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石灰对土壤重金属污染修复研究进展

石灰对土壤重金属污染修复研究进展

陈远其;张煜;陈国梁

【期刊名称】《生态环境学报》

【年(卷),期】2016(025)008

【摘要】全球土地资源污染严重,石灰由于其在污染土壤修复方面具有成本低廉,操作简单等特点而受到广泛关注,其修复效果及修复机理已成为当前环境科学研究的热点之一。综述了国内外近20年来有关石灰修复重金属污染土壤研究的最新进展,探讨了影响石灰对污染土壤修复效果的主要因素,阐明了石灰对土壤重金属生物有效性的影响机理。研究表明,石灰及不同的石灰性物质对土壤重金属修复的效果存在差异。石灰对重金属生物有效性的影响机理主要是通过改变土壤pH、土壤阳离子交换量、土壤微生物群落组成、土壤氧化还原电位等多种机制协同作用对重金属进行吸附、络合等,石灰对重金属污染土壤的修复效果受石灰施用量、土壤类型、土壤pH 值、重金属污染类型、重金属种类等因素综合影响。在实际修复中,应根据土壤类型和土壤中主要重金属污染类型确定石灰或石灰类物质的最佳施用量。由于长期连续施用石灰容易导致土壤出现板结现象,未来应结合纳米等新技术对石灰及石灰类物质进行改性,加强可以长期连续施用的石灰及石灰类物质的研发,并深化其修复机理的研究,构建石灰与其他修复剂的联合修复体系,以期为重金属污染土壤修复提供科学依据和新途径。

【总页数】6页(P1419-1424)

【作者】陈远其;张煜;陈国梁

重金属污染土壤修复技术研究进展

重金属污染土壤修复技术研究进展 随着工业化进程的快速发展,环境污染问题日益引起人们的关注。其中,重金 属污染土壤是一种严重的环境问题。重金属是指相对原子质量高于20的金属元素,如铅、汞、镉、铬、锌等。这些金属在土壤中含量超过环保标准后,就会引起土壤污染,威胁人类健康和生态环境。本文将就近年来重金属污染土壤修复技术的研究进展进行讨论。 一、物理修复技术 物理修复技术是指通过物理手段改变土壤环境,使重金属形态转化、迁移或去除,以达到修复土壤的目的。其方法包括筛分、压实、覆盖、淋洗等。 筛分法是采用筛网对污染土壤进行筛分,去除其中的杂质和块状物,从而减少 土壤中重金属的含量。压实法是通过压实土壤,形成高密度土壤层,阻止土壤中重金属的迁移和扩散。覆盖法是在污染的土壤表面铺设防渗层或植被覆盖层,防止重金属溶液通过土壤表面进入地下水。淋洗法则是指通过水浸泡、喷淋等方式,将土壤中的重金属转移至水中,起到去除重金属的作用。 这些物理修复技术具有技术难度低、操作简单的特点,但是其污染物去除效率 较低,无法完全修复污染地区的土壤。 二、化学修复技术 化学修复技术是指利用化学螯合剂、解毒剂、吸附剂等物质,将重金属在土壤 中的可溶性或易交换态金属离子转化成难溶性或难交换性化合物,以减少重金属的毒性和迁移性。 化学处理剂主要包括氧化剂、还原剂、螯合剂和粉末活性炭等。其中,氧化剂 的作用是通过氧化反应,将重金属的氧化态转化成不易溶于土壤水的化合物,如FeOOH、MnO2 等。螯合剂是一种合成有机物,通过化学反应与重金属形成螯合

物,如EDTA、DTPA等。还原剂可将金属离子还原成金属或者减少其价态,如硫酸亚铁、酸性亚硫酸钠等。粉末活性炭除了吸附重金属离子的功能外,还能增加土壤肥力、改善土壤结构等多种作用。 化学修复技术的效用更为明显,去除效率更高,但是部分处理剂具有一定的毒性,容易再次污染环境。 三、生物修复技术 生物修复技术是指利用微生物、植物等生物体或其代谢物在污染土壤中生长、繁殖,吸附或还原重金属,从而达到修复的目的。 微生物技术是指运用微生物群体和微生物代谢物处理掉土壤中的重金属。通过微生物的作用,可以将污染土壤中的水溶性重金属转变成为盐溶性重金属,进而降低其毒性。植物修复技术是指通过植物的种植和生长,增加土壤有机质含量,改善土壤环境,并且在植物的生长过程中,可以将重金属吸附到植物体内,达到净化土壤的目的。 生物修复技术具有安全环保、全面高效、可持续发展等优势,但是在推广应用过程中还存在着细节环节难度大、技术成本高等问题。 总的来说,目前各种重金属污染土壤修复技术都有各自的优缺点,而真正的技术创新在于综合利用各种技术手段,建立起联合修复的技术体系。未来的重金属修复技术研究势必会更加深入,为更多严重污染地区的土壤带来新的生机。

土壤重金属污染与修复措施研究进展(环境生态学课程论文)

土壤重金属污染与修复措施研究进展 学生姓名:王继宇 学号: 201172136 班级:作物(zyxw)S111 学院:农学院 课程:环境生态学 指导教师:周建利 二○一二年六月

