粘土矿物修复重金属污染土壤的研究进展

粘土矿物修复重金属污染土壤是一种原位修复技术，该技术通过向污染土壤中添加粘土矿物，利用粘土矿物对重金属的吸附、配合、共沉淀等作用降低重金属的移动性和生物有效性，减少重金属向水体和植物及其它环境单元的迁移，从而实现了重金属污染土壤的化学修复。由于粘土矿物资源丰富、修复过程操作简单、修复效果迅速，使其在重金属污染土壤的治理过程中有着不可替代的作用。本文对粘土矿物修复重金属污染土壤的机理进行了探讨，总结了粘土矿物对重金属污染土壤的应用效果，介绍了该技术研究的实验方法和评价方法，最后指出了粘土矿物的应用前景以及目前存在的问题，对以后工作应侧重的一些方面提出了建议     

钝化剂对土壤重金属污染修复研究进展

总结了常见的钝化剂包括石灰性物质、炭材料、粘土矿物、含磷材料、有机肥和农业废弃物等对土壤重金属污染修复的原理、技术和方法。介绍了钝化剂对土壤重金属修复的效果和注意事项,并对钝化剂进行土壤重金属污染修复的前景和目前存在的问题进行了展望。     

陕西某铅锌冶炼厂区及周边农田重金属污染土壤的稳定化修复理论与实践

对污染土壤进行修复的目的是在保证污染土地再利用的前提下,使受到较为严重污染的土壤中污染物降低或削减到不足以导致较大的生态损害和健康危害。但污染土壤修复措施及修复效果的评价方法的缺乏已成为限制污染土壤工程修复的关键。本文在对潼关县某铅锌冶炼厂区及周边受重金属污染农田的土壤污染现状进行调查的基础上,结合实际工程修复目标,综合考虑土壤类型、土地利用方式、作物种植特点、土壤重金属的淋溶特性和污染生态毒理学评价等因素,提出了重金属污染土壤修复方案的选择依据和不同修复方案修复效果评价方法,最后通过试验研究和工程实践,对污染土壤修复方案的选择和修复效果进行了检验。结果表明,修复方案选择依据及修复效果评价方法在实际污染土壤修复实践中取得了较好的结果。该研究结果可为污染场地治理、农田土壤修复及保障农产品安全提供科学参考。     

改性粘土矿物对重金属吸附的研究进展

快速城市化、工业化发展中,我国水体重金属污染问题十分突出,已对人体健康造成严重威胁。吸附法是水污染控制工程中最高效的方法之一,而改性粘土矿物可实现重金属离子的特异性、高效去除。本文总结了近年来多种改性粘土矿物的结构、组成和合成方法,并对其吸附重金属的性能及机理进行阐述,以期为重金属污染水体修复提供理论参考。     

生物炭对土壤重金属污染修复研究

土壤污染是我国当前面临的一项严峻的土地利用、粮食安全和生态环境问题,重金属污染由于其稳定性强、不易迁移、难以降解以及含有毒性成分等特点,严重危害土壤系统和生态系统。生物炭由于其自身比表面积、孔隙率较大以及官能团丰富等特点,对土壤重金属污染修复具有显著的效果。研究了生物炭对土壤重金属修复机理,综述了不同生物炭及改性生物炭复合材料对土壤重金属修复和改良情况,并结合实际,提出了加强针对多种重金属污染的生物炭修复技术研究和加强修复土壤重金属污染之后的土地利用研究等展望及建议。     

新型镉污染土壤修复剂的制备及其应用研究

随着工业的快速发展,大量重金属镉进入土壤,致使土壤中重金属镉超标,从而导致农作物中镉含量超标,严重危害人们的身体健康。因此,对重金属镉污染土壤进行治理和修复已成为目前重要的环境保护任务。本文首先制备了一种新型重金属镉污染土壤修复剂,然后研究了其对重金属镉污染土壤的修复效果。结果表明,制备的新型镉污染土壤修复剂对污染土壤中重金属镉具有良好的修复效果,在最佳的试验条件下,污染土壤中镉的去除率可以达到37.72%。     

农田土壤重金属污染黏土矿物钝化修复研究进展

随着我国工业化和城镇化的发展,农田土壤重金属污染日趋严重。钝化修复技术因其具有修复速率快、效果好、稳定性好、操作简单等优点较适应于大面积中轻度重金属污染农田修复治理。本文概述了农田土壤重金属污染钝化修复技术特点及国内外发展现状,阐述了农田土壤重金属污染钝化修复技术的发展历史。在此基础上就黏土矿物材料对农田土壤重金属污染钝化修复研究现状、农艺措施对农田土壤重金属污染黏土矿物材料钝化修复效应及稳定性影响、黏土矿物材料钝化修复对农田土壤环境质量影响等诸多方面进行了详细综述,并就黏土矿物材料在农田土壤重金属污染钝化修复中的应用及相关问题进行了展望。     

改性炭对重金属污染土壤修复应用研究进展

近年来,土壤重金属污染问题日益严峻,特别是受重金属污染的农业用地威胁着粮食安全,如何去除或者转化土壤中超标的重金属成为研究的热点问题,改性炭对土壤中重金属的修复受到广大学者的关注,其主要利用生物炭对重金属的吸附、固定和转化作用,降低重金属在土壤中的的流动性和毒害作用.综述了生物炭和改性炭的理化性质、对重金属污染土壤的修复机理以及改性炭对铬、镉、铅、砷、铜5种土壤重金属污染修复的效果,以期为生物炭和改性炭在重金属污染土壤中的修复提供理论依据.     

