摘要：采用液相原位表面修饰技术,分别制备了胺基、巯基功能化的大孔结构纳米二氧化硅材料(SiO_(2)-N和SiO_(2)-S),分析了SiO_(2)-N和SiO_(2)-S的结构,并考察了其对重金属离子的吸附性能,通过XPS、Zeta电位探究了其吸附机制。结果表明:制备的SiO_(2)-N和SiO_(2)-S具有较大的孔径,分别为30.02和27.04 nm,对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的最大吸附量分别为104.8和85.0mg/g;SiO_(2)-N和SiO_(2)-S与重金属离子的配位机制符合内层配位模型,且SiO_(2)-N和SiO_(2)-S对重金属离子具有较好的选择反应性,共存离子对SiO_(2)-N和SiO_(2)-S的重金属吸附性能无明显影响。大孔结构二氧化硅材料制备工艺简单、易批量生产,较同类纳米材料成本大幅度降低,具有较好的应用前景。

摘要：受到各种条件的限制,土壤重金属镉污染采用统一净化方案并不能取得最佳治理效果。针对上述问题,提出基于MSC-IDA(磁性固体螯合剂)的土壤重金属镉污染移除净化技术。设计了4种不同的净化方案,设定不同的土壤样本(重金属镉元素含量:0.925、0.642、0.61 mg)、MSC-IDA浓度(0.01、0.05、0.1、0.20 mol/L)、净化时间(时间:0~120 min)、土壤粒径不同(50、100、200目),研究这些方案下的MSCIDA对土壤重金属镉污染的移除净化效果。结果表明:方案1条件下,在添加MSC-IDA后,3种土壤样本中镉含量均明显减少,其中样本1的去除率最高,为5.22%;方案2发现,在MSC-IDA添加量小于0.1 mol/L时,土壤中镉的去除率随MSC-IDA浓度的增加而增加,但当MSC-IDA含量超过0.1 mol/L之后,上升幅度逐渐趋于平缓,样本1(Cd:0.925 mg/kg)去除率>样本2(Cd:0.642 mg/kg)>样本3(Cd:0.61 mg/kg)。方案3发现,震荡时间与镉的去除率成正比,但是90 min后,镉去除率增长趋于平缓,最后开始下降。方案4发现土壤粒径越大,MSC-IDA的净化效果越好,3种不同样本中,MSC-IDA对样本2(0.642mg/kg)的净化效果最好。

摘要：采用简便的方法合成了20~40 nm长、56 m^2·g^-1的比表面积的羟基磷灰石纳米管(HAP)。然后用制备的HAP纳米管在水溶液中同时吸附Pb^2+、Cd^2+、Cu^2+、Co^2+、Ni^2+、Zn^2+和Hg^2+,其具有高的吸附能力,并能实现快速去除。此外,制备的HAP纳米管对7种重金属离子的脱附率均小于1%,表现出较强的稳定性。实验数据采用Langmuir等温线模型和Freundlich等温线模型进行分析。2个方程的应用结果表明,吸附平衡最适合Langmuir模型,单层饱和吸附能力为958.28 mg·g^-1,具有较好的吸附性能。通过能量色散X射线光谱(EDS)和X射线衍射(XRD)图进一步研究了吸附机理,结果表明,当溶液中Pb^2+离子数量足够时,吸附机理为Pb取代了HAP中的Ca,形成了更稳定的Pb5(PO4)3(OH)。上述实验研究预测了利用HAP纳米管处理含铅废水在环境污染治理中的可行性。

摘要：农田土壤原位钝化/稳定化修复是通过向土壤中添加化学药剂以降低重金属活性、抑制土壤重金属向农作物迁移进而降低重金属风险的一种修复技术。针对河南省某重金属污染农田土壤,为制定精准的原位稳定化修复方案,采集32个表层土壤样品测定其Cd、Pb、As、Cu、Zn、Ni、Cr 7种元素全量,并利用BCR连续提取法测定弱酸提取态、可还原态、可氧化态和残渣态4种形态含量。结果表明:土壤Cd、Pb、As、Cu、Zn、Ni和Cr含量的平均值分别为1.90、144.91、7.33、32.24、91.40、28.80和19.76 mg·kg-1,Cd和Pb含量分别超过HJ/T 332—2006《食用农产品产地环境质量评价标准》的3.17和1.81倍。BCR形态分析表明,弱酸提取态Cd含量占全量比例较高,平均值为24.06%;土壤80.35%的Pb以可还原态存在,其余5种元素主要以残渣态存在。基于不同元素的弱酸提取态含量与全量建立回归分析模型,结果显示各元素的弱酸提取态含量随全量呈线性变化且两者的正相关关系显著;根据Cd、Pb 2种元素全量与弱酸提取态含量的空间分布差异对研究区域进行分区,基于土壤全量Cd和弱酸提取态Cd含量的分区结果有一定差异,而基于弱酸提取态Cd与弱酸提取态Pb含量的分区结果大致相同,能够为设计精准的修复方案提供依据。最后,分别以重金属全量与有效态含量为出发点对研究区域重金属的污染程度与存在风险给予评价,Hakanson风险评价结果表明土壤Cd存在极强的潜在生态风险,风险评价编码法评价结果则显示Cd为中等风险,两者之间的差异提示土壤重金属修复需综合考虑不同评价方法的评价结果,这为重金属的修复评价奠定基础。

摘要：为筛选出富集Cd能力较强的向日葵品种,本研究采用田间原位试验,在北方典型Cd污染农田土壤(含Cd 2.22mg/kg)上,研究了28个不同向日葵品种的生长响应和富集Cd能力的差异。结果表明,不同向日葵品种地上部生物量在1 101.38～12 511.13kg/hm^2,地上部Cd含量在1.68～19.25mg/kg,生物富集系数(BCF)在0.76～8.67,地上部Cd提取量在4.17～114.20g/hm^2,均表现出较大差异。通过对向日葵地上部Cd含量的聚类分析可将28个向日葵品种分为3类,并筛选出G3、G1、Y1、G8、G12、G4、G6等品种为高富集Cd型向日葵品种。对向日葵地上部Cd提取量的分析结果表明,Y3、G24和G3品种地上部Cd提取量均达100g/hm^2以上,是修复Cd污染农田土壤较合适的品种。