生物炭修复重金属污染农田土壤的机制及应用研究进展

将生物质转化为生物炭并用于重金属污染农田土壤修复中,是有效利用生物质资源、保障粮食安全的有效途径之一。然而,生物炭的应用效率受其特性和土壤环境影响极大。该研究综述了生物炭特性,并探讨了生物质和热解温度对其影响规律,阐明了生物炭对重金属的直接固定作用,以及通过影响土壤p H值、阳离子交换量(Cation Exchange Capacity,CEC)、矿物组分和有机质等,进而间接固定重金属的作用机制。同时,该文系统总结了国内外生物炭在田间试验中的应用,从土壤重金属迁移性和生物有效性、作物累积重金属和作物产量等3个方面阐明了生物炭的应用效果和作用规律。针对田间试验条件区别于室内试验的特殊性,探讨了生物炭施撒方式及用量、施肥等田间管理和气候环境等现场条件对生物炭应用的影响,并对今后完善生物炭在土壤修复中作用机制、扩大研究尺度和长期土壤监测等方面研究进行了展望。     

生物炭在土壤改良和重金属污染治理中的应用

作为重要的土壤改良剂、污染物质吸附剂的生物炭在农业和环境中具有巨大的应用价值和现实意义,因而受到国内外学者们的普遍关注。本文基于生物炭在农业增产和重金属污染治理方面的国内外研究文献,综述了生物炭的基本特性及对土壤的改良作用,分析了生物炭对土壤肥力及作物增产的影响,阐述了生物炭对土壤重金属污染修复机理,及该领域未来的发展动向,以期为生物炭大规模农用提供参考。     

重金属稀土元素污染在水生物体内的生物富集

对铅,镉,汞以及镧,铈在鲤鱼体内的生物富集作用者了室内试验和讨论。 金属及稀土元素在鱼体各部位均有较强的富集作用,其中肌肉部分富集能力较弱,内脏富集能力昆强;鱼体各部位对重金属及稀土元素的富集作用随时间的增加而增加,在一定的时间后趋于平衡;并且,鱼体中各部位对重金属及稀土元素的生物富集作用存在较大差异。     

生物固体用于固定轮胎灰中重金属元素移动的研究

本文通过室内模拟淋溶实验，研究了用生物固体固定重金属的可行性。淋洗柱中填充的基质为土壤、轮胎灰、土壤与轮胎灰混合后加入不同量的生物固体及是否加入石灰及木屑等处理，连续淋洗７周，结果表明：当基质ｐＨ〈７时，生物固体对重金属无有效的固定作用；生物加入量越多，重金属的浓度增高，必须用石灰调节；淋洗时间越红，淋洗液中重金属浓度逐渐下降；随着生物固体用量的增多，渗漏液中ＮＯ３＾－－Ｎ及电导随之增加，有石灰时     

改性生物炭对重金属污染修复研究进展及其机制分析

土壤重金属污染严重威胁农业安全。近年来,生物炭作为一种土壤重金属污染修复的新型材料受到广大学者的关注,如何通过改性方法强化生物炭吸附能力,提高生物炭的安全性、高效性和环境友好性是近年来的研究热点。论文综述了生物炭的基本特征,改性生物炭的原料来源,常见改性方法,吸附固定重金属的作用机制,并对改性生物炭功能及其应用拓展进行了展望,以期为土壤重金属修复材料的筛选提供理论依据。     

金属硫蛋白作为重金属污染生物标志物的研究进展

金属硫蛋白（MT）是一类普遍存在于生物体内的低分子量、富含半胱氨酸、热稳定性、可诱导型非酶蛋白,具有维持生物体内金属含量动态平衡和重金属解毒作用双重机制。大量研究表明,MT可作为重金属污染的生物标志物,用来预测生物体受重金属暴露的状况和重金属污染的压力,且对制定预防性的管理措施、及时监控环境污染皆具有重要的现实意义。本文根据国内外文献资料查阅及综合分析,主要阐述了金属硫蛋白的基本结构、多态性、生理功能及其作为生物标志物在环境污染检测与诊断方面的研究与应用,并展望其今后研究方向。     

有机改良剂在重金属污染土壤修复治理中的应用

土地利用逐渐成为重要的废物利用和处置方式,因此土壤被视为重金属的主要来源,通过植物吸收和动物转换进入食物链。随着公众逐渐意识到污染土壤对人类和动物健康带来的不良影响,场地污染修复技术的开发也得到了广泛的研究。生物修复是通过土壤微生物和植物改变重金属的生物利用率,添加有机改良剂提高其作用效果。堆肥、污泥和城市固体废物等许多有机改良剂可改善土壤物理性质和肥力,通过吸附、络合、还原、挥发等作用降低土壤中重金属的生物利用率。基于此,综述了有机改良剂在生物修复中的作用机制,并讨论了土壤重金属吸收与生物利用率的现实意义。     

基于文献计量分析有机质影响土壤重金属生物有效性的研究热点和趋势

基于CNKI及Web of Science数据库,利用Citespace软件,对该方面的研究主要结构、研究基础、热点问题及趋势等开展分析,探讨有机质对重金属生物有效性的影响。以中科院为代表的中国研究机构对该领域的研究做出了巨大贡献,发文总量占31.8%。该领域大多数文献发表在Science of the Total Environment及Chemosphere等国际期刊。根据WoS文献共被引分析,得到该领域研究共识主要有三个方面：一是重金属形态对其生物有效性影响巨大;二是植物吸收、动物积累重金属与有机质及其他环境因素密切相关;三是有机质与重金属的相互作用如溶解-沉淀、氧化-还原等是影响重金属迁移转化及生物有效性的机制。根据关键词共现分析,得到该领域国际研究的热点类型共11类。通过WoS文献高被引文献分析,研究主要集中在不同来源有机质与重金属在固相、液相体系环境中相互作用,对重金属的活化或固定的作用机制及相关应用。根据关键词突现分析,该领域“大米”、“生物炭”、“修复”等是目前国际研究热点。     

内外生菌根真菌对重金属的耐受性及机理

本文从内外生菌根真菌对重金属的耐受性和耐受机理,以及将菌根真菌作为重金属污染程度的生物指示剂和重金属生物修复等方面对菌根真菌和重金属的相互作用作了较全面的论述。重金属对生物圈的污染是一个严重的环境和健康问题。某些内外生菌根真菌对重金属具有耐受性。菌根真菌菌丝能与金属相结合而限制它们向菌根植物地上部迁移,从而可达到植物稳定和保护植物免遭重金属毒害的目的。内外生菌根真菌对重金属的耐受性因菌种、重金属种类和浓度、与宿主植物共生与否以及所生长的土壤条件等而异,同时种内菌株之间也有差异。菌根真菌通过离子交换,络合物的形成,沉淀或结晶化作用等方式获得对重金属的耐受性,其子实体内重金属含量,繁殖体密度和侵染势可作为重金属污染程度的生物指示剂。     

土壤中重金属的生物有效性研究进展

综述了年十年来国内及国际上研究土壤中重金属的生物有效性的态势，尤其是影响土壤中重金属生物有效性的诸多因素，以期进一步推动国内的土壤中重金属生物有效的研究工作和重金属污染土壤的生物治理工作。