制;2. 系统评价土壤特性对六价铬再氧化过程的影响,如土壤pH值、有机质含量、温度等因素对六价铬再氧化的影响;3. 考虑六价铬再氧化过程中的环境因素,如氧气浓度、温度、湿度等对六价铬再氧化速率的影响;4. 探索新的技术手段,如利用生物学修复技术、纳米材料等对土壤还原处理后六价铬再氧化过程进行调控。
铬污染土壤原位修复技术试验研究王廷涛,郭贝,赵志辉(青岛新天地环境保护有限责任公司,山东 青岛 266000)摘要:文章通过对某铬盐厂铬污染土壤进行原位修复技术试验研究,根据地块的客观情况选用水平井原位联合修复技术,即原位淋洗技术和原位化学还原技术在地块进行中试试验研究。
试验结果表明:采用水平井原位联合修复技术修复后土壤总铬含量低于11250mg/kg,达到修复目标。
关键词:铬污染土壤;水平井;原位淋洗;原位化学还原中图分类号:X53 文献标志码:A 文章编号:1006-5377(2021)01-0061-04铬盐系列产品是化工、轻工、高级合金材料的重要基础原料,广泛应用于电镀、化工、陶瓷、皮革等行业[1]。
我国先后建成铬盐厂60多家,目前仍有十多家铬盐厂在运营。
铬盐厂在生产过程中会产生大量铬渣,由于早期生产和管理的不规范以及铬渣的随意堆放,对地块土壤及地下水造成了严重的铬污染。
随着城市化进程的加快以及国家“退二进三”政策的实施,很多铬盐企业从城区搬迁转移,遗留遗弃了一些铬污染地块,而铬污染地块会带来污染风险,对人类身体健康和生态环境造成严重威胁,因此亟须开展铬污染场地的相关修复工作。
铬污染场地修复常用的技术有淋洗技术和化学还原技术。
淋洗技术原理是利用清水、化学溶剂或其他可能把污染物从土壤中淋洗出来的流体,淋洗土壤,通过交换、吸附、溶解、沉淀以及螯合等作用,把土壤固相中的污染物转移到土壤液相中,再把含污染物的淋洗液进一步提取出来,回收处理污染物,并循环淋洗液;原位化学还原技术是通过向污染区域的土壤注入还原剂,通过还原作用,使土层中的污染物转化为无毒或毒性相对较小的物质,达到修复的目的。
目前,场地修复中最常用的原位淋洗是将淋洗液通过表面漫灌或钻井注入的方式进行注入,然后通过垂直井将含有污染物的淋洗液抽提出来进行处理。
该处理方式最大的缺点是淋洗液的抽出效率低,容易造成污染物扩散,存在二次污染问题。
为解决该问题,可将垂直抽提井设置成水平抽提井。
铬在土壤中环境行为及修复研究进展铬是一种常见的土壤污染物,其对环境和人类健康都具有一定的风险。
因此,研究铬在土壤中的环境行为及修复方法对于保护土壤和人类健康具有重要意义。
在过去的几十年中,对于铬的环境行为和修复方法的研究取得了一些进展。
本文将对铬在土壤中的环境行为和修复研究进展进行综述。
首先,六价铬是土壤中的主要污染形态。
它具有较高的可溶性和毒性,易迁移和积累。
大量的研究表明,土壤pH、有机质含量、还原剂和氧化剂等环境因素都能影响六价铬的转化和迁移。
此外,微生物也参与了六价铬的还原过程,通过还原六价铬为三价铬来减轻铬的毒性。
因此,研究土壤pH、有机质含量、微生物等因素对六价铬还原和迁移的影响,有助于理解和控制铬在土壤中的环境行为。
其次,三价铬是土壤中的相对稳定形态。
相比于六价铬,三价铬具有较低的溶解度和毒性。
然而,一些研究表明,在一些特定的环境条件下,三价铬仍可能发生氧化并形成六价铬,从而增加土壤中铬的毒性。
因此,研究土壤中三价铬的稳定性和影响因素有助于评估土壤铬污染的风险和制定相应的修复策略。
针对铬在土壤中的环境行为,目前已经提出了多种修复方法。
常见的修复方法包括化学修复、生物修复和物理修复。