土壤重金属污染与修复措施研究进展 摘要:本文首先综述了国内外土壤重金属污染的现状,揭示了目前土壤重金属污染问题日益严重,然后论述了土壤重金属污染的内涵、污染物的来源,以及土壤重金属污染的特点和危害,最后阐述了土壤重金属污染的修复措施。 关键字:土壤污染重金属来源特点修复措施 近年来随着社会经济的快速发展,土壤中重金属含量不断增加,土壤重金属污染已成为普遍的环境问题,越来越受到人们的关注。据统计,1980年我国工业三污染耕地面积266.7万公顷,1988年增加到666.7万公顷,1992年增加到1000万公顷。目前,全国遭受不同程度污染的耕地面积已接近2000万公顷,约耕地面积的1/5。我国每年因重金属污染导致的粮食减产超过1000万吨,被重金属污染的粮食多达1200万吨,合计经济损失至少200亿元[1]。据农业部环监测系统近年的调查,我国24个省(市)城郊、污水灌溉区、工矿等经济发展快地区的320个重点污染区中,污染超标的大田农作物种植面积为60.6万公顷,占调查总面积的20%。其中重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80%以上,尤其是Pb、Cd、Hg、Cu及其复合污染最为突出。当前我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染,其中Cd污染较普遍,污染面积近1000万公顷,其次是Pb、Zn、Cu、Hg等。有许多地方粮食、蔬菜水果等食物中Cd、Cr、As、Pb等重金属含量超标和接近临界值。 据粗略统计,过去50年中,排放到全球环境中的Cd达到2.2万吨、Cu 93.9万吨、Pb78.3万吨、Zn13.5 万吨。其中有相当部分进入了土壤,对土壤造成严重污染[2]。 1、土壤重金属污染的内涵 重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。大多数金属都是重金属,如铜(Cu)、锌(Zn)、铁(Fe)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、锡(Sn)、钒(V)、铌(Nb)、钛(Ti)、汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、钨(W)、铝(Al)、金(Au)、银(Ag)等。环境污染方面的重金属主要是指生物毒性显著的Hg、Cd、Pb、Cr、Cu、Zn、Co、Ni、Sn等,在这些金属元素当中,有些是植物生长所必须的微量元素,如Zn、Cu等,但其含量达到一定值后就成为有害的环境污染元素。另外,砷(As)和硒(Se)虽不属于重金属,但它们的毒性及某些性质与重金属相似,因而通常被列入重金属污染物范围内。 土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属带入到土壤中,致使土壤中重金

土壤重金属污染修复研究进展

土壤重金属污染修复研究进展 土壤重金属污染是指土壤中重金属元素(比如铅、镉、铬、汞等)含量超过环境负荷,对人体健康和生态环境造成危害的现象。由于工业活动、农业生产和城市化进程等人类活 动的影响,土壤重金属污染已经成为全球环境问题的重要组成部分。 土壤重金属污染对人类健康和生态环境造成的危害已经引起了广泛关注,因此修复土 壤重金属污染的研究成为环境科学领域的热点之一。近年来,随着科学技术的不断进步, 关于土壤重金属污染修复的研究也取得了一些重要进展。 一、修复技术 1. 植物修复技术 植物修复技术是利用植物对重金属具有吸收、富集和耐受等特性,通过植物在土壤中 的生长,将重金属富集在植物体内,从而达到修复土壤重金属污染的目的。目前,植物修 复技术已经得到了广泛的应用,比较典型的植物修复技术包括秸秆还原补偿、浸种-累积- 消解法、向日葵吸收-花粉催化法、土壤-植物互作技术等。 微生物修复技术是指利用微生物对土壤重金属进行生物转化和吸附,降解土壤中的重 金属,达到修复土壤重金属污染的目的。目前,微生物修复技术已经成为修复土壤重金属 污染的重要手段之一,包括生物浸提、微生物固化、生物还原等技术。 物理化学修复技术是指利用物理、化学手段对土壤重金属进行修复,主要包括吸附剂 修复、还原沉淀技术、离子交换法、螯合剂修复等技术。物理化学修复技术是当前修复土 壤重金属污染的主要手段之一,由于其操作简便、效果明显,受到了广泛关注。 二、研究进展 1. 修复机理研究 近年来,关于修复土壤重金属污染的机理研究取得了一些重要进展。研究表明,不同 的修复技术对土壤重金属污染的修复机理不同,其中植物修复技术主要通过植物吸收-富 集-转运-耗散等生长过程对重金属进行修复;微生物修复技术主要通过微生物在土壤中的 代谢过程对重金属进行修复;物理化学修复技术主要通过吸附剂、螯合剂等对土壤中的重 金属进行修复。这些研究为进一步完善土壤重金属污染的修复技术提供了理论基础。 2. 修复效果评价 土壤重金属污染修复的效果评价是研究的重要内容之一。近年来,国内外相关研究表明,不同的修复技术对土壤重金属污染的修复效果不同,其中植物修复技术因其操作简便、成本较低、对环境友好等优点,受到了广泛关注,被认为是目前修复土壤重金属污染效果

