土壤重金属污染现状与修复技术应用

工业化进程的不断推进和人类生产活动的不断影响,引发了严重的土壤重金属污染问题。由于重金属污染物具有隐蔽性高、易积累、难以迁移及危害效果显著等特点,因此土壤重金属污染较大气污染和水污染引起的危害更加严重。笔者从土壤重金属污染现状所引发的危害出发,综述了物理化学修复技术、生物修复技术以及联合修复技术在土壤修复方面的应用,以期为我国土壤重金属污染防治修复工作提供参考借鉴。     

PCBs污染土壤的植物修复机制研究进展

多氯联苯(PCBs)是环境中存在的一类持久性有机污染物,具有难降解性和致畸、致癌、致突变的"三致"效应,其环境风险不容忽视。植物修复是PCBs污染土壤修复的有效途径之一,文章综述了植物对PCBs污染土壤的修复机制以及主要影响因素,以期为今后PCBs污染土壤的植物修复技术研究提供理论参考。     

底质重金属污染植物修复技术研究

近年来,我国工业发展的日益迅猛,使大量的重金属污染物被排放于水体中,这也使人类赖以生存的水资源受到了严重污染,给人类的生命健康带来了巨大威胁。改善水体的重金属污染问题,已经成为我国现代社会发展中迫切需要解决的问题。植物修复技术对于处理重金属污染物有着良好的效果,目前该技术正受到越来越多人的关注。为此,本文对底质重金属污染植物修复技术进行深入的研究,供相关人员参考。     

石油类污染地下水土环境的曝气修复实验研究

曝气修复是一种去除水土环境中挥发性污染物的高效技术,具有良好的工程应用前景,但其机理有关的工作仍有进一步研究的空间。以石油类污染的饱和地下水土环境为研究对象,选取柴油作为代表性污染物,建立一维土柱模拟装置,开展地下水曝气修复技术的实验研究。通过5个土柱曝气系统的运行与监测,分析不同土壤介质、曝气流量条件对曝气过程及污染物去除效率的影响。结果显示:利用曝气修复技术可有效去除挥发性污染物,且增加曝气流量有利于提高污染物去除效率,高渗透率介质中污染物去除效率要高于低渗透率介质。此结论可为曝气修复技术的其他研究工作提供依据。     

黑臭水体生物治理与生态修复的实践探讨

生物修复是指通过特定的生物清除、吸收、降解或转化污染物,使受污染的环境可以完全恢复到原始状态.当前在对受到污染的水体进行修复时主要采用化学修复技术、生物修复技术和物理修复技术,其中生物修复技术具有生态节能、环境友好等优点,是一种应用前景广阔的生态修复技术.本文以江苏省无锡市滨湖区为例对黑臭水体形成的原因进行了分析,然后提出了生态修复设计理念,并重点从水质净化、水体生态系统构建两个方面对生态修复措施进行了讨论,希望能为接近条件的城市河道治理提供参考.     

浅层地下水中石油类污染物监测自然衰减(MNA)预测与适宜性评价研究

在石油开采、运输、加工的过程中,泄漏、淋落等环境污染事故时有发生,石油类污染物通过渗漏进入含水层,对地下水造成污染[1],且危害巨大。目前较典型的地下水污染修复技术主要有3类:抽出处理(Pump-Treat)技术,简称PT技术;监测自然衰减(Monitor Natural Attenuation)技术,简称MNA技术;原位(In-Situ)修复技术[2]。监测自然衰减同其他技术方法相比,具有彻底清除转化污染物,无二次污染和副产物产生;对污染场地周围的环境无破坏性;处理费用相对较低等特点。通过比较优选监测自然衰减作为研究区主要修复方法,在地下水石油污染调查的基础上,选取典型场地开展石油类污染物迁移预测研究。在现场监测和室内实验研究的基础上,利用Visual Modflow数值模拟软件建立典型场地地下水流模型;以TPH(总石油烃)为目标污染物建立典型场地石油类污染物溶质运移模型,进行预测评价,结果显示监测自然衰减技术适宜作为本场地的主要治理方法,且能在相对较短的修复时间内达到理想的修复效果。从模拟预测结果来看,污染晕的中心始终在场地的中心区域,迁移距离较小,污染物以自然衰减作用为主,受对流弥散作用影响并不明显,总体上看只要措施得当,不会对场地区域外地下水环境造成太严重的影响。     

东北地区典型石油污染场地的地下水土污染健康风险评价

以中国东北地区一典型的石油污染场地为研究对象,首先对采集的地下水和土壤样本进行分析,确定场地内石油烃类污染物(苯和萘)的浓度分布情况,然后结合污染场地实际特征及当地人群特点,对该污染场地进行地下水水土污染健康风险评价,并根据评价结果拟定污染场地的优先修复顺序及修复目标。结果表明:该场地地下水及土壤明显受石油烃类污染物的污染,致癌及非致癌效应的风险值均超过可接受水平,需对场地进行修复;场地土壤及地下水致癌污染物的优先修复顺序为苯、萘。两种污染物的修复限值为苯:33.162 mg/kg(土壤)、0.213 mg/L(地下水);萘:165.510mg/kg(土壤)、21.292mg/L(地下水)。     

