有机酸对土壤重金属的浸提效果研究

重金属污染土壤的原位淋洗修复既要实现对重金属的高效去除,还要尽量减少对土壤性质的破坏.以张士污灌区农田土壤为研究对象,利用振荡浸提技术对有机酸淋洗重金属污染土壤进行研究.结果发现:对重金属Cd、Pb、Zn的浸提率随着酒石酸、乙酸、柠檬酸、苹果酸的浓度升高而增加;4种有机酸对土壤重金属的浸提效果均是Cd＞Pb＞Zn;酒石酸在浓度为0.5 mol/L时对土壤中重金属Cd、Pb、Zn的浸提效果最好,浸提率分别为99.39%、57.65%、43.52%.     

柠檬酸发酵液-氯化盐复合淋洗液制备及重金属污染土壤修复试验研究

文章采用柠檬酸发酵液-氯化盐复合淋洗修复重金属污染土壤,通过振荡淋洗试验,选择5种典型土壤重金属(Cu,Ni,Pb,Cd,Zn),研究不同淋洗条件对重金属淋洗效率的影响,分析淋洗前后的土壤重金属的形态变化.结果表明,当柠檬酸发酵液原液(酸度4.1％)与0.1 mol·L-1的FeCl3按1∶4的体积比复配,在固液比为1...     

长江三角洲典型县域耕地土壤重金属污染生态风险评价

为全面掌握长江三角洲地区典型县域耕地土壤重金属污染状况与生态风险特征,通过野外实地采样和室内土壤重金属含量化验分析,采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险指数法对宜兴市县域耕地土壤中As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn 6种重金属元素进行污染和生态风险评价。结果表明,宜兴市耕地土壤重金属土壤污染总体较轻,耕地土壤重金属污染点位超标率为10.27%,Cd、Cu、As、Hg、Pb、Zn的超标率分别为10.11%、0.88%、0.44%、1.49%、0.10%、0.35%,从超标率来看Cd和Hg为宜兴市主要污染元素,其中Cd的样本超标率高于全国耕地Cd的超标率。宜兴市耕地土壤重金属污染总体呈现“轻微”生态风险,生态风险贡献率较高的为Cd,达到57.46%,生态风险等级较高区域为丁蜀镇的东北部、张渚镇的东南部和徐舍镇的东北部区域。宜兴市耕地土壤重金属污染源可能主要来源于人为的化工生产活动。研究可为耕地土壤重金属污染预防控制治理提供理论依据,提高耕地资源安全利用水平。     

重金属污染对土壤介电特性的影响规律研究

研究重金属污染对土壤介电特性的影响规律,可为高频物探设备及地质雷达探测重金属污染以及评价提供重要的理论依据。以土壤铬(Cr)、镉(Cd)、铅(Pb)污染为例,在细砂、粉土、黏土3种土样中分别加入不同质量浓度的Cr、Cd、Pb污染液,利用介电常数仪测定不同含水率下土样的介电常数的变化特征,分析Cr、Cd、Pb污染液质量浓度、土壤含水率以及土壤颗粒粗细对介电常数的影响规律。结果表明,细砂、粉土、黏土在无污染条件下,控制介电常数变化的主导因素是土壤含水率和颗粒粒度径;在加入Cr、Cd、Pb污染液的情况下,当含水率大于15%,尤其是大于20%时,3种土样的介电常数均随重金属污染液质量浓度的增大而显著增大。土壤颗粒越细、越偏黏性,其介电常数对重金属污染质量浓度的变化越敏感。利用高频物探设备和地质雷达探测土壤重金属污染时,在黏性介质中,对Cr、Cd、Pb污染的探测效果好。     

吉林市表层土壤重金属污染潜在生态危害评价

以吉林市表层土壤为研究对象,采用Hakanson提出的潜在生态危害指数法对重金属的潜在生态危害进行了评价。结果表明,吉林市表层土壤受到Hg、Cd、As、Cu、Pb、Cr及Zn的污染,且这些元素对吉林市表层土壤污染程度不同,其中Zn、Hg、Cr、Cd和Pb的污染程度较高,特别是分别存在Hg和Cd的强生态危害及中等生态危害;各元素生态危害等级排序为：Hg>Cd>As>Cu>Pb>Cr>Zn;表层土壤重金属污染潜在生态危害总体达中等及中等以上危害程度。     