土壤重金属污染联合修复技术研究进展

土壤重金属污染联合修复技术研究进展 土壤重金属污染是指土壤中含有高浓度的重金属元素,超过了环境质量标准的限制值,对人体健康和生态环境造成危害。土壤重金属污染的修复是保护生态环境和人类健康的重 要任务之一。本文将介绍目前土壤重金属污染联合修复技术的研究进展。 土壤重金属污染联合修复技术是采用两种或多种修复技术相结合,以达到更好的修复 效果和经济效益。常用的联合修复技术包括化学修复、生物修复和物理修复。化学修复主 要是通过添加化学物质来改变土壤中重金属的形态和迁移行为,常用的修复剂包括石灰、 有机酸和络合剂等。生物修复是利用生物体的吸附、转化和降解能力来修复土壤重金属污染,常用的修复方法包括植物修复、微生物修复和土壤生物修复等。物理修复主要是利用 物理力学的方法来改变土壤结构和重金属迁移行为,常用的修复技术包括电动渗透修复、 超声波修复和电热修复等。 联合修复技术的研究重点逐渐从单一修复技术向综合修复技术转变。研究人员发现, 单一修复技术往往难以达到理想的修复效果,因此开始将多种修复技术相结合,以达到更 好的修复效果。 联合修复技术的研究趋向于生物修复和物理修复相结合。生物修复依赖于生物体的活 性和生物过程,而物理修复则依赖于物理力学的作用,两者相结合可以降低修复成本,提 高修复效果。 联合修复技术的研究也开始关注修复剂的可再生性和环境友好性。传统的修复剂往往 会产生二次污染或对环境造成损害,因此研究人员开始寻求可再生的和环境友好的修复剂,以减少对环境的影响。 联合修复技术的研究也开始关注修复技术在不同污染土壤类型中的适用性。不同类型 的土壤对修复技术的适应性有所差异,因此研究人员对于修复技术在不同土壤类型中的适 用性进行了更加深入的研究。 土壤重金属污染联合修复技术的研究进展表明,联合修复技术能够提高修复效果和经 济效益,具有广泛的应用前景。目前的研究主要集中在实验室规模和小尺度的试验,还需 要进一步的研究和实践来验证其在实际工程中的可行性和有效性。

重金属土壤污染的修复技术研究进展

重金属土壤污染的修复技术研究进展引言: 重金属土壤污染是当前环境问题中的一个重要课题。由于工业发展 和人类活动的影响,土壤中重金属超标成为严重的污染源,给人类健 康和生态环境带来威胁。针对这一问题,科学家们在过去几十年中开 展了大量的研究,探索出了多种重金属土壤污染修复技术。本文将对 这些修复技术的研究进展进行综述和分析。 一、物理修复技术 物理修复技术主要通过改变土壤的物理性质和结构,减少重金属在 土壤中的迁移和转化。其中,土壤稳定化是常见的物理修复方法之一。通过添加硫化铁等沉淀剂,将重金属转化为不易溶解的沉淀物,从而 减少其在土壤中的迁移。此外,离子交换法和电渗析等技术也被广泛 应用于重金属土壤污染的修复过程中。 二、化学修复技术 化学修复技术主要通过添加化学物质来改变土壤中的重金属形态和 稳定性,降低其毒性。常用的方法包括改变土壤pH值、添加螯合剂和 固化剂等。例如,通过添加酸性物质可将土壤pH值降低,从而减少重 金属的溶解度和活性。此外,螯合剂的添加可以与重金属形成稳定的 络合物,阻止其进一步迁移。固化剂则可将重金属固定在土壤中,降 低其可迁移性。 三、生物修复技术

生物修复技术是利用生物体的吸附、转化和降解能力来修复重金属土壤污染。植物修复是最常见的生物修复方法之一。植物通过根系吸收、吸附和沉积重金属,降低其在土壤中的含量。此外,植物还能促进土壤微生物活性,加速重金属的转化和降解。菌类修复是另一种生物修复技术,利用菌类的生长和代谢过程将重金属转化为无毒物质。 四、复合修复技术 复合修复技术是将多种修复技术相结合,充分发挥各自的优势,提高重金属土壤污染的修复效果。例如,物化修复技术结合生物修复技术可以提高修复效率和稳定性。物理修复技术与化学修复技术的组合可以减少修复剂的使用量,降低成本。此外,复合修复技术还可以加强对不同种类重金属的修复效果,提高修复的适用性。 结论: 重金属土壤污染的修复技术研究已取得显著进展,各类修复技术在不同程度上可以降低土壤中的重金属含量,改善土壤质量。然而,目前仍存在一些问题和挑战,如修复技术的适用性和可行性、修复效果的长期稳定性等。因此,未来需要进一步加强研究,探索更高效、低成本、可持续发展的重金属土壤污染修复技术,为实现土壤的可持续利用提供更好的解决方案。 参考文献: [参考文献1] [参考文献2]

土壤重金属Cr污染及其治理研究进展

土壤重金属Cr污染及其治理研究进展 吴泽鑫;邢文听;高青环 【摘要】土壤重金属污染的防治与修复是近年来生态环境学科研究的热点。伴随铬工业的发展,土壤铬污染的事件逐渐增多,对农业造成的危害逐渐加大,随着食物链的扩大,对动植物和人造成的毒害也逐渐放大,土壤铬污染、农产品铬超标及其安全性问题已受到国内外广泛关注。本文旨在总结土壤重金属Cr污染现状、土壤中Cr 来源、Cr相关化合物生态效应及当前的土壤重金属Cr污染修复机理及措施。%Prevention and repairment of soil heavy metal Cr pollution is hot spot of ecological science research.With the developing of Cr industry,the soil Cr pollution accident increasing gradually,the harm to agriculture increasing gradually;with the enlarge of food chain,the poison to animals,plants and human also amplifiering,the soil Cr pollution,chromium over standard of agricultural products and its securty problem are attention widely.The aim of paper is summarying the present situation of soil heavy Cr pulltion,the Cr sourse in soil,ecological effect of Cr relative compounds,repair mechanism and measures of soil Cr pollution at present.【期刊名称】《河南化工》 【年(卷),期】2011(000)013 【总页数】4页(P33-36) 【关键词】土壤污染;重金属Cr;危害;生物修复 【作者】吴泽鑫;邢文听;高青环