南方农田灌溉水人工湿地处理工程设计研究

以福建长乐基本农田示范区为研究区域,通过采集化验灌溉水样品,依据国家标准确定其污染程度和主要污染物。在综合考虑各种水污染修复方法的适用范围和经济技术可行性后,结合当地实际条件,选用多级表面流人工强化湿地系统治理灌溉水有机污染,最后对人工湿地的修复效果进行评价。评价结果表明:研究区内农田灌溉水的SS、COD和氨态氮污染物质量浓度削减率分别为91%、59%、49%,出水达到农田灌溉水质标准和地表水Ⅴ类水质要求,保证了灌溉水水质,提高了作物产量与品质。同时,生态修复措施恢复重建了河道湿地的生态功能,实现环境效益与经济效益的统一。     

有机物污染土壤修复方法介绍

土壤中有机污染物种类繁多，强烈的疏水性，与土壤结合紧密不易被微生物降解，在食物链中易堆积且具有潜在的致癌风险，使得土壤中有机物污染的修复成为大家关心的热点。文章主要介绍溶剂萃取、化学氧化、电动力修复、生物修复、植物修复法、热解法在修复土壤中的有机污染物方法。     

土壤重金属污染修复方法研究

土地污染是我国面临的重大问题,尤其是土壤重金属污染对土地资源的损害严重,可直接或间接对生态系统产生危害.笔者从重金属污染物来源及现状出发,对重金属的危害进行了阐述,并针对性地提出了应用物理、化学和生物方法对土壤重金属污染的修复,以期为污损土地修复工作尤其是重金属污染引发的各类生态问题提供一定参考.     

不同年限和利用类型复垦煤矸山土壤重金属污染评价

为研究不同复垦年限和不同土地利用类型对复垦煤矸山土壤重金属污染的影响,以山西省霍州市曹村煤矿复垦煤矸山为例,以3种复垦年限(3、5和7 a)和4种土地利用类型(农田、菜园、果园和退化荒地)的复垦样地为研究对象,分析了土壤重金属Hg、Cd、Pb、As和Ni的质量分数,并运用内梅罗指数法对其污染状况进行了评价。结果表明,(1)随年限的增加,复垦地0~40 cm土层含Pb量和含Ni量以及20~40 cm土层含As量均呈增加趋势,单因子污染指数和综合污染指数也呈现类似趋势。同时,煤矸山复垦地土壤重金属质量分数均不同程度地高于当地普通农田,尤其在20~40 cm土层表现更明显。(2)利用类型对复垦地土壤重金属也有影响,复垦3 a菜地土壤含Hg量和含Pb量高于或等于复垦3 a农田,但含Cd量、含As量和含Ni量低于或等于复垦3 a农田。复垦7 a退化荒地含As量高于复垦7 a果园,Hg、Pb元素的单因子污染指数以及所有5种元素的综合污染指数也偏高,表明与撂荒状态的土地相比,复垦后种植植物可在一定程度上降低土壤中的重金属危害。     

材料在土地整治工程领域的应用进展

寻找环境友好型的土地整治工程修复材料，已经成为国内外土地整治工程领域中的新热点。随着材料科学的飞速发展，有机材料、无机材料、纳米材料、复合材料和生物材料等在土地整治工程领域中的应用越来越受到重视，这些材料由于具有巨大的比表面积、微界面性质、吸附特性、重金属螯合作用和降解有机污染物等特性，在重金属污染、有机物污染物等污染土壤的治理中，以及土壤理化性质的改良中有望发挥重要作用。综述了目前有机材料、无机材料、纳米材料、复合材料和生物材料在土地整治工程领域的应用研究进展，并总结了应用研究的不足，指明了研究方向，为深入研究提供借鉴。      

大王滩水库饮用水水源地现状及防护对策

大王滩水库2008年列为南宁市水源地,2010年在6个监测断面的枯水期、平水期和丰水期进行水质监测,水库水中的总磷、总氮超标较为严重,主要是由于库区工业废水渗漏、生活污水直接排入库区和养殖污染、农业面源、旅游污染、库岸垃圾污染以及相关管理措施欠完善等原因导致的。为确保大王滩水库饮用水水质,提出做好水源地隔离防护和工业废水、生活污水处理措施,重点进行养殖污染、农业面源、旅游污染、库岸垃圾污染整治,以保护好大王滩水库饮用水水源地。     

基于SWAT模型的伊通河流域农业非点源污染损失估算

选取伊通河流域为研究区,在构建伊通河流域数字化平台的基础上,将SWAT模型与环境经济学方法相结合定量估算了研究区的农业非点源污染损失,为伊通河流域农业非点源污染的防治与管理提供科学依据与决策支持。研究结果表明:构建的伊通河流域农业非点源污染模型达到了精度要求。研究区2010年农业非点源泥沙负荷、总氮负荷以及总磷负荷均为最高,2011年均为最低;研究区的土壤侵蚀主要是由耕地引起的,占总量的96%以上。研究区农业非点源污染损失折算成人民币约为52 845.42万元/a,年降雨量越大的年份损失越严重;总体上,伊通河流域内农业非点源污染价值损失的大小顺序为:总氮污染价值损失泥沙淤积价值损失总磷污染价值损失土地废弃价值损失。     