化学修复是利用添加化学试剂来改变土壤环境条件,以促进铬的转化和固定。
常用的化学修复方法包括添加硫、铁、钙等还原剂来还原六价铬为三价铬,并与土壤中的矿物质发生反应形成难溶性的铬盐矿物。
此外,添加吸附性材料如活性炭、氧化铁等也可以促进铬的吸附和固定。
化学修复方法具有操作简单、效果明显的优点,但也存在着添加试剂浪费和环境风险大等问题。
生物修复是利用植物和微生物代谢活动来修复铬污染土壤。
植物吸收铬并将其富集在根系和地上部分,同时通过激活土壤中的微生物来降低土壤中铬的毒性。
常用的生物修复方法包括植物搜集、植物修复和微生物修复。
其中,植物修复是最常见的生物修复方法,如铬富集植物和植物-微生物共生系统。
生物修复方法具有环境友好、持久性强的优点,但修复速度较慢,并且在实施过程中需要考虑植物选择、适应性和毒性等问题。
铬污染土壤的固化稳定化及药剂还原的修复研究刘国;余雯雯;陈春梅;何娟;赖学明【期刊名称】《工业安全与环保》【年(卷),期】2018(044)003【摘要】采用室内模拟试验的方法,研究使用水泥为固化剂,石灰、粉煤灰为稳定剂,FeSO4·7H2O,Na2S ·9H2O,Na2SO4为还原剂时,不同养护时间(5,7,14,21,28 d)、固化剂/稳定剂/还原剂不同添加量对铬污染土壤中六价铬浸出浓度的影响,来模拟对某铬污染产地的修复情况;并进行正交试验,得出最佳修复工艺.结果表明,随养护时间增加,添加固化剂、稳定剂可以固化/稳定化土壤,降低铬污染土壤的Cr(Ⅵ)浸出浓度,养护28 d期间,添加固化剂、稳定剂的土壤的Cr(Ⅵ)浸出浓度分别降低了99.4% ~99.9%,64.3% ~99.2%, 3% ~76.2%.在养护28 d时,随固化剂、稳定剂、还原剂的添加量增加,固化、稳定、还原效果相应增强,土壤Cr(Ⅵ)浸出浓度达到场地表层土壤的修复目标值45.37 mg/kg.正交实验表明最佳修复工艺为每修复200 g污染土壤,添加200 g水泥,100 g石灰,1.75倍的理论反应量硫酸亚铁.相关分析表明,固化剂水泥、稳定剂石灰的使用能够固化稳定铬污染土壤的Cr(Ⅵ),还原剂硫酸亚铁能将Cr(Ⅵ)还原为毒性较低的Cr(Ⅲ),从而达到修复铬污染土壤的目的.【总页数】5页(P68-72)【作者】刘国;余雯雯;陈春梅;何娟;赖学明【作者单位】成都理工大学环境与土木工程学院环境科学与工程系成都610059;成都理工大学环境与土木工程学院环境科学与工程系成都610059;成都理工大学环境与土木工程学院环境科学与工程系成都610059;成都理工大学环境与土木工程学院环境科学与工程系成都610059;成都理工大学环境与土木工程学院环境科学与工程系成都610059【正文语种】中文【相关文献】1.异位稳定化固化修复铬污染土壤工程实例 [J], 梅志华;刘志阳;赵申2.化学还原-稳定化联合修复铬污染场地土壤的效果研究 [J], 安茂国;赵庆令;谭现锋;王永刚;李清彩3.水泥基复合材料铬污染土壤的固化/稳定化修复技术研究 [J], 张晓婉;王岩;解恒;刘景阳;朱锦程4.铬污染土壤还原固化稳定化药剂的筛选 [J], 龚亚龙;范敏;高晓梅;宋安康;胡思扬5.铬污染土壤还原固化稳定化药剂的筛选 [J], 龚亚龙;范敏;高晓梅;宋安康;胡思扬因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
《强化稳定纳米零价铁对土壤中Cr(Ⅵ)的还原去除及其机理》篇一一、引言随着工业化的快速发展,重金属污染已成为当前环境领域面临的重要问题之一。
其中,铬(Cr)是常见的一种有毒重金属,尤其是其六价形态(Cr(Ⅵ))因其高度的迁移性和毒性,对环境和人类健康构成了严重威胁。
