Zn/Cd污染土壤的化学钝化修复

本文研究了天然凹凸棒石和改性凹凸棒石(凹 Fe、凹 Mn、凹 P)对Zn/Cd模拟污染土壤的修复效果.在土壤中添加改良剂20 g/kg土,进行黑麦草盆栽试验.采用植物吸收和化学提取来评价修复效果.植物吸收结果表明凹 P处理效果最好,其原因可能是形成氢氧化物或磷酸盐沉淀;化学提取实验结果表明凹凸棒石可在一定程度上降低弱交换态Zn的含量.     

碳酸钙和壳聚糖联用对高pH值石灰性土壤砷污染的钝化

为明确碳酸钙-壳聚糖联用对高pH值石灰性土壤砷污染的钝化效果,该研究采用田间As污染模拟试验,设置对照(CK)、砷污染(As)、砷污染+碳酸钙(As+Ca)、砷污染+碳酸钙+壳聚糖(As+Ca+C)4个处理。研究了碳酸钙和壳聚糖添加对As污染石灰性土壤酶活性影响,污染土壤中As的形态变化,以及As在供试作物玉米体内的迁移特征。结果表明:As污染石灰性土壤上添加碳酸钙(Ca)有利于提高土壤酶活性,碳酸钙和壳聚糖(Ca+C)联用后,土壤脲酶、纤维素酶和过氧化氢酶活性分别显著提高了52.35%、74.92%、8.72%(P0.05)。高pH值石灰性土壤外源As的主要存在形态为残渣态,且残渣态占总砷含量的60%以上。与As处理相比,As+Ca和As+Ca+C处理的水溶态砷分别显著降低17.15%和27.03%(P0.05);As+Ca+C处理的钙-砷、铁-砷和铝-砷分别显著升高了13.97%、14.24%、13.85%(P0.05)。As+Ca和As+Ca+C钝化处理对As钝化率分别达9.78%和18.37%。As污染土壤上种植玉米会导致各部位As积累的增加,但Ca+C联用使玉米籽粒、根、茎、叶的As含量显著降低50%、13.98%、16.51%、14.94%(P0.05)。可见,Ca+C钝化剂联用方法可应用于高pH值石灰性土壤As污染修复。     

土壤砷污染及其修复技术的研究进展

土壤砷污染已成为严重的环境和公共健康问题,日益受到人们的密切关注。综述了土壤砷污染的现状、来源及其危害,同时探讨了土壤砷污染的物理化学修复和生物修复（特别是植物修复）技术的研究现状;并对今后砷污染修复研究方向进行了展望。     

改良剂原位修复重金属污染土壤研究进展

改良剂原位修复重金属污染土壤因其成本低廉、易于实施,已经得到广泛应用。然而,改良剂对土壤重金属的修复仍然存在着一定的局限性和潜在风险。无机和有机改良剂的修复效果不仅与重金属离子的种类有关,而且还受作物、土壤类型及环境因子的制约。本文就目前常用改良剂的修复效果,存在的问题,改良剂原位修复重金属污染土壤的作用机制以及国内外研究进展作简要综述,并对此方面研究的未来趋势提出展望。     

化学萃取修复砷污染土壤的研究进展

因含砷化学品的使用引发重大砷污染事件时有发生,而土壤是其最大的受害者。土壤中的砷会在农作物体内富集影响其生长并可通过食物链进入人体对人类健康造成的严重的危害。因此有必要寻找一种快速高效的方法对砷污染土壤进行修复。化学萃取修复技术具有可修复严重砷污染土壤,效率高,修复时间短,操作简单等优点,目前应用的较广泛。本文综述了化学萃取技术的原理、步骤、过程以及砷污染土壤的化学萃取修复技术中一些对砷萃取效率的影响因素,指出了化学萃取修复技术可能的改进方向为砷污染修复的进一步研究提供了理论依据。     

客土改良技术及其在砷污染土壤修复中的应用展望

砷是一种毒性很强且对人体健康威胁很大的金属元素,土壤砷污染与修复长期以来受到各国政府和科学家的广泛关注。客土改良技术是污染土壤修复中较常用和有效的方法之一,近年来逐渐受到关注。本文在简述土壤中砷来源及其危害的基础上,重点对近年来该技术在土壤改良及污染土壤修复中的应用进行了系统整理,并以此为基础,比较了砷污染土壤的物理、化学及生物修复的效果。结合我国部分地区耕地砷污染较严重的现状,认为客土改良技术见效快、改良较彻底、且具有较高的实用性。同时,论文还对客土技术在砷污染土壤修复中的研究重点及应用前景等进行了展望。     