重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望

重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望 重金属污染是当前环境问题的重要组成部分,对于土壤污染特别是重金属污染的修复技术研究具有重要意义。本文将对重金属污染土壤修复技术的现状进行综述,并展望其未来发展。 重金属污染土壤修复技术主要包括化学修复技术、生物修复技术和物理修复技术。化学修复技术主要通过添加化学物质改变土壤物理化学性质来降低重金属的生物利用度。添加改性蒙脱土等吸附剂可以有效吸附土壤中的重金属离子,降低其活性。生物修复技术则利用植物吸收、蓄积或转化重金属的能力来修复土壤污染。植物可以通过根系吸收土壤中的重金属,然后通过挥发、沉积或结合有机物质的形式将其释放出来。物理修复技术主要包括热解、超声波和电泳等技术,通过物理方式改变土壤结构或分离重金属的形态,从而降低其毒性。 目前,针对重金属污染土壤的修复技术研究主要集中在以下几个方面。研究重金属在土壤中的迁移转化规律,以及重金属与土壤颗粒、有机质之间的相互作用。这有助于选择合适的修复剂和优化修复技术。开发高效的修复剂。目前已有一些吸附剂和螯合剂被用于重金属修复,但其修复效果仍有待提高。需要进一步研究新型修复剂,提高修复效率和降低成本。研究饲料添加剂对重金属污染土壤修复的协同作用。添加适量的有机酸或腐植酸可以促进重金属在土壤中的迁移转化,提高修复效果。利用植物修复技术修复重金属污染土壤是一种可行性较高的方法。因为植物修复技术可以直接减少土壤中的重金属含量,并可以通过植物的转基因改造来提高重金属的吸收能力和耐受性。 未来,重金属污染土壤修复技术的发展方向主要有以下几个方面。研究修复技术的适用性和可持续性。修复技术的适用性包括对不同类型、不同程度的重金属污染土壤的修复效果和经济性的评估。可持续性主要指的是修复过程对环境的影响,包括能源消耗、废物产生以及对地下水和大气环境的影响等。开发新型修复剂和修复材料。新型修复剂应具有高吸附性、高还原性和低成本的特点,可以在特定的污染环境中发挥更好的修复效果。还应进一步研究修复剂和土壤的交互作用机制,以提高修复效率。加强修复技术与管理策略的结合。重金属污染土壤修复技术虽然可以有效治理污染问题,但在实际操作中还需要依靠科学管理来确保有效的治理效果。 重金属污染土壤修复技术的研究已取得了一定的进展,但仍面临许多挑战。未来的研究应以提高修复效率、降低成本和减少对环境的影响为目标,使重金属污染土壤修复技术能够更好地为环境保护和可持续发展做出贡献。

重金属污染土壤改良技术研究及应用展望

重金属污染土壤改良技术研究及应用展望 随着工业化进程的加速和人类活动的不断扩张,重金属污染问题日益突显。重 金属污染土壤对生态环境和人类健康造成极大威胁,因此,研究重金属污染土壤改良技术,对于保障生态环境和人们的健康具有重要现实意义。本文旨在对当前重金属污染土壤改良技术的研究状况和应用前景进行探讨。 一、重金属污染土壤现状 重金属污染是指工业、农业、交通运输等活动排放的污染物质包含的重金属元素,进入土壤后残留而使土壤质量超过一定标准的一种环境问题。重金属污染土壤主要集中在工业区、交通干道、垃圾填埋场等地区,其中重度污染的土壤主要由铅、镉、汞等重金属元素造成。这些元素具有难降解、随风扬散、易污染食品链等特点,因此造成的生态环境和人类健康的威胁极其严重。 二、重金属污染土壤改良技术 针对重金属污染土壤的治理,目前主要采取以下方案: 1. 植物修复技术 植物修复技术是利用植物将土壤中的重金属元素吸收、积累在根系内,并通过 部分吸收剂的作用使其蒸发或沉积在土壤中的一种治理方式。该技术具有节能环保、投资少等特点,因此备受青睐。目前,较为成功的植物修复技术主要有溪蟹草、短杆菊、向日葵等植物。 2. 微生物修复技术 微生物能够在环境中吸收、降解污染物质,因此,微生物修复技术成为近年来 的重点研究方向之一。具体而言,微生物修复技术主要采用了两种方式:一是利用微生物菌剂使其吸附、降解重金属元素;二是利用生物材料结合微生物群体修复土壤。

3. 稳定化技术 稳定化技术是通过添加一种物质使重金属元素被牢牢固定在土壤中以达到不污 染食品链的目的。它主要适用于重度、超标污染土壤的治理。目前,稳定化技术主要采用的原材料有水泥、硬石灰和品位石灰等。 三、技术应用展望 尽管目前重金属污染土壤治理技术已经长足进步,但还有许多不足。未来,应 加强研究,加大投入,多方面探索解决方案,以尽快实现治理目标。 一方面,应加强技术整合,研发出多种不同类型的改良技术,并探索其协同配 合的效果。另一方面,重金属污染治理技术还需要形成一套完善的法规和管理体系,因此,应加大相关部门的政策扶持力度,予以引导和支持。 最后,总的来说,重金属污染土壤改良技术的研究和应用需要持之以恒,加强 科学研究,推广技术应用,有效防治重金属污染土壤对环境和人类的伤害,共同创造良好生态环境。

