4种矿物材料改良Cd污染土壤的研究

以钠基膨润土、膨润土、沸石、硅藻土等4种矿物为改良材料,在潮褐土中添加外源水溶性Cd化合物模拟Cd污染的土壤,以油菜为指示植物,探讨了4种矿物材料对Cd污染土壤的改良效果及存在的规律。结果表明:钠基膨润土、膨润土、沸石、硅藻土的添加量分别为20、30、50、40 g/kg时,土壤有效态Cd含量分别达到了相应最低浓度,比对照分别降低了21.40%、27.63%、27.24%、32.30%;在修复Cd污染土壤时各种矿物的施用量以30~40 g/kg为宜,至少可降低油菜Cd吸收量的15%;添加4种矿物材料均可以提高土壤的pH值,降低土壤Cd活性,并可以在不同程度上迅速降低土壤速效养分含量,从而抑制油菜对土壤Cd的吸收。     

6种固化剂对土壤Pb Cd Cu Zn的固化效果

通过在重金属污染土壤中分别施加沸石、石灰石、硅藻土、羟基磷灰石、膨润土和海泡石6种固化剂,研究了这6种固化剂对土壤中Pb、Cd、Cu、Zn的固化效果,筛选出几种效果较好的固化剂。实验结果表明:沸石、石灰石和羟基磷灰石均能够有效地降低土壤中交换态Pb、Cd的含量,并且明显减少了土壤中Pb、Cd的毒性浸出量,其中沸石最多降低土壤中交换态Pb、Cd含量分别达到48.7%和56.2%,减少土壤中Pb、Cd的毒性浸出量达到37.1%和30.1%;沸石、石灰石均能够有效降低土壤中交换态Cu的含量,降低量分别高达68.1%和85.2%,膨润土能有效减少土壤中Cu的毒性浸出量,减少量最高达到66.51%;石灰石对土壤中Zn有着良好的固化效果。     

不同材料对铜污染土壤修复效果的研究

本研究在实验室恒温恒湿的条件下,将无重金属污染的土壤配制成不同浓度铜污染的待试土壤,研究加入不同修复材料（沸石、凹凸棒石、蒙脱石）对污染土壤的影响,明确不同修复材料对污染土壤的修复效果。结果表明：3种修复材料平均修复率表现为沸石>凹凸棒石>蒙脱石;整体上,3种修复材料对铜污染土壤均有一定的修复效果,沸石和凹凸棒石修复效果相近,均比蒙脱石修复效果好;在不同总铜含量土壤中,3种修复材料的修复效果存在差异,沸石的修复效果优于蒙脱石和凹凸棒石。     

改性膨润土钝化土壤Cd对不同水稻品种安全生产研究

[目的]在Cd污染土壤修复的同时,实现水稻的安全生产。[方法]以钙基膨润土为基本材料,通过特殊改性后制备了氨基磺酸改性膨润土与巯基化改性膨润土,不考虑离子浓度影响时两种修复材料对Cd的饱和吸附容量分别可达40.35、69.13 mg/g。通过盆栽试验种植不同品种水稻,探讨两种材料对Cd污染土壤的钝化效果。[结果]巯基化改性膨润土对Cd的钝化效果明显优于氨基磺酸改性膨润土。在Cd 10 mg/kg左右污染土壤上施加巯基化改性膨润土后,土壤中Cd的弱酸提取态含量降低了8.39%~16.22%,可还原态含量增加了9.91%~18.60%,有效地固定了土壤中的Cd,降低了Cd在土壤中的活性。供试的6个品种水稻糙米Cd含量在0.08~0.29mg/kg,分别比对照降低了82.37%、80.18%、84.85%、86.90%、90.95%、83.88%,其中有4个水稻品种糙米中Cd含量达到《食品安全国家标准》(GB2762-2012)。[结论]巯基改性膨润土对种植水稻的重金属污染土壤有着强大的修复能力,且可不间断农业生产。     

添加方式对不同固化剂稳定土壤重金属的影响

以石灰、膨润土、沸石、骨粉、硫化钠、硫酸亚铁为固化材料,分别在最佳添加量下以不同添加方式（固-固、固-液和液-液）对重金属污染土壤进行稳定化修复,研究不同添加方式对固化剂稳定化修复土壤重金属的效果。结果表明：固化剂的添加方式会对土壤重金属的稳定化作用效果产生不同程度的影响,其中以液-液方式添加的石灰对潼关和凤县土壤中Cd稳定化效果最好,土壤中有效态Cd含量分别减少87.9%和70.8%;以固-液方式添加的膨润土对潼关和骨粉对凤县土壤中Pb的稳定化效果最好,重金属残渣态的比例分别增加了59.0%和56.3%;硫酸亚铁以固-液、液-液的添加方式分别对潼关和凤县土壤中Zn稳定化效果最优,有效态Zn含量减少87.2%和84.3%。     