污灌农田土壤-作物体系重金属污染评价

对陕西省西安市污灌区农田土壤、小麦和蔬菜等农作物样品的Cd、Cr、Cu、Pb、Zn含量进行了测定。结果表明,研究区土壤Cd、Pb平均值高于西安市和陕西省土壤背景值,Cu、Zn平均值高于陕西省土壤背景值。相关性分析结果显示,土壤Cd和Pb呈显著正相关关系,Zn与Cr、Cu分别呈显著和极显著正相关关系。结合主成分分析可知,土壤Cd和Pb主要受人为因素影响,Cr、Cu、Zn主要受成土母质影响。潜在生态危害指数法和内梅罗污染指数法的结果均表明污灌区农田土壤Cd已达到最强污染级别。污灌区小麦样品中Cr、Pb超标率分别到达70.00%和80.00%,茄果类蔬菜Cd、Cr和Pb超标率分别为66.67%、100%和66.67%,花菜类和叶菜类中Cd、Cr和Pb超标率均为100%。建议污灌区尽量避免种植重金属转移系数高的花菜类和叶菜类蔬菜,并对含Cd污水经过严格处理后再用于灌溉。     

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)。     

陕西某关闭冶炼厂土壤重金属污染评价与工程修复

实地采集了15个土壤剖面样品,并对其中的Pb、Cd、Hg、As、Cu、Cr、Zn和Ni含量进行分析监测,采用潜在生态危害风险评价法对研究区域土壤中重金属的污染状况进行了评价,并通过工程措施进行了污染土壤修复治理。结果表明,在0~20 cm土层范围内,Zn质量比在89.80~724.03 mg/kg之间,Cu质量比在28.89~1 271.81 mg/kg之间,Hg质量比介于0.04~4.48 mg/kg之间,Pb质量比介于48.69~12 021.15 mg/kg之间。Cd质量比在0~120 cm范围内均超过了土壤环境质量二级标准,而且Pb、Cd、Hg、Cu和Zn在0~120 cm范围内全部超过了关中塿土背景值。潜在生态危害风险评价表明,Cd的潜在生态危害系数范围为26.0~21 118.6,轻微、中等、较强、很强和极强的生态危害频率分别为4.3%、15.2%、19.6%、15.2%和37%;Pb的潜在生态危害系数范围为0.1~120.2,轻微、中等和较强的生态危害频率分别为93.5%、4.3%和2.2%;Hg的潜在生态危害系数范围为0.1~83.4,轻微、中等和较强的生态危害频率分别为59.3%、39.4%和1.3%;As、Ni、Zn和Cu均具有轻微生态危害。研究区域土壤重金属污染主要是Cd、Hg和Pb等形成的复合污染。采用原位挖掘-异位固化-客土回填法,对研究区域进行污染土壤工程修复,可获得良好的修复效果。     

广西龙江河沉积物重金属污染特征及生态风险评价

以广西龙江河为研究对象,采集12个样点的表层沉积物样品,分析测试了Cd、Cu、Pb、Zn重金属元素的含量,通过相关性分析,以及地累计指数法和潜在生态危害指数法,对龙江河沉积物中重金属的潜在生态风险进行了分析和评价。结果表明：水工建筑物的存在对沉积物中重金属的含量有一定影响;龙江河重金属污染主要位于中游河段,沉积物重金属污染主要以Cd为主,其次还存在一定程度的Pb污染; Cu、Pb、Zn元素相关性显著（P＜0.01）,污染程度具有一定的相似性或有相似的污染来源;重金属污染严重程度为：Cd＞Pb＞Zn＞Cu;生态风险危害程度最大的重金属元素为Cd。     

再生水灌溉对稻田重金属分布的影响

以南方稻田为研究对象,以再生水安全灌溉调控为目标,基于田间试验,研究了不同灌溉水源(农村生活污水一级处理水R1、二级处理水R2、生态塘净化水R3和河道清水R4)、不同灌溉调控(低水位W1、中水位W2和高水位W3)对土壤-作物典型重金属(镉Cd、铅Pb、铬Cr、铜Cu、锌Zn)质量比变化的影响,分析了农村生活再生水灌溉调控对土壤重金属生态风险.研究表明,农村生活污水再生灌溉稻田Cd,Pb质量比略有升高,Cr,Cu,Zn含量下降;水稻植株各部分器官重金属质量比按植株器官排序从大到小依次为茎,稻米≈叶,重金属组成从大到小依次为Zn,Cr,Pb,Cd,相对灌溉水源,水位调控对水稻植株各部分器官重金属质量比累积影响较小,再生水灌溉条件下水稻籽粒重金属质量比并未明显增加,符合稻谷污染物的限量要求;农村生活污水再生灌溉稻田Cd生态风险系数最高,Cu和Pb次之,Cr和Zn风险系数锌较低,R3水源灌溉下土壤重金属污染潜在生态风险最低,总体上,再生水灌溉并未对土壤造成严重污染,但长期进行再生水灌溉是否会造成重金属污染风险持续增加有待研究.     