因此,开发有效的技术手段以去除土壤中的Cr(Ⅵ)成为环境保护领域的研究热点。
近年来,纳米零价铁(nZVI)因其对重金属的还原和固定化作用,被广泛应用于土壤重金属污染的治理中。
本文旨在探讨强化稳定纳米零价铁对土壤中Cr(Ⅵ)的还原去除效果及其作用机理。
二、方法本研究采用纳米零价铁作为还原剂,通过实验设计强化其稳定性并探究其对土壤中Cr(Ⅵ)的还原去除效果。
实验中,我们首先制备了纳米零价铁,并通过不同的处理方法强化其稳定性。
随后,将处理后的纳米零价铁与含Cr(Ⅵ)的土壤进行反应,通过监测反应过程中Cr(Ⅵ)浓度的变化,评估纳米零价铁的还原效果。
同时,我们运用多种分析手段,如X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等,对反应前后的纳米零价铁及土壤进行表征分析,以揭示其作用机理。
三、结果与讨论1. 纳米零价铁的稳定性强化本实验中,我们通过表面改性的方法强化了纳米零价铁的稳定性。
改性后的纳米零价铁在土壤环境中表现出更好的稳定性和持久性,有效减少了其在反应过程中的团聚和氧化。
这有利于提高纳米零价铁与Cr(Ⅵ)的反应效率,并减少其可能带来的环境风险。
2. 还原去除效果实验结果表明,改性后的纳米零价铁对土壤中的Cr(Ⅵ)具有显著的还原去除效果。
在反应过程中,Cr(Ⅵ)的浓度随时间逐渐降低,表明纳米零价铁有效地将Cr(Ⅵ)还原为毒性较低的铬(Ⅲ)或铬(Ⅱ)。
此外,我们还发现反应速率随着纳米零价铁投加量的增加而提高,但过量的纳米零价铁可能产生一定的环境风险,因此需要合理控制其投加量。
3. 作用机理通过XRD、SEM等分析手段,我们揭示了纳米零价铁对土壤中Cr(Ⅵ)的还原去除机理。
铬污染土壤中Cr(Ⅵ)的微生物还原及Cr(Ⅲ)的稳定性研究的开题报告一、研究背景和意义铬是一种重要的金属元素,在工业、农业和生活中广泛应用。
然而,铬的排放和释放往往导致环境污染,给人类和生态环境带来很大的危害。
其中,Cr(VI)是一种比较危险的铬形态,它极易渗透到土壤深层,使得土壤质量急剧下降,导致生物生长受阻,威胁了生态系统的健康和稳定。
为了防止和治理铬污染,目前已经发展了很多种治理方案,其中生物修复技术是最为有效和环保的一种技术。
生物修复可以通过利用土壤中的微生物来降解和还原污染物,将其转化为无害的物质,从而恢复土壤的生态系统功能。
然而,微生物还原Cr(VI)的过程不仅涉及到微生物的种类和数量,还涉及到土壤环境的化学性质、微生物活性和营养状况等多种因素。
因此,本研究旨在探究铬污染土壤中Cr(VI)的微生物还原过程及Cr(III)的稳定性,并对不同微生物还原剂的降解效果进行比较,从而为铬污染土壤的微生物修复提供科学依据。
二、研究内容和方法1. 研究内容(1)探究铬污染土壤中Cr(VI)的微生物还原机制。
(2)调查不同微生物还原剂的最适工作条件及降解效果。
(3)分别利用还原性微生物还原土壤中的Cr(VI),观测还原Cr(III)的稳定性。
2. 研究方法(1)采集不同程度的铬污染土壤样品,测定Cr(VI)的含量和土壤化学性质,筛选出合适的微生物还原剂。
(2)采用环境污染物微生物学相关技术手段确定微生物还原剂的种类和数量。
(3)调控生物还原剂的温度、pH值、接种量等条件,研究微生物还原Cr(VI)的最适工作条件及降解效果。
(4)通过还原性微生物还原Cr(VI)并控制Cr(III)的稳定性,并运用适当的仪器分析Cr(III)的存在状态。
三、预期结果(1)确定铬污染土壤中适合微生物修复的微生物种类和数量。