改良剂对Cd污染土壤的修复作用

将无机改良剂、有机改良剂、混合改良剂投入Cd污染土壤中培养42 d,研究Cd的形态以及土壤pH值变化情况,并结合土壤柱淋溶试验,探讨不同类型改良剂对Cd污染土壤的修复效果。结果表明:400℃制备的松木生物炭以2%投加量投入1 mg/kg Cd污染土壤修复效果良好。     

土壤重金属镉污染的植物修复与土壤酶活性

用盆栽法研究植物对土壤重金属 Cd的吸收富集和植物修复效应、土壤重金属 Cd浓度与土壤酶活性的关系 ,以及经植物修复后不同时间内土壤酶活性恢复情况。研究结果表明 :1植物对土壤 Cd污染具有富集和修复作用 ,但种间存在较大差异 ;2土壤脲酶活性随土壤 Cd浓度的增加而降低 ;3回归分析表明土壤脲酶活性与土壤 Cd浓度显著相关 ,可表示出土壤受 Cd污染程度 ;4受 Cd污染的土壤经过植物修复后 ,脲酶活性得到恢复 ,可根据脲酶活性恢复状况判断植物的修复效果。     

膨润土对铜污染土壤酶活性的影响

为了研究膨润土对铜污染土壤的修复机理,通过油菜盆栽试验研究了粘土矿物膨润土对铜污染土壤酶活性的影响。结果表明：随着铜污染程度的增加,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、硝酸还原酶的活性都受到不同程度的抑制。膨润土的施加能显著提高铜污染的土壤酶活性,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、硝酸还原酶的活性分别提高了6.4%~15.4%、4.0%~19.3%、1.26%~1.85%和4.6%~10.9%,且对4种酶活性的增加幅度为：碱性磷酸酶>脲酶>硝酸还原酶>过氧化氢酶,并表现出在高污染下对土壤脲酶和碱性磷酸酶的增幅大于低浓度污染,在低浓度污染下对土壤过氧化氢酶和硝酸还原酶的增幅大于高浓度铜污染。说明膨润土对铜污染的土壤有一定的修复能力。     

不同钝化剂对水稻田镉污染的修复效应

通过大田试验,分析不同钝化剂对水稻田土壤镉(Cd)污染的修复效果及对水稻生长的影响。结果表明,石灰、生物炭、有机肥、钙镁磷肥处理均能显著增加土壤pH值,分别增加12.9%、5.7%、4.7%和5.5%。石灰、生物炭与钙镁磷肥处理能显著降低土壤有效态Cd含量,降低作用表现为石灰>生物炭>钙镁磷肥,分别降低50.0%、33.7%与15.1%。石灰、有机肥、钙镁磷肥处理能显著增加水稻产量,增幅分别达16.2%、20.1%和11.1%。石灰处理的水稻籽粒中Cd含量下降幅度最大,达41.3%。石灰对Cd污染水稻田土壤修复方面表现出高效的修复潜力,可为浙江省水稻田Cd污染土壤修复治理提供科学依据。     

不同改良剂对复合污染重金属形态与再分配的影响

［目的］研究不同改良剂对重金属复合污染土壤修复的影响。［方法］采用室内培养,研究了3种改良剂（骨粉、沸石、骨粉＋沸石）对土壤中重金属（Cu、Zn、Pb、Cd）形态及形态间再分配的影响。［结果］加入改良剂后明显提高了土壤pH值,土壤中重金属各种存在形态的含量均有所变化,可交换态降低了37.5%～99.8%。土壤中Cu、Zn、Pb再分配系数接近于1.00,结合强度系数在0.80左右。Cd再分配系数从1.00~1.76,结合强度系数在0.25~0.44。［结论］沸石和骨粉是原位修复重金属污染土壤有效的改良剂,两者配施效果更佳。     

不同磷浓度对膨润土处理土壤吸附Cd2+特性的影响

通过等温吸附试验,研究了P对膨润土处理土壤吸附Cd^2＋的影响规律。结果表明：在该试验条件下,用Freundlich方程能很好地拟合出土壤对Cd^2＋的吸附等温线,其相关系数r^2达到了0.970以上;P对膨润土处理土壤吸附Cd^2＋的影响,存在正效应和负效应,并且以负效应为主;P为高浓度时,吸附常数k值明显减小,土壤对Cd^2＋的吸附受抑制。因此,利用膨润土治理Cd^2＋污染的土壤时,还应考虑P等土壤中其他成分对Cd^2＋的有效性的影响。     