土壤重金属污染及其植物修复研究进展

随着城市化、工业化发展的脚步加快,土壤重金属污染成为国内外普遍关注的环境问题,并且已经严重威胁到地球生态系统的稳定和人类生命的安全,因此,对土壤重金属治理刻不容缓。本研究在介绍土壤重金属污染的现状的基础上,综述了土壤重金属对植物各方面的影响,概述了土壤重金属的植物修复机理以及土壤重金属的植物修复研究进展,提出了今后的研究方向：未来应挑选出超富集植物,为土壤重金属污染植物修复机理的研究工作奠定基础;重点研究微生物对植物修复的研究效果;加强对木本植物的研究,特别是耐性强的乡土植物修复土壤重金属的能力研究;对超富集植物凋落后的安全回收、合理利用进行研究。     

牧草的重金属胁迫效应及修复机制研究进展

土壤重金属污染是造成生态环境质量下降、农作物重金属含量超标以及危害人类健康的主要因素。植物修复兼具生态和经济效益,是目前重金属治理的重要方式之一,但多数植物品种修复能力有限,不能达到良好的重金属去除效果。与之相比,牧草易栽培、生物量大、生长周期短,在重金属污染土壤治理中表现出较强的修复能力,具有良好的应用前景和开发价值。结合牧草植物修复重金属污染土壤的研究现状,系统阐述了重金属胁迫下牧草的响应特征及其对重金属的富集效果和修复机制,旨在为高效利用牧草治理重金属污染土壤提供参考。     

黄棕壤和黄褐土粘粒胶膜的元素组成特征与粘粒矿物

通过对黄棕壤和黄褐土粘粒胶膜中元素和粘粒矿物的分析。比较了粘粒胶膜和基质土壤的性质，元素和矿物组成之间的关系。结果表明：粘粒胶膜的pH值，粘粒含量，有机质，P2O5，MnO2,Fe2O3，盐基等的含量和铁的活化度均比基质土壤的高；粘粒胶膜能富集Co,Pb,Zn,Cd等重金属元素。2种土壤的粘粒胶膜和基质的粘粒矿物均由1.4nm矿物，水云母，高岭石组成；黄棕壤基质和胶膜中的1.4nm矿物为1.4nm过渡矿物和蛭石的混合相，而黄褐土基质和胶膜中的1.4nm矿物全部由蛭石组成。     

稻田重金属污染修复治理技术及效果文献计量分析

为了解国内、外稻田重金属污染修复治理研究进展、研究趋势以及稻田镉污染修复治理效果,通过检索2006—2017年CNKI中国期刊全文数据库和Web of Science~(TM)核心合集数据库有关稻田重金属污染修复治理领域相关文献,利用软件对相关文献进行计量分析,并再次筛选出大田条件下稻田镉污染修复治理技术和效果。结果表明:国内、外本领域近12年中英文发文数量基本持平;近6年年发文数量迅速增长,但中文论文本地篇均被引次数较低;该领域发文主要期刊有《农业环境科学学报》《环境科学》《生态环境学报》《Environmental Pollution》《Journal of Hazardous Materials》和《Chemosphere》;主要研究的重金属是镉、铅、砷等;稻田重金属污染修复治理技术主要包括基施钝化类修复剂的固定/稳定化修复技术、重金属低积累水稻品种、叶面阻控剂以及农艺调控措施等;大田条件下对稻田镉污染修复治理的主要技术以及该技术稻米平均降镉率分别为低镉积累水稻品种74.50%,黏土矿物钝化剂46.85%,叶面阻控剂+基施改良剂44.52%,无机组配改良剂42.19%,水分管理+基施改良剂41.19%。     

APCAs在重金属污染土壤修复中的应用综述

土壤重金属污染来源广泛、危害严重,已经成为环境污染防治中的热点与难点问题.近年来,植物修复技术因其经济、高效而在土壤重金属污染修复领域得到关注,但受土壤中重金属生物有效性的影响,在很大程度上限制了该技术的应用,螯合诱导植物修复技术应运而生.本文在回顾螯合诱导植物修复技术发展概况的基础上,重点综述了EDTA、EDDS、NTA等多羧基氨基酸及其衍生物类螯合剂(aminopolycarboxylic chelating agents,APCAs)在重金属污染土壤修复中的应用进展,系统探讨了使用螯合剂可能带来的环境风险.最后,作者对重金属污染土壤螯合诱导植物修复技术领域进行了展望,并提出了一些相关研究建议.     