我国农田土壤重金属污染现状·来源及修复技术研究综述

我国农田土壤重金属污染现状·来源及修复技术研究综 述 随着中国经济的快速发展,环境问题逐渐成为人们关注的焦点。其中,农田土壤重金属污染引起了广泛关注。本文综述了我国农田土壤重金属污染的现状、来源以及已有的修复技术研究。 一、我国农田土壤重金属污染的现状 我国农田土壤重金属污染主要分布在工业发达地区和农业密集地区。其中,江苏、浙江、广东、河南等省份是我国重金属污染较为严重的地区。随着工业化进程的加快和不合理的农业生产方式的推广,农田土壤重金属污染问题日益突出。 农田土壤重金属污染主要来源于以下几个方面: 1. 工业废弃物排放:工业废弃物中含有大量的重金属, 直接或间接排放到土壤中,导致土壤重金属超标。 2. 农药和化肥的使用:许多农药和化肥中含有重金属成分,长期过量使用会导致农田土壤中重金属累积超标。 3. 农作物吸收:农作物生长过程中吸收土壤中的重金属,并进入人体食物链中,造成潜在的食品安全隐患。 二、我国农田土壤重金属污染的修复技术研究 当前,我国已经开展了很多农田土壤重金属污染修复技术的研究,主要包括以下几个方面: 1. 生物修复技术:利用植物、微生物和动物等生物体对 土壤中的重金属进行吸附、还原、转化和稳定化等作用,减少重金属的毒性。例如,菌根真菌可以与植物共生,促进植物对重金属的吸收及转化。

2. 物理修复技术:采用物理手段改变土壤环境,减少或分离土壤中的重金属。例如,利用电动力和超声波等技术分离土壤中的重金属。 3. 化学修复技术:通过添加适量的修复剂改变土壤中的重金属形态,减少重金属的毒性。例如,添加石灰可以提高土壤的pH值,促进重金属的沉淀和吸附。 4. 土地利用调整:合理调整农田的利用方式,减少重金属的暴露和迁移。例如,将农田改为林地或湿地,减少农作物对重金属的吸收。 三、农田土壤重金属污染修复技术的应用前景 农田土壤重金属污染修复技术的研究对于保障农产品质量和人民健康具有重要意义。未来,应加强农田土壤重金属污染修复技术的研究与创新,提高修复效果和修复速度。同时,加大政策支持和投入,推动修复技术在实际生产中的应用。 总之,我国农田土壤重金属污染问题严重,但仍有许多可行的修复技术可供采用。通过综合运用不同的修复技术,可以有效降低农田土壤重金属污染对环境和人类健康的风险,实现农业可持续发展 综上所述,农田土壤重金属污染是我国面临的严重环境问题之一。针对这一问题,各种修复技术被提出和应用,包括生物修复、物理修复、化学修复和土地利用调整等。这些技术在降低重金属的毒性、减少重金属迁移和提高土壤环境质量等方面起到了积极作用。然而,仍需要加强研究与创新,提高修复效果和速度,并加大政策支持和投入,推动修复技术在实际生产中的应用。只有通过综合运用各种修复技术,才能有效降低

农田土壤重金属污染修复技术最新研究进展

农田土壤重金属污染修复技术最新研究进展 农田土壤重金属污染是当前农业生产面临的一大难题。重金属污染会影响作物生长、农产品质量,甚至对人体健康造成严重危害。研究农田土壤重金属污染的修复技术具有重要意义。近年来,科学家们在这一领域取得了许多突破性的进展。本文将就农田土壤重金属污染修复技术的最新研究进展进行介绍和总结。 一、理化修复技术 理化修复技术是指利用物理和化学手段来修复土壤重金属污染。目前,常用的理化修复技术主要包括石灰化、铁氧化物吸附、离子交换树脂吸附等。石灰化是指在土壤中添加石灰或石灰石,利用石灰中的碱性成分与重金属形成难溶或不溶的化合物,从而减少重金属在土壤中的有效性。铁氧化物吸附则是通过土壤中的铁氧化物吸附重金属离子,从而降低其在土壤中的活性。离子交换树脂吸附则是利用树脂对重金属离子的高效吸附和交换能力,将土壤中的重金属离子吸附到树脂上,从而减少其在土壤中的含量。 植物修复技术是指利用植物吸收、富集、转运、还原和稳定重金属的能力来修复土壤重金属污染。目前,常用的植物修复技术主要包括植物修复、植物-微生物协同修复和植物辅助修复等。植物修复是指利用植物的吸收能力来富集土壤中的重金属,然后通过植物的生长、收割等过程将重金属转运到地上部,最终达到减少土壤重金属含量的目的。植物-微生物协同修复是指植物根系分泌物对土壤中微生物的影响,促进土壤微生物对重金属的还原和稳定作用,从而减少土壤中重金属的活性。植物辅助修复则是指利用植物根系分泌的有机酸等物质改良土壤环境,促进重金属在土壤中的形态变化,从而减少其对植物生长的影响。 农田土壤重金属污染修复技术的最新研究进展主要集中在理化修复技术、植物修复技术和生物修复技术三个方面。在未来的研究中,需要更加深入地探讨不同修复技术之间的协同作用,发挥其在不同条件下的优势,进一步提高农田土壤重金属污染的修复效果。还需要关注不同修复技术对土壤生物多样性、植物生长和农产品质量等方面的影响,全面评估其在实际应用中的可行性和效果。希望通过不断的研究和实践,能够为解决农田土壤重金属污染问题提供更加有效的技术支持,保障农产品的质量和人体健康。