巢湖流域典型农田土壤重金属污染评价与地理探测分析

为了分析巢湖流域农田土壤重金属污染特点,选择位于巢湖西部的A村进行了实地土壤样品采集,利用XRay荧光光谱仪对Zn、Cr、Cd、Hg、Pb、As、Cu、Ni 8种重金属元素进行测定,利用污染指数法和潜在生态风险指数法,对土壤重金属污染程度、空间分布和潜在生态风险进行评价。为了进一步分析土壤重金属污染的来源,采用主成分分析和聚类分析对重金属来源进行分类;利用地理探测器,选择高程、距铁路距离、距村庄距离、距公路距离、距水库距离和农用地分类作为变量因子,分析其与重金属污染分布的空间相关关系。研究结果表明,A村主要受到Hg(P_i17.2)、Cd(Pi10.3)污染;Pb、Cu、Zn、Ni主要来自成土母质源,Hg、Cr、Cd、As主要来自人为污染源;农用地类型(PD,H=0.405)和铁路分布(PD,H=0.362)对污染分布的解释力最强,Hg、Cd污染可能来自耕地、畜禽饲养和铁路运输污染,污水灌溉也会一定程度影响重金属污染空间分布。     

基于PMF模型的山区农用地土壤重金属来源分析

为了解山区农用地土壤重金属的污染情况以及查明八种重金属的污染来源,在研究区内采集土壤表层(0-20cm)样品1311个,分析化验了pH、As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等指标。采用了内梅罗综合指数法、地统计学法、相关分析、单因素方差分析以及正定矩阵(PMF)模型等方法,研究山区农用地土壤重金属污染特征及可能的污染来源。结果表明：研究区土壤中八种重金属含量均明显高于重庆市土壤背景值；除局部区域呈现重度污染之外,研究区土壤整体上呈清洁或轻度污染,主要污染元素为Cd；PMF模型结果显示,研究区土壤重金属污染来源主要有三种,分别为Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn(自然母质源)、As、Cr、Hg、Pb、Zn(采矿活动源)、As、Cd、Cr、Hg(农业活动源)。     

地理信息技术在土地整治中的应用及发展

土地整治是提高耕地质量,实现更好保护耕地的重要措施之一。地理信息技术作为一种综合技术,是实现土地整治工作高效化和智能化的重要工具。通过对当前地理信息技术在土地整治中的应用进行分析,主要对土地整治工作中3S（RS、GIS和GPS）技术的应用情况进行阐述,详细说明了3S技术在土地整治项目踏勘阶段、可行性研究阶段、规划设计阶段、项目实施阶段以及后期管护阶段的应用情况。提出了建立土地整治信息系统,将3D分析功能与可视化技术更好地应用于土地整治中的建议。      

基于分等因素组合和物元分析的耕地质量潜力研究

为了科学测算和评估耕地质量潜力,以河北省涿州市为研究区,以400 m×400 m规则网格为评价单元,基于涿州市2013年耕地质量等别数据,运用改进的因素组合法、层次分析法、物元分析模型等,分别计算耕地整治的自然质量潜力和利用质量潜力。研究结果表明:灌溉保证率和有机质含量是涿州市耕地自然质量的可改造限制因素,且灌溉保证率是主导限制因素;涿州市耕地基础设施水平整体偏低,应通过水利灌排、田间道路修建、增加防护林等工程改善利用条件。通过提升可改造限制因素和影响土地利用系数的指标值,涿州市耕地质量国家自然等、国家利用等可分别提升0.53等、0.73等。提出的研究方法为精细化评估区域耕地质量、制定县域土地整治规划提供了方法参考。     

农业生态经济系统结构优化方法研究

开发了基于地理信息系统和遥感技术的流域农业生态经济系统结构优化的方法。该方法运用遥感数据 ,并以地理信息系统软件为平台集成了水库营养盐负荷浓度响应关系模型、农业非点源污染模拟模型和线性规划模型。运用该方法能够实现对全流域的土地利用现状进行评价 ,并以流域农业土地利用系统的经济产出为目标 ,以流域的生态环境为约束 ,对流域土地资源进行优化配置 ,使农业草地的结构更加合理 ,从而改善生态环境 ,实现经济和环境协调发展。     

重庆市丘陵山区农业机械化试验示范基地创新技术应用

介绍了重庆市丘陵山区农业机械化试验示范基地创新的农机化技术，包括地块整理整治技术、作物全程机械化生产技术、机械化新型蓄水循环养鱼技术和沼渣沼液机械化抽排循环利用技术。以试验示范基地为依托加快南方丘陵山区先进适用的农机化新技术、新机具推广应用，实现试验示范基地的示范幅射带动作用。