改性赤泥-沸石修复材料对土壤中镉的稳定化研究

为探讨改性赤泥和沸石混合材料在镉污染土壤修复中的应用,通过连续提取测定重金属镉形态变化,分析修复土壤中有效硅含量、土壤p H值等对镉的稳定化影响。结果表明:土壤p H值受沸石的影响较大,添加5%沸石时土壤p H值最高(8.36);添加改性赤泥-沸石混合材料增加了土壤有效硅含量,添加量为10%时,增幅高达359.1%,而对土壤p H值基本无影响(6.92~7.35);添加量5%且改性赤泥、沸石配比3∶1时对镉的转化促进效果最明显,有效降低离子交换态镉79.31%和碳酸盐结合态镉45.17%,残渣态镉则显著增加,增幅高达170.84%。混合材料以改性赤泥为主,赤泥与沸石添加比例控制在3∶1内,铁锰氧化态镉含量和残渣态镉含量呈显著线性负相关(R=-0.975 1)。施用该混合材料在增加土壤中有效硅的同时能促进镉向稳定的残渣态转化。     

不同活化剂对磷矿粉的活化作用

以沸石、膨润土、糠醛渣为活化剂，研究了不同活化剂对磷矿粉的活化作用，结果表明：沸石产地不同进对同一磷矿粉的增效作用不同，且沸石对磷矿粉的活化作用随土壤性质而异，在北方含Ｎa^ 较高的盐化潮土上速效磷增加了１８２．９％，膨润土、糠醛渣作为活化剂也可提高磷矿粉中磷的释放。     

三种黏土矿物对蚕豆生长和重金属含量的影响

以云南会泽铅锌矿周边污染农田土壤为供试土壤,施加沸石、钠基膨润土、硅藻土3种黏土矿物,开展室内种植蚕豆的盆栽试验,研究黏土矿物对蚕豆光合生理、生物量、矿质营养、重金属含量和累积量的影响。结果表明:3种黏土矿物显著增强蚕豆叶片的光合作用,增加植株的生物量,其中钠基膨润土处理的增幅最大,为21.7%。黏土矿物降低土壤速效氮、磷、钾的含量,降幅为12%～48%,改变蚕豆植株氮、磷、钾的含量,其中,硅藻土显著增加蚕豆植株磷、钾和根系氮的含量,增幅为23%～83%,钠基膨润土降低蚕豆地上部氮、磷、钾的含量。3种黏土矿物均显著降低土壤有效态铅和铜的含量,降幅为14%～28%,减少蚕豆植株的锌含量、根系铅和铜的含量;沸石还显著降低土壤有效态镉、蚕豆植株镉和地上部铅的含量。相关分析发现,土壤有效态镉与蚕豆地上部镉、有效态铜与根系铜、有效态锌与植株锌的含量呈极显著或显著正相关。研究表明黏土矿物能降低污染土壤重金属的生物有效性,减少蚕豆植株的重金属含量,改善光合作用和提高生物量。     

骨粉和沸石对污染土壤中铅和镉生物有效性的影响

采用盆栽试验,在镉、铅污染的土壤中添加不同量的骨粉和沸石后种植菜心,在菜心收获期分别测定菜心生物量、镉和铅吸收量、土壤有效态镉和铅的含量、土壤pH值,分析不同用量的骨粉和沸石对污染土壤镉和铅生物有效性的影响。结果表明,添加骨粉处理均显著提高了土壤pH、EC及有效磷含量,显著降低了土壤中铅和镉的生物有效性和菜心中铅和镉的吸收量,以添加1%的骨粉处理效果最佳。     

基于文献研究的淮南煤矿区土壤重金属空间分布与污染评价

[目的]探究淮南矿区重金属污染整体情况,为矿区土壤修复提供参考依据。[方法]查阅国内外数据库中关于淮南煤矿区近10年土壤重金属文献,分析了新庄孜矿、顾桥矿、潘一矿和大通矿Hg、Cd、Pb、Cr、As、Zn、Cu、Ni的空间分布,并运用地累积指数法评价其重金属污染状况。[结果]淮南土壤中Cd和As的含量均超过土壤背景值,分别为0.124~2.060和18.57~71.69 mg/kg;开采时间对矿区土壤重金属含量影响较大,潘一矿和新庄孜矿土壤中重金属含量均高于顾桥矿(除了Hg);同一矿区内农田中Zn、Pb、Cu、Cd含量低于生态修复区;土壤Cd、As的地累积指数表明:Cd属于中度污染至极强污染,As属于轻度污染至强度污染。[结论]重金属As和Cd对淮南矿区土壤修复有重要影响。     

镉污染稻田甘薯种植专用土壤调理剂的应用研究

生态农业修复是最直接有效的镉污染农田污染治理的方法。该方法在筛选镉低积累农作物品种的同时,还需配套合理的土壤处理措施和栽培方法,以更有效的实现镉污染大田的利用和生态修复。试验在筛选出镉低积累甘薯品种"浙紫3号"的基础上,分析了不同土壤调理剂、对甘薯生长、大田土壤和甘薯镉积累的影响。实验结果发现腐植酸不仅能促使"浙紫3号"增产,还能有效抑制甘薯对土壤镉的吸收和积累,同时可以有效改良土壤结构,降低土壤单位重量的镉含量,可做为镉污染大田土壤调理剂的最优选择。