矿物质钝化剂对重金属污染土壤的修复效益研究进展

矿物质钝化剂对重金属污染土壤的修复效益研究进展 一、矿物质钝化剂的定义和分类 矿物质钝化剂是指以矿物质为主要原料,通过物理或化学方法制备的一类土壤修复材料。根据其来源和成分的不同,可以将矿物质钝化剂划分为天然矿物质钝化剂和人工合成矿物质钝化剂两大类。天然矿物质钝化剂包括石灰石、石膏、膨润土等,而人工合成矿物质钝化剂则包括硅酸盐类材料、氢氧化铁类材料等。 二、矿物质钝化剂修复重金属污染土壤的作用机制 1. 吸附作用 矿物质钝化剂表面带有大量负电荷,能够与重金属离子之间产生静电作用,使重金属离子被吸附到矿物质钝化剂表面上,从而降低其在土壤中的活性。 2. 配位作用 矿物质钝化剂中含有丰富的活性氧原子或羟基等官能团,能够与重金属离子发生配位作用,形成稳定的络合物,降低重金属离子的活性和毒性。 3. 离子交换作用 矿物质钝化剂中的阳离子能够与土壤中的重金属离子发生离子交换反应,使重金属离子与土壤结合形成不易迁移的沉淀物,从而减少重金属对植物和土壤生物的毒害作用。 三、矿物质钝化剂修复重金属污染土壤的效益研究 1. 促进土壤团聚体形成 矿物质钝化剂能够改善土壤结构,促进土壤团聚体的形成,提高土壤的透气性和保水性,有利于植物的生长。 2. 降低土壤中重金属含量 矿物质钝化剂能够有效减少土壤中重金属的活性和可溶性,降低重金属的迁移和生物有效性,减轻土壤和植物对重金属的富集和毒害作用。 3. 提高土壤肥力 矿物质钝化剂中含有丰富的微量元素和有益元素,能够补充和改善土壤养分,提高土壤的肥力,促进植物的生长和发育。 四、矿物质钝化剂修复重金属污染土壤的进展和展望

目前,矿物质钝化剂修复重金属污染土壤的研究已经取得了一定的进展,但在实际应用中还存在一些问题和挑战。矿物质钝化剂的成本较高、修复效果不稳定、长期使用后可能对土壤造成二次污染等。未来在矿物质钝化剂修复重金属污染土壤方面,需要加强对其修复效益和环境风险的研究,不断改进其制备工艺和应用技术,提高其修复效果和可持续性。

农田土壤重金属污染治理与修复技术研究

农田土壤重金属污染治理与修复技术研究 农田土壤重金属污染已成为严重影响农业生产和人们生活环境的问题。重金属污染会导致土壤质量下降,影响农作物的生长和健康,还可能通过食物链进入人体,对人体健康造成威胁。因此,治理和修复农田土壤重金属污染是当前亟待解决的问题。 一、污染的原因和危害 农田土壤重金属污染是由于农业生产、工业污染等原因造成的。农业生产中的农药、化肥等化学物质、工业废水和废弃物的排放以及农村生活污水的直排等都可能导致土壤中重金属的积累。 重金属污染给农作物生长和人类健康带来了许多危害。首先,重金属污染使土壤结构破坏,影响土壤的通气性和保水性。其次,重金属可以与土壤中的矿物质结合,降低农作物根系对养分的吸收能力。最重要的是,重金属还可以通过土壤-作物-人体链进入食物中,对人体健康造成慢性毒害,严重时可能导致癌症等疾病。 二、治理和修复技术 目前,对于农田土壤重金属污染的治理和修复技术主要包括物理方法、化学方法和生物方法。 1. 物理方法 物理方法主要包括土壤挖掘与更换、土壤覆盖和土壤淋冲等。土壤挖掘与更换是将污染严重的土壤挖出,更换为无毒的土壤,但这种方法成本较高并且可能破坏农田的生产能力。土壤覆盖则是在受污染的土壤表面覆盖一层无污染的土壤或者防渗薄膜,用以减少重金属的迁移和作物根系对土壤中重金属的吸收。土壤淋冲是通过提高土壤水分含量和流动速度,利用水流来冲刷土壤中的重金属。 2. 化学方法 化学方法主要包括土壤添加剂和化学浸提等。土壤添加剂是利用添加剂改变土壤中重金属的形态,以减少其对植物的吸收。常用的土壤添加剂包括石灰、磷酸盐和有机质等。化学浸提是通过在土壤中施