猪场沼液/稻草腐解液模拟原位柱淋洗修复铬污染土壤效果研究

实验室模拟原位柱淋洗工艺,以猪粪源沼液、腐解稻草中溶解性有机质(DOM)提取液为淋洗剂,探究其对铬污染土壤洗脱效果,优化了淋洗速度、淋洗液用量及淋洗方式等影响洗因子,并研究了土柱中残留铬浓度纵向分布和洗脱机制.结果表明:猪粪源沼液和腐解稻草中DOM提取液均为修复铬污染土壤的高效绿色淋洗剂,其中猪粪源沼液修复效果更佳.最...     

污染场地修复过程典型环节风险控制

VOCs污染场地修复过程中由于其高发挥性、高毒性等特点伴随着一定的环境风险。该文构建了VOCs污染场地修复过程风险控制体系,并以SVE修复技术为例通过现场模拟试验对修复系统的典型风险环节——场地挖掘和尾气处理两个环节进行制度化和技术控制,提出了典型环节的风险控制方法。      

钝化修复对不同水稻品种镉累积效应及土壤特性的影响

为了探讨坡缕石钝化修复下不同水稻品种(T优272和丰优9号)吸收累积Cd差异,采用盆栽试验,研究了酸性Cd污染稻田土(PL1、PL2和PL3处理)对2种水稻品种重金属Cd累积效应,以及对土壤酶活性、氮磷有效性的影响。结果表明,种植的常规水稻品种T优272稻谷干物质量比低Cd吸收品种丰优9号高7.91%。坡缕石钝化修复下,T优272与丰优9号稻谷干物质量无显著差异,但土壤p H值分别较CK增加了0.33~0.46和0.40~0.53。与CK相比,PL1F、PL2F和PL3F处理土壤有效态Cd质量分数最大降低13.59%,稻米Cd质量分数降幅达20.51%~51.28%,其中PL3F处理的稻米Cd质量分数为0.19 mg/kg,低于食品安全国家标准限量值(0.20 mg/kg);PL1T、PL2T和PL3T处理土壤有效态Cd质量分数最大降低25.08%,糙米Cd质量分数最大降低37.50%,其中PL3T处理糙米Cd质量分数为0.35 mg/kg。土壤酶活性随着坡缕石添加量的增加而逐渐升高,而且种植T优272品种的土壤酶活性总体上高于丰优9号。随着坡缕石添加量的增加,钝化修复各处理间土壤碱解氮质量分数无显著差异,但土壤有效磷质量分数呈逐渐降低趋势;与CK相比,种植丰优9号和T优272品种的土壤有效磷质量分数分别降低了7.08%~18.08%和9.02%~19.59%。研究结果可为重金属Cd污染酸性水稻田土壤坡缕石钝化与低Cd吸收水稻品种联合修复提供一定的科学依据。     

基于生态理念的农业用地微生物修复技术

以农业用地污染物来源分析为切入点,论述了被污染农业用地修复技术的重要性和分类,并针对我国目前污染物含量较高的重金属污染、农药与化肥残留物污染等问题,提出了部分利用各类微生物技术进行土壤修复的方法。      

污灌区玉米地土壤重金属铜化学形态时空变化及风险评价

【目的】研究调查土壤中Cu的不同化学形态时空变化,为重金属污染农田的环境及土壤的修复提供科学依据。【方法】以山西省晋中市某污灌区作为研究对象,利用Tessier连续提取法,2016—2019年春季,对不同耕作层(0～20、20～40、40～60 cm),不同小区土壤中重金属Cu各化学形态以及研究区种植玉米籽粒中的Cu含量进行了分析及其风险评价。【结果】该区域污染土壤中全量Cu含量超过国家土壤环境质量标准(GB 15618-2018)。在0～20 cm土层中,随时间推移Cu元素除铁锰氧化物结合态无明显变化外,其余各形态呈下降趋势;在20～40 cm土层中,碳酸盐结合态随时间呈下降趋势,残渣态无明显变化,可交换态、铁锰氧化物结合态、有机结合态呈上升趋势;在40～60 cm土层中,除有机结合态和残渣态无明显变化,其余形态呈上升趋势。根据次生相与原生相分布比值法(RSP)风险评价,污灌区土壤中重金属Cu对土壤环境构成重度环境污染。【结论】玉米种植对该污灌区污染土壤Cu的污染风险有明显降低作用,污染土壤得到一定程度的修复。     