(2)确认微生物还原剂的最适工作条件和降解效果,比较不同微生物还原剂的降解效果。
(3)分析Cr(III)的形态及稳定性,为铬污染土壤的微生物修复提供科学依据。
六价铬污染场地还原修复及其稳定性研究吴见繤;杨远强;和丽萍;陈异晖;常普;伍阿凤;李丽娜;曾沛艺;魏中华【摘要】以某铬污染场地土壤为修复对象,采用化学还原技术对土壤中六价铬进行"解毒".对比分析五类还原剂对Cr(VI)的修复效果,并结合修复后土壤的pH及其他重金属的浸出特性,筛选出Meta Fix药剂为最佳修复药剂.MetaFixTM药剂修复后土壤中六价铬及其他重金属均达到了相应标准要求,并且具有很好的稳定性.【期刊名称】《环境科学导刊》【年(卷),期】2017(036)002【总页数】6页(P91-96)【关键词】六价铬;污染场地;还原;修复;稳定性【作者】吴见繤;杨远强;和丽萍;陈异晖;常普;伍阿凤;李丽娜;曾沛艺;魏中华【作者单位】云南省环境科学研究院,云南昆明650034;北京建工环境修复股份有限公司,北京 100045;云南省环境科学研究院,云南昆明650034;云南省环境科学研究院,云南昆明650034;镇雄县环境科研监测站,云南镇雄657200;镇雄县环境科研监测站,云南镇雄657200;云南省环境科学研究院,云南昆明650034;云南省环境科学研究院,云南昆明650034;云南省环境科学研究院,云南昆明650034【正文语种】中文【中图分类】X171.5随着我国经济的快速发展和工业战略布局的调整,铬渣污染场地问题逐渐开始暴露并引起广泛关注[1]。
铬污染对植物、动物和人体都具有很大的生态风险和健康风险,其具有潜在性、隐蔽性和长期性的特点。
大部分铬渣尤其是关停企业遗留的铬渣,均露天堆放在未经过任何处理的地面上,个别堆放点甚至位于地表水附近。
铬渣中的Cr6+不断经雨水或地下水冲刷、溶解汇入附近水域,或因风化随风飞扬,对周围地表水、地下水和土壤造成了严重污染[2]。
如果不及时对污染场地进行修复治理,即使铬渣得到妥善处置,铬渣长期堆放引起的环境污染特别是土壤污染仍然不能彻底消除。
铬污染土壤修复技术研究摘要: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。
不同价态污染土壤,其电动修复效率也不同,其中六价铬污染土壤的总铬去除效率最高,三价铬污染土壤的去除效率最低,六价铬和三价铬同时污染土壤的去除效率居中。
电动修复适用于低渗透性土壤,除对铬污染土壤外,还适用于大多数无机污染物及放射性污染物,具有耗费人工少,经济效益高等优点,但也存在以下限制性因素:污染物的溶解性和污染物从土壤胶体表面的脱附性对该技术的成功有重要影响;需要电导性的孔隙流体来活化污染物,同时土壤中埋藏的碎石、金属氧化物等都会降低处理效率。
原位还原稳定化-高压旋喷注射技术修复铬污染场地中试研究邵乐;刘晓月;史学峰;刘卫国;李顺峰【摘要】根据场地土壤条件(如pH、渗透性、地下水位等)、污染程度和前期小试效果,选用高压旋喷注射技术,将硫化物和矿物质组成的还原型药剂注入污染土壤中,还原Cr6+为Cr3+,从而降低土壤中Cr6+含量和毒性.中试结果表明,在注射压力为10 MPa,影响半径为0.5 m,提升速率为10 cm/min,药剂投加比为3%时,修复后的土壤Cr6+含量<0.5 mg/kg,低于修复目标值0.75 mg/kg,达标率为100%.另外,六价铬和总铬的浸出毒性均低于《GB8978-1996污水综合排放标准》中的第一类污染物最高允许排放浓度,达到了预期的修复目标值,且药剂的加入不会对土壤pH 造成较大影响.