多硫化钙修复Cr(Ⅵ)污染土壤和地下水的研究进展

多硫化钙修复Cr(Ⅵ)污染土壤和地下水的研究进展 随着工业化进程的加快,土壤和地下水污染问题日益严重,其中重金属污染是一个长期存在的难题。六价铬(Cr(Ⅵ))是一种常见的重金属污染物,它在土壤和地下水中容易积累并对生态环境和人体健康构成威胁。寻找高效、低成本的治理方法成为当前研究的热点之一。多硫化钙是一种具有良好还原性和吸附性能的材料,近年来被广泛应用于土壤和地下水重金属污染的修复研究中。本文将对多硫化钙修复Cr(Ⅵ)污染土壤和地下水的研究进展进行综述。 一、多硫化钙的特性 多硫化钙(CaS)是由钙与硫原子结合而成的无机化合物,其化学式为CaS。多硫化钙具有良好的还原性能,可将六价铬(Cr(Ⅵ))还原成三价铬(Cr(Ⅲ)),从而降低了污染物的毒性。多硫化钙还具有较大的比表面积和丰富的功能性官能团,具有较强的吸附性能,可以有效地吸附土壤和地下水中的Cr(Ⅵ),将其固定在土壤颗粒表面,减少其对环境的危害。 二、多硫化钙修复Cr(Ⅵ)污染的机制 1.多硫化钙修复土壤中的Cr(Ⅵ)污染 多硫化钙可通过撒布或混入土壤的方式应用于土壤中,以降低土壤中Cr(Ⅵ)的浓度。实验结果表明,多硫化钙对土壤中Cr(Ⅵ)有良好的还原和吸附作用,可以显著降低土壤中Cr(Ⅵ)的浓度,减少其对土壤生物和作物的毒害。 多硫化钙修复Cr(Ⅵ)污染具有以下优势:(1)还原和吸附作用明显,能够有效降低土壤和地下水中Cr(Ⅵ)的浓度;(2)成本低廉,制备简便,易于大规模应用;(3)对环境友好,无毒无害,不会对生态环境产生二次污染。多硫化钙修复Cr(Ⅵ)污染也存在一些局限性,如其修复效果受土壤pH值、湿度等环境因素影响较大;多硫化钙本身容易与水发生反应,释放出硫化氢等有毒气体。 五、结论与展望

石灰与生物炭对矿山废水污染农田土壤的改良效应

石灰与生物炭对矿山废水污染农田土壤的改良效应 矿山废水是矿山开采过程中产生的一种常见的污染物。由于矿山废水中含有大量的重金属离子和有机物,长期的排放导致严重的土壤污染问题。为了改善矿区周边农田的土壤环境质量,提高农作物生长质量,科研人员发展了多种方法进行土壤改良,其中石灰和生物炭作为常见的土壤改良剂被广泛应用。 石灰是碱性土壤改良剂,通过中和酸性土壤,提高土壤pH值。石灰对于改善矿山废水污染的土壤有着重要的作用。首先,石灰中的氢氧根离子可以与重金属离子形成不溶性的金属氢氧根沉淀物,从而减少重金属在土壤中的有效性。其次,石灰可以提高土壤的碱性,降低土壤的酸性,使得土壤中的酸性物质与重金属离子形成络合物,减少其毒性。此外,石灰还可以改善土壤的结构,增加土壤的通气性和保水性,有利于农作物的生长发育。 生物炭是由生物质材料在无氧条件下热解而得到的一种炭质材料。生物炭具有多孔的结构和高比表面积,能够吸附土壤中的有机物和重金属离子,并促进微生物的生长繁殖。生物炭对矿山废水污染的土壤起到了生物修复的作用。一方面,生物炭能够吸附土壤中的有机物,减少其对农作物的影响。另一方面,生物炭能够吸附土壤中的重金属离子,减少其在土壤中的有效性,并提供微生物生长的基质,促进土壤中微生物的代谢活性,从而有利于土壤中有机物的降解和重金属的去除。 研究表明,石灰和生物炭的联合应用可以更有效地改良矿山废水污染的农田土壤。石灰的中和作用可以减少土壤中重金属离子的毒性,而生物炭的吸附作用可以降低土壤中重金属离子的有效性,从而双重保护了农作物的生长。此外,石灰和生

物炭还能够提高土壤的肥力,促进土壤中养分的释放和农作物对养分的吸收利用,进一步增强了农作物的生长能力。 虽然石灰和生物炭在改良矿山废水污染的农田土壤方面具有明显的优势,但其改良效果受多种因素的影响,如土壤类型、水分条件、施用方式等。因此,在实际应用中需要根据具体情况选择合适的施用量和施用时机,进行一定的监测和调整。 总之,石灰和生物炭作为常见的土壤改良剂,对矿山废水污染的农田土壤具有良好的改良效应。通过中和重金属离子和吸附有机物,它们不仅能够减少重金属对农作物的毒害,提高农作物的生长质量,还能够提高土壤的肥力,促进养分的释放和农作物对养分的吸收利用。石灰和生物炭的联合应用为矿山废水污染的农田土壤修复提供了一种有效的方案。然而,应该注意施用量和施用时机的选择,结合具体情况进行科学的土壤改良方案,以达到最佳的改良效果 综上所述,石灰和生物炭的联合应用在改良矿山废水污染的农田土壤方面具有显著的效果。它们通过中和重金属离子和吸附有机物的方式,降低了土壤中重金属离子的毒性和有效性,保护了农作物的生长。此外,石灰和生物炭还能提高土壤肥力,促进养分的释放与农作物对养分的吸收利用,进一步增强了农作物的生长能力。然而,施用量和施用时机的选择应根据具体情况进行科学调整,以实现最佳的改良效果。综上所述,石灰和生物炭的联合应用为矿山废水污染的农田土壤修复提供了一种有效的解决方案

