纳米零价铁在污染土壤修复中的应用与展望

近年来,纳米零价铁因其大的表面积和高的表面反应活性,在生态环境保护和污染控制中的作用与贡献越来越大;同时,作为在污染土壤和水体修复与治理方面可以提供具有成本-效益解决方案的一项新技术,已经受到越来越多的关注.关于纳米零价铁在污染水体和地下水修复方面的报道已有很多,但极少是有关纳米零价铁在污染土壤修复方面的.本综述中,对近期纳米铁及其在环境修复特别是土壤修复中的研究进展作了概括和展望,总结了提高纳米零价铁的活性、稳定性及迁移性的改性技术,如聚合物包覆、活性炭负载、CMC稳定等.这些纳米零价铁可以去除/转移环境中广泛的污染物,如重金属、无机盐及有机物.随后对纳米零价铁及其改性材料在污染土壤修复中的研究进展进行了较为详细的概述,并对影响反应效率的因素加以讨论;另外,还对零价纳米铁在环境中的稳定性、迁移性及其潜在生态毒性效应做了简要的探讨.对其未来的应用方向进行了展望,以期为今后研究纳米零价铁作为参考.     

复配还原稳定化药剂修复铬污染土壤研究

以甘肃省某化工厂历史遗留铬污染场地为研究对象，开展还原稳定化法修复铬污染土壤小试研究，确定最佳修复工艺参数。结果表明，采用9种不同配比的复配修复药剂分别对铬污染土壤进行处理，添加后养护3 d,综合对比浸出液中的污染物浓度、还原稳定效率和反应前后土壤pH变化，得出6%硫酸亚铁+3%硫化钠和6%氯化亚铁+3%硫化钠的修复效果较好。添加8%氯化亚铁+4%硫化钠，养护3 d,可使污染土浸出液中的总铬和Cr⁶⁺达到修复目标值，养护30 d,可使还原稳定效率达到100%。添加不同百分比的硫酸亚铁+硫化钠和氯化亚铁+硫化钠，对场地污染土壤pH影响不大；添加不同百分比的硫酸亚铁+硫化钠和氯化亚铁+硫化钠，养护3 d和养护30 d,对场地污染土壤pH影响不大。     

青海海北化工厂铬渣堆积场土壤铬污染状况研究

通过野外观测与室内分析相结合的方法,研究了青海海北化工厂铬矿堆渣场土壤铬污染状况。结果表明:渣场附近土壤受到严重的铬污染,其铬含量大幅度超出全国土壤铬含量和青海土壤铬环境背景值。随距离堆渣场距离的增大,土壤铬含量急剧降低。土壤铬含量与距离堆渣场的距离之间的关系均可用线性函数或幂函数来表示,幂函数优于线性函数。铬在土壤剖面中的分布呈现出上低下高的分布趋势,其分布特征与铬的独特的土壤化学特性和土壤水分运动有关。堆渣场附近土壤中铬具有很大的可迁移性,铬进入土壤后主要和土壤碳酸盐、有机质和氧化物相结合,有很大一部分存在于土壤溶液中,显著地改变了原有土壤中铬的形态分布。在对堆渣场土壤污染进行治理时必须综合考虑气候、土壤、地形因素及铬的土壤环境行为。     

农田土壤中六溴环十二烷的污染过程以及生物修复方法研究进展

六溴环十二烷(Hexabromocyclododecane,HBCD)是一种广泛使用的添加型阻燃剂,其具有持久性、生物积累性、生物毒性以及可远距离迁移性等特点。HBCD不会直接施用于农田土壤,但会随着一系列的环境行为进入其中并被土壤有机质吸附,使土壤成为HBCD的"汇"。土壤中的微生物和植物等生物活动会使HBCD进入生物链并对人类健康造成威胁。土壤生物修复方法具有修复成本低、操作简单、高效安全等特性,符合农田土壤绿色发展的目标导向,越来越多地被应用到土壤修复当中。本文重点阐述了农田土壤中HBCD的污染过程,包括污染源、环境行为,并对HBCD的生物修复方法进行了总结分析,以期为农田土壤中HBCD的高效阻控以及污染土壤的绿色修复提供有益参考。     