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。      

组配改良剂对黄瓜铅积累及营养品质的影响

为验证组配改良剂对铅污染黄瓜土壤的修复效果，通过盆栽试验研究两种浓度铅污染土壤中不同组配改良剂施用量对土壤理化性质、微生物群落结构、黄瓜果实中铅积累量和营养品质的影响。结果表明，800、1 200 mgkg两种浓度铅污染土壤施用组配改良剂后，土壤有机质含量分别增加34.02%和25.96%，土壤细菌数量分别增加5.25倍和4.93倍，放线菌数量分别增加17.86%和233.33%，微生物总量分别增加2.72倍和4.32倍，但对土壤pH值无显著影响。施用组配改良剂后，两种浓度铅污染土壤黄瓜果实铅含量分别降低54.85%和30.17%，粗纤维含量分别降低24.59%和23.61%，维生素C含量分别增加59.52%和42.16%，并显著提高黄瓜果实中可溶性糖及可溶固形物含量，黄瓜果实的食用安全性和营养品质显著提升，说明该组配改良剂对铅污染土壤具有较好的修复效果。      

石油污染对土壤水理性质的影响

【目的】给石油污染土壤水分调节利用以及修复治理提供参考。【方法】系统归纳总结了现有石油污染对土壤水理性质的影响研究成果,同时对污染引起土壤水理性质产生变化的机理进行探讨。【结果】石油污染对生态环境产生了大量负面影响,使生态环境承载了巨大的污染负荷。当石油污染物进入土壤后,会影响了土壤孔隙结构,改变土壤颗粒表面润湿性,同时石油中含有的挥发、半挥发性有机污染物会对土壤水分运移产生阻滞效应,从而会对土壤的持水能力、毛管水运动特征、土壤渗透性能等多方面产生影响。【结论】为准确揭示石油污对土壤水理性质产生影响的作用机理,仍需进一步从微细观上深入开展相关研究。     

不同土壤调理剂对水稻吸收重金属强度影响

为研讨土壤调理剂对水稻吸收重金属的影响，探索适宜大田推广的耕地生产障碍修复治理方法，提高受污染耕地质量，实现“边生产，边修复”的目的。在贵州省麻江县开展不同土壤调理剂对水稻吸收重金属强度影响的试验，选用楚戈土壤调理剂、富力邦土壤调理剂、土沃宝土壤调理剂、改性天然矿物材料等4种土壤调理剂，采用空白作对照。试验检测结果为：土壤调理剂处理后，土壤pH值提升率达0.65%～12.03%，土壤中有效镉含量降低10.64%～14.83%，土壤重金属砷含量降低0.4～1.8mg/kg；稻谷中镉含量降低了7.80%～44.07%，硒含量增加为0.004～0.017mg/kg；对水稻产量影响不明显。试验说明在受污染的酸性耕地中施用碱性土壤调理剂，可以提高土壤pH值，降低土壤中重金属砷含量和重金属有效镉的含量，也能减少稻谷对重金属镉的吸收。     

猪粪源沼液振荡淋洗修复铬污染土壤效果及机制

针对铬污染土壤不易处置的难题,文章通过室内模拟实验,采用振荡淋洗的方法研究了猪粪源沼液对铬污染土壤中铬的淋洗效果,优化了固液比、淋洗时间和淋洗次数等影响土壤中总铬和六价铬洗脱效果的因子,并研究了猪粪源沼液淋洗前后土壤中铬形态分布及DOM的变化。结果表明,当环境温度为20℃,振荡速度200 r·min^-1时,沼液洗脱土壤铬的最优条件为:固液比1∶10,振荡6 h,淋洗1次。该条件下,当土壤总铬浓度为121.54 mg·kg^-1(六价铬浓度为119.9 mg·kg^-1)时,其总铬和六价铬洗脱率分别为43.27%,48.99%;当土壤总铬浓度为941.9 mg·kg^-1(六价铬浓度为856.9 mg·kg^-1)时,洗脱率达84.89%,96.32%。猪粪源沼液对水溶态、弱酸提取态和残渣态铬有较好的洗脱效果,有效削减了土壤环境风险。紫外-可见光谱和三维荧光光谱显示:淋洗后土壤DOM芳香性物质及疏水性物质减少,类腐殖酸类还原性物质增多,使得沼液对铬污染土壤有解毒效果。该研究可为铬污染土壤淋洗修复提供一定的参考价值。