原位还原稳定化-高压旋喷注射修复技术成功应用于某铬盐厂中试,修复效果明显,适应于类似污染场地的浅层土壤修复.【期刊名称】《环境科学导刊》【年(卷),期】2018(037)004【总页数】4页(P54-57)【关键词】原位还原稳定化;高压旋喷注射;铬污染;土壤修复;中试【作者】邵乐;刘晓月;史学峰;刘卫国;李顺峰【作者单位】航天凯天环保科技股份有限公司,湖南长沙 410000;航天凯天环保科技股份有限公司,湖南长沙 410000;航天凯天环保科技股份有限公司,湖南长沙410000;航天凯天环保科技股份有限公司,湖南长沙 410000;航天凯天环保科技股份有限公司,湖南长沙 410000【正文语种】中文【中图分类】X530 引言铬在土壤中主要以Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的形式存在[1],铬的毒性主要来自Cr(Ⅵ),通常认为Cr(Ⅵ)比Cr(Ⅲ)的毒性要强100倍[2],且在土壤和水体中的迁移性强。
因此,铬污染土壤修复常采用还原稳定化法将Cr(Ⅵ)还原为毒性和迁移性较低的Cr(Ⅲ),从而实现土壤解毒的目的,常见的还原剂有零价铁[3]、亚铁[4]、还原性硫系化合物[5]、有机质[6]等。
硫酸亚铁修复六价铬污染土壤实验研究作者:陈森卜现亭毕爱民来源:《安徽农学通报》2013年第03期摘要:针对南京一块经济适用房用地土壤中存在Cr6+超标的问题,先用硫酸亚铁将土壤中的Cr6+还原成Cr3+,再用NaOH进行稳定化处理,最终使土壤中的铬转变成Cr(OH)3,处理后土壤中的六价铬达到了相应标准要求,并且消除了重金属向食物链转移的风险,实验证明该方法能够很好地修复铬污染土壤,使之满足建设住宅的要求。
关键词:六价铬;土壤;污染;修复;硫酸亚铁中图分类号 S153 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)03-77-02Experimental Study on Repair of Chromium-Containing Soil of Ferrous SulfateChen Sen et al.(Nanjing Research Institute of Environmental Protection,Nanjing 210013,China)Abstract:In Nanjing,a piece of affordable housing land soil in the presence of Cr6+ exceed the standard,first with ferrous sulfate solution in soil Cr6+ is reduced to Cr3+,then NaOH stabilizing,eventually made of Cr in soil to Cr(OH)3,processing in soil Cr six to the requirements of relevant standards, and eliminates the heavy metal to food chain transfer of risk,experiment shows that this method can very good remediation of chromium contaminated soil,so as to meet the requirements of residential construction。