荸荠土壤中锌、铜、铬的测定及污染评价

利用微波消解-火焰原子吸收光谱法测定荸荠土壤中的锌、铜和铬含量,旨在为荸荠重金属生物有效性研究、合理种植及确保荸荠质量提供参考依据。验证检测方法的检出限、准确度与精密度,分析荸荠土壤中的重金属锌、铜和铬含量,采用单因子污染指数法和潜在生态危害指数法对研究区域荸荠土壤中锌、铜和铬的污染及其生态风险进行评价。结果表明,荸荠土壤中锌、铜、铬含量分别为63.9～126.8、9.1～18.9、1.2～26.8 mg/kg,平均值分别为83.8、12.6、11.4 mg/kg。以食用农产品产地环境质量标准为评价依据,荸荠土壤锌、铜和铬元素均无污染。经潜在生态危害指数分析得知,3种重金属潜在生态危害由强至弱依次为CuZnCr。总体上看研究区域荸荠土壤中锌、铜和铬污染风险程度较低。     

基于文献计量的铬污染土壤修复领域研究进展与前沿分析

为明确铬污染土壤修复领域的发展历程和研究前沿,本研究以Web of Science(WoS)核心数据库的相关文献为研究对象,运用文献共被引、关键词共现和突现探测的文献计量分析法,从发文量、参考文献和关键词3个角度分别对该领域的受关注程度、知识基础和研究前沿进行分析与讨论。结果表明：铬污染土壤修复领域共发表论文1 972篇,发文量总体呈逐年上升趋势,表明该领域受到越来越广泛的关注。通过文献共被引分析得出该领域的知识基础主要包括以下几个方面：自然条件土壤中铬的生化反应(环境生化)、含铁物质还原(铁化合物和纳米零价铁)、有机物质还原(官能团和生物炭)、铬胁迫(抗铬细菌、植物毒性和铬胁迫)和生物修复,同时微生物修复、植物毒性和纳米零价铁也是目前该领域的研究前沿,应该受到重点关注。本研究结果有望为土壤污染修复和农业安全生产提供理论依据。     

土壤铬对烟草的影响及其生物修复技术研究进展

从土壤铬的形态与来源、土壤铬对烟草农艺性状和生理生化性状的影响、土壤铬在烟株的分配规律以及烟田土壤重金属污染生物修复技术等方面进行综述,以期为铬污染烟区烟草种植提供理论指导和技术支持。     

不同价态铬的土壤碱性磷酸酶效应模拟研究

铬是环境中四大污染元素之一,其不同价态间对生物的生态毒性差异较大。采用模拟方法对Cr3+和Cr6+的土壤碱性磷酸酶效应进行了研究。结果表明,铬显著抑制了土壤碱性磷酸酶活性,其中Cr3+的抑制作用远强于Cr6+,土壤轻度Cr3+和Cr6+污染时的临界浓度分别为151和1132mg·kg-1,二者相差6.5倍;碱性磷酸酶活性及动力学特征参数Vmax、k等与Cr浓度间达显著或极显著负相关,揭示土壤磷酸酶活性及Vmax、k可作为土壤Cr污染的监测指标之一;模型U=β0(/β1×C+1)揭示酶与铬间的机理为完全抑制,动力学则进一步细化为非竞争性抑制;计算获得的抑制常数Ki为Cr3+Cr6+,反映出Cr3+与土壤酶活性位点的亲合力远强于Cr6+。     

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.     

土壤中的铬与植物生长

铬是污染环境的主要重金属之一,当它进入农业环境后,对作物生长和产品质量的影响是人们很关心的问题, 一、土壤中铬的来源 土壤中的铬主要来源于成土母质,并因成土母质不同,含量差异很大。发育于蛇纹岩的土壤,铬的含量非常高。如波多黎各Mayaguez地区的土壤,铬含量高达33,800     