土壤镉和砷污染钝化修复材料及科学计量研究

使用Web of Science(WOS)核心合集数据库统计了5年内(2014—2018年)关于土壤镉(Cd)和砷(As)单一污染的情况,发现土壤Cd和As污染依然受到人们的广泛关注,且我国在该领域发文最多。利用CiteSpace软件分析发现施用钝化修复材料是土壤Cd和As污染治理的热点修复技术之一。基于此,本文综述了常见的钝化修复材料及其钝化机理,并分别对钝化修复材料的室内研究和修复实践进行总结,发现无机类钝化修复材料中石灰类主要通过调节土壤pH值改变重金属有效性;磷酸盐类分别通过共沉淀和点位竞争机制钝化重金属;金属及其氧化物类通过表面络合和还原作用对重金属的钝化效果更好;黏土矿物中海泡石和坡缕石廉价绿色且具有较大的比表面积,对重金属的钝化效果较好。有机类钝化剂中生物炭类为研究热点材料之一,因表面拥有丰富的官能团和较大的比表面积,其对重金属表现出良好的钝化修复效果;有机废弃物含高度腐殖化的有机质和微生物,对重金属钝化效果较好。此外,对国内外典型的Cd和As污染实践修复工程进行介绍,发现金属及其氧化物、堆肥、生物炭以及廉价易获得的石灰和黏土矿物施用较广。最后,讨论了钝化修复材料施用中亟需解决的问题。     

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。     

不同红麻品种的土壤重金属污染修复潜力对比研究

为明确红麻的土壤重金属污染修复潜力,以7个国内代表红麻品种为试验材料,种植于Zn、Cu、Cr、Cd、Ni复合污染(P综合=6.2)土壤。在纤维成熟期测定红麻产量,以及叶片、茎秆、根系重金属含量,并计算红麻重金属转移系数、富集系数以及重金属转移量。结果表明:杂交组合红优2号在两年试验中,生物量均为最佳,分别为10.1 t·hm~(-2)和16.7 t·hm~(-2);红麻不同器官的重金属累积差异显著,叶片和根系重金属累积量均高于茎秆,但富集系数均低于1,未达到高富集植物特征;湘红1号转移系数优于其他品种,其中重金属Cd的转移系数达到1.39;红麻单季最高可转移重金属Cu 185.3 g·hm~(-2)(福红991)、Zn 1 012.9 g·hm~(-2)(湘红1号)、Cd25.7 g·hm~(-2)(浙8310)、Cr 40.8 g·hm~(-2)(H368)、Ni 34.8 g·hm~(-2)(H368)。研究表明:红麻生物量大,重金属耐性高,具有一定经济价值,但重金属提取能力不强,可适用于重金属污染土壤的复垦。     

生物炭对土壤重金属形态特征及迁移转化影响研究进展

在土壤重金属防治中,生物炭因其特有结构和性质,可降低土壤重金属活性和移动性,减少土壤中重金属生物有效性,达到修复重金属污染土壤目的。文章综述近年来国内外有关生物炭修复土壤重金属研究进展,阐述生物炭对土壤重金属生物有效性、重金属形态、重金属迁移转化等方面影响,分析作用机理并提出展望。     

Microbial Remediation of Heavy Metal(loid)Contaminated Soil: A Review

Because of the rapid development of industrial processes, increased urban pollution and agricultural chemicals applied in recent years, heavy metal(loid) pollution in soil has been very serious, and there is an urgent need for fast and efficient removal of heavy metal(loid) pollution. Currently, environmental microorganisms are always used to perform biological alteration or improvement of soils and sewage. Using functional microorganisms that are resistant to toxic heavy metal(loid) ions for alteration and transformation of heavy metal(loid)s in ionic form is an effective measure for microbial remediation of heavy metal(loid)contaminated soil. This paper reviewed the microbial remediation mechanism of heavy metal(loid) contaminated soils, and the approaches for breeding bacteria those can be used for highly efficient removal of heavy metal(loid)s, as well as the application examples of microbial remediation and transformation of heavy metal(loid) contaminated soil, and finally described the future trends and further research work of heavy metal(loid) contaminated soils by microbial remediation.     

土壤重金属污染研究述评

研究利用近5年土壤重金属污染研究文献,对重金属的危害、土壤重金属来源、形态及毒性机理、污染的风险评价及土壤重金属空间分异研究方法5个方面进行了综述,指出对土壤重金属活性、毒性与形态关系进行研究以及采用定量分析方法解析受污染土壤中的重金属来源及其比例仍将是土壤重金属研究的重点。