重金属污染土壤修复的三种主要方法

重金属污染土壤修复的三种主要方法重金属污染土壤是指土壤中重金属元素含量超过环境标准所导致的问题。重金属污染土壤对环境和人类健康造成严重威胁,因此修复重金属污染土壤成为当今重要的研究领域。目前,有三种主要的修复方法:物理方法、化学方法和生物方法。 物理方法是利用物理力学原理来修复重金属污染土壤。其中之一是土壤固化技术,它通过添加固化剂或胶结剂来减少重金属的迁移和释放,并使其转化为稳定的化合物。固化剂一般包括水泥、石灰、氯化钠等,这些物质可以与重金属形成不溶于水的团聚体,从而有效地降低其毒性和迁移性。另一种物理方法是土壤热解技术,它通过高温处理来改变重金属的形态和迁移性。土壤热解技术一般分为低温处理和高温处理。低温处理通过高压注入热水或蒸汽来改变土壤中重金属的化学状态,使其更容易被植物吸收和转化。高温处理则是将土壤暴露在高温环境下,通过热分解和蒸汽压力来去除重金属。 化学方法是利用化学反应来修复重金属污染土壤。其中之一是土壤酸碱调节技术,它通过向土壤中添加酸碱物质来改变土壤的pH值,从而改变重金属的形态和迁移性。一般而言,重金属在酸性条件下更容易被植物吸收,而在碱性条件下则更容易形成沉淀物。因此,通过调节土壤的酸碱性可以使重金属更容易被植物吸收或沉淀,从而减少土壤中重金属的毒性和迁移性。另一种化学方法是土壤配位修复技术,它通过向土壤中添加配位剂来与重金属形成稳定的络合物,阻止重金属的迁移和释放。配位剂一般包括EDTA、EDTA、柠檬酸等,这些物质可以与重金属形成络合物,从而有效地降低其毒性和迁移性。

生物方法是利用生物学原理来修复重金属污染土壤。其中之一是植物 修复技术,它通过选择耐重金属污染的植物来吸收和转化土壤中的重金属。这些植物被称为重金属植物或超累积植物,它们能够忍受高浓度的重金属 且具有较高的吸收能力。植物修复技术主要有萃取、悬浮种植和种植-收 获-再种植等方法。例如,通过萃取方法可以将重金属吸附在植物根系或 叶片上,然后收获这些植物并安全处置。另一种生物方法是微生物修复技术,它通过利用可降解重金属的微生物来减少土壤中重金属的浓度。微生 物修复技术主要包括生物固化、生物浸取和生物还原等方法。例如,通过 生物固化方法可以利用微生物合成的胞外多糖或胞外多糖类物质来吸附和 固化重金属,从而减少其迁移和毒性。 综上所述,重金属污染土壤的修复主要有物理方法、化学方法和生物 方法三种主要方法。每种方法都有其独特的优势和适用范围,因此在实际 应用中需要根据不同的情况选择合适的修复方法。未来的研究将进一步探 索新的修复技术和策略,以实现更高效、经济和可持续的重金属污染土壤 修复。

重金属污染土壤治理技术研究

重金属污染土壤治理技术研究 土壤是人类生存和发展的重要基础。然而,随着工业化和城市化的进程,人类 在开采矿物和使用化学品等过程中不可避免地会产生大量的重金属污染物,从而导致土壤质量下降,对生态环境和公共安全产生严重影响。 当前,针对重金属污染土壤治理技术的研究已经成为国内外许多重点课题。各 国在这方面都做了很多实际性的工作,通过不断探索和尝试,已经取得了许多可喜的进展。 一、常见的重金属污染土壤 什么是重金属?对于生物来说,铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、镉(Cd)、铅(Pb)等元素都是重金属元素。然而,如果这些元素的浓度超出了 土壤自身的承受范围,就会造成土壤污染。 针对这种问题,我们要明确的是,重金属污染土壤不是指所有土壤都会受到重 金属污染,而是一些特定的土壤类型和环境才有可能受到此类污染的影响。举例来说,一些矿区、研究所、医院和一些工业用地等地往往会较为严重地污染土壤。二、重金属污染土壤对生态环境的影响 与其他环境污染物相同,重金属污染物对人体健康和生态环境的已经造成了极 大的危害。 1. 威胁健康和安全 吸入或摄入重金属污染的食物和水会对人体造成严重的影响。例如,镉可以造 成骨质疏松、心脑血管疾病、女性魏氏综合症等等。这些病症的发生通常需要长期暴露在环境中。 2. 影响生态系统

土壤污染对生态系统的影响是非常严重的,因为土壤是生态系统的基础。土壤污染会破坏土壤微生物群落平衡,使植物生长不良,并且影响生态恢复。在极端情况下,土壤污染还会导致生物灭绝。 三、重金属污染土壤治理技术 为了治理重金属污染土壤,需要综合运用物理、化学、生物和工程等措施。下面就来介绍几种常用的治理技术。 1. 去除污染物 除去污染物是治理重金属污染土壤的首要技术,主要技术包含化学镉固化剂、污泥后处理器、化学还原剂和微生物等。 2. 修复土壤 重金属污染土壤通过添加石灰、土壤改良剂、石粉等方式进行修复。 3. 植物修复技术 植物吸收重金属污染物的能力是很强的,尤其是植物根系吸收土壤中的营养元素、重金属元素、小分子有机化合物等肉眼看不到的重要物质。 4. 生物修复技术 生物修复技术是通过使用微生物解决土壤污染问题。常用的方法包括土壤厌氧微生物以及土壤细菌等。 综上所述,重金属污染是人类生存和发展的重要问题。为了处理范围和影响这样的问题,我们需要发展持续和适应性较强的处理技术,在推广技术的同时积极鼓励企业和个人行业实施经济、可持续的处理方案。

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