光合细菌和生物炭对污染土壤中铬的稳定化效果及小白菜生长的影响

为了研究光合细菌和生物炭对铬污染土壤的修复效果,采用光合细菌球形红细菌(Rhodobacter sphaeroides)H菌株和生物炭为修复材料,模拟铬污染土壤为研究对象,通过盆栽试验研究了H菌株、生物炭、H菌株和生物炭联合对铬污染土壤中铬的稳定化效果以及对小白菜的株高、根长、叶绿素和可溶性糖含量的影响。结果表明:修复30 d后,H菌株和生物炭联合修复的效果要优于单施H菌株和生物炭,并且当菌株添加量为10~8CFU·g~(-1)和生物炭添加量(质量比)为1%即T6处理时,修复效果最好,较单加H菌株和生物炭,铬的生物可利用性分别降低了8.03%和9.11%,土壤中的过氧化氢酶、脲酶、转化酶和碱性磷酸酶活性比不添加菌株和生物炭即CK处理分别升高了58.72%、98.25%、136.58%和61.03%。T6处理对铬胁迫下小白菜的促生效果显著,与CK组相比,小白菜植株地上部分和根系的铬含量分别降低了26.67%和14.84%,极大地促进了铬胁迫下小白菜植株的生长,叶片的叶绿素和可溶性糖含量分别升高了30.08%和17.39%。经XPS和XRD分析结果推测H菌株和生物炭的主要修复机制为混合还原和静电吸附,二者对铬污染土壤具有较好的修复效果,且对小白菜具有较好的促生效果。     

生物质炭对土壤中重金属形态和迁移性的影响及作用机制

生物质炭是生物质原料在缺氧条件下经高温裂解而成的一种固体产物,它们在土壤重金属污染修复中的应用是当前环境研究的热点之一。对目前生物质炭研究的进展进行了综述,阐明了生物质炭施入土壤可通过物理吸附、离子吸附、离子交换、沉淀络合等交互作用机制,显著降低土壤重金属的有效态,减少它们在环境介质中的迁移性,从而降低土壤重金属的生物毒性。但是生物质炭的研究仍然存在许多问题,特别是如何增强它们在土壤环境中对重金属离子钝化的稳定性、长效性以及生物质炭—土壤—作物—人体健康风险一体化研究等方面,仍需要持续深入研究。     

土壤中不同形态铬的转化机制及其对水稻生长发育的影响

系统地研究了土壤中不同形态铬的转化机制，从理论上和实验结果上探讨了土壤中铬的氧化还原、吸附、解吸、结合作用机制和相互关系及环境因子的影响；探索了土壤中铬的迁移、转化和积累的规律，同时辅以盆栽试验，研究了土壤中不同形态的铬对水稻生长发育的影响和吸收积累的关系，初步明确了土壤中不同形态铬的污染行为和生物效应的差别。     

开阳县茶园土壤重金属元素含量及污染评价

对贵阳市开阳县8个乡镇茶园土壤中铅、镉、铬、铜、汞、砷这6种重金属元素含量进行了检测,以无公害茶叶产地环境条件中土壤环境要求为背景值作为标准对其单项和综合污染指数进行分析评价.结果表明:调查区域内土壤重金属含量差异较大,且部分受到了不同程度的污染.在重金属污染因子中,Hg是主要污染因子,其次是Cd.     

生物炭的土壤环境效应及其重金属修复应用的研究进展

生物炭独特的理化性质使其具有较高的稳定性及一定的吸附能力和阳离子交换能力（CEC）,同时还兼有使用成本低、技术原理简单、环境友好性突出等特点,不仅可解决土壤污染问题,还可以为农村过剩生物质处理提供解决途径,近年来生物炭在土壤污染修复治理方面的应用研究倍受关注。概述了生物炭的理化特性以及环境特性,着重介绍了生物炭在提高土壤 CEC、提升土壤 pH 值、增加土壤有机质（SOM）含量、提高微生物活性等方面的环境效应与土壤重金属迁移性之间的关系;对今后生物炭对土壤重金属迁移性及生物有效性的影响研究进行了展望,提出在进一步研究中,不仅要对不同生物质原材料、制备条件下的生物炭进行对比研究,还要根据土壤重金属污染的具体情况（土壤自身理化条件、重金属种类、含量、形态）,结合测土施肥的基本原理,对生物炭的土壤重金属修复能力进行长期、系统的研究。     

冷水江锑矿区重金属污染林地土壤环境质量评价

为了给锑矿区土壤生态修复、造林树种选择和快速恢复植被提供科学依据,采集了冷水江锑矿区受重金属污染的林地土壤样品,运用原子吸收分光光度法对土壤中6种重金属元素进行了测定,并对锑矿区受重金属污染的森林土壤环境质量进行了全面评价,结果表明:锑矿区三地点土壤中Sb、As、Pb、Hg、Cd、Zn含量有极显著差异。七里铺点土壤中以Sb、Hg、Cd、Zn含量最高,长龙界点土壤中以As含量最高,联盟点土壤中以Pb含量最高。随着土层厚度的增加,土壤中Sb、As、Pb、Hg、Cd、Zn含量呈递减的趋势。联盟点、长龙界点重金属污染的大小顺序是:Sb>Cd>Hg>As>Zn>Pb。七里铺点重金属污染的大小顺序是:Sb>Cd>Hg>Zn>As>Pb。依据内梅罗污染指数评价标准,冷水江锑矿区存在着严重的Sb、As、Cd、Hg和轻度的Zn、Pb复合污染。从不同土层重金属污染的内梅罗污染指数及重金属含量的分布特征分析,Sb、Hg在土壤中具有较大的迁移性,Zn具有中等的迁移性,而As、Pb、Cd则具有较小的迁移性。     

贵定县茶园土壤中重金属元素含量及污染评价

为贵定茶园区的优选和建设提供科学依据,对贵定县5个乡镇茶园土壤pH值及铅、镉、铬、铜、汞、砷6种重金属元素含量进行了检测及统计分析,以无公害茶叶产地环境条件中土壤环境要求为背景值作为标准对其单项和综合污染指数进行分析评价。结果表明:调查区域内土壤重金属含量差异较大,且部分受到了不同程度的污染。在重金属污染因子中,Hg是主要污染因子,其次是Cd。     

土壤重金属生物有效性评价方法

土壤重金属污染已成为人们广泛关注的全球性的环境问题之一。重金属生物有效性是衡量重金属元素迁移性、生物可利用性和生态影响的关键参数,在污染土壤风险评估、治理和修复中有着重要的作用。综述了国内外土壤重金属生物有效性评价方法(化学提取法、生物学评价法、体外消化法、In V itro法、同步加速辐射-全反射X射线荧光技术)的研究进展,并对今后的研究进行了展望。     

不同价态铬对土壤碱性磷酸酶活性的影响

【目的】研究不同价态铬对土壤碱性磷酸酶活性的影响,为环境保护以及重金属铬的监测提供理论依据。【方法】以采自陕西杨凌、榆林、黄龙的土娄土、风沙土、褐土为供试土样,采用室内模拟方法,研究了Cr3+(0,250,500,750,1500,2500,5000 mg/kg)、Cr6+(0,500,1000,1500,2000,2500,5000 mg/kg)单一和复合污染条件下,土壤碱性磷酸酶活性的变化规律。【结果】土壤碱性磷酸酶活性(U)随铬含量(C)的增加而降低,采用U=A/(1+B×C)模型(其中A、B为复合参数)可较好地表征土壤碱性磷酸酶与铬含量之间的关系,且拟合方程均达极显著相关;土壤受铬轻度污染的Cr3++Cr6+、Cr3+、Cr6+临界含量分别为17.8,37.9,548.7 mg/kg。【结论】铬明显抑制土壤碱性磷酸酶活性,其中Cr3+的抑制作用明显强于Cr6+,土壤碱性磷酸酶可表征土壤铬污染的程度,铬对土壤碱性磷酸酶的作用机理均为完全抑制作用。     

浙江水产养殖环境中铬的形态分析和污染情况调查

本文对浙江省池塘养殖、滩涂养殖、浅海筏式养殖、工厂化养殖和网箱养殖等典型养殖模式 环境中铬的污染情况进行抽样调查，根据本单位开发方法对总铬和有效态铬中的两种价态铬进行测 定。结果表明，我省水产养殖环境中，水质中总铬和毒性较大的Cr6+含量较小，均在《生活饮用水卫 生标准》（0.05mg/L）限量标准以下，未发现超出渔业水质标准的情况。