煤基腐殖酸对土壤砷赋存形态和小白菜生长及砷吸收分布的影响

为探讨部分煤基腐殖酸性质与土壤砷有效性的关系及其在砷污染土壤修复改良中的潜在利用性和应用方向,通过小白菜盆栽试验研究了4种煤基腐殖酸对土壤砷形态和含量及小白菜生长和砷吸收分布的影响。结果表明:6号和10号煤基腐殖酸显著降低了土壤可交换态和碳酸盐结合态砷含量,从而显著降低土壤有效砷含量,抑制砷向小白菜地上部转移和积累;特别是添加10号煤基腐殖酸土壤可交换态砷含量、有效砷含量和小白菜地上部砷总量分别比As处理降低了49.18%,42.22%和15.17%。而9号和11号煤基腐殖酸增加了土壤可交换态和碳酸盐结合态砷含量,显著增加土壤有效砷含量,对小白菜吸收砷并向地上部转移也有一定促进作用,二者土壤可交换态砷含量、有效砷含量和小白菜地上部砷总量分别比As处理增加了10.58%和5.95%,31.11%和22.22%,20.81%和17.21%。4种煤基腐殖酸对小白菜生长均有一定的促进作用,总体表现为10号6号11号9号。因此,E4/E6值小、分子量大、总酸性基含量较低的6号和10号煤基腐殖酸对土壤砷具有明显的钝化作用,可用于轻度砷污染土壤治理中抑制作物对砷的吸收和向地上部转移,实现作物安全生产;而E4/E6值大、分子量小、总酸性基含量较高的9号和11号煤基腐殖酸对土壤砷具有一定的活化作用,在中度和重度砷污染土壤的植物修复中可作为活化剂强化修复速度和效果。     

土壤重金属污染现状与修复技术研究

土壤是农业的基础,也是人类获取食物和其他再生资源的物质基础。随着工业发展和农业生产的现代化,重金属污染已经成为一个危害全球环境质量的主要问题。本文通过土壤重金属污染的来源、现状、不同修复技术的原理、优缺点、前景作了概述,并重点对目前常用改良剂的修复效果、存在的问题、改良剂原位修复土壤重金属污染的作用机制以及国内外研究进展作简要综述及对未来趋势提出一些看法,为实现对重金属污染土壤进行有效的生态整治和安全高效的利用提供技术途径。     

改良剂对土壤锌铬及养分有效性的影响

选用5种不同类型的改良剂,对锌铬复合污染的土壤进行试验,分析了不同改良剂对土壤养分及重金属有效态含量的影响.结果表明:各改良剂的施入均改变了土壤pH,其中,过磷酸钙、麦秆及油菜秆降低了土壤pH值,石灰及兔粪提高了土壤pH值.5种改良剂均显著降低了土壤中的锌、铬有效态含量,其中,麦秆(高浓度)处理的土壤有效态锌含量最低,为20.00 mg/kg,较对照降低了53.25%;石灰(高浓度)处理的土壤有效态铬含量最低,为3.18 mg/kg,较对照降低了60.15%.除过磷酸钙和石灰降低了土壤速效钾含量之外,各改良剂处理均显著提高了土壤速效氮、磷、钾含量,其中,兔粪(高浓度)处理的土壤碱解氮含量最大,为124.56 mg/kg,比对照提高了41.51%;过磷酸钙(高浓度)处理的土壤速效磷含量最大,为42 mg/kg,较对照提高了133.33%;麦秆(高浓度)处理的土壤速效钾含量最大,为211.56 mg/kg,较对照提高了136.88%.     

不同改良剂施用对污染土壤养分转化及砷和铅生物有效性的影响

为比较不同小龙虾壳基土壤改良剂对砷、铅复合污染土壤的修复效果,通过盆栽试验,探究施用1％(w/w)小龙虾壳粉(CSP)、甲壳素(CT)、小龙虾壳炭(CSB)及甲壳素-小龙虾壳炭配施(CT-CSB,CT∶CSB为1∶1)对土壤养分、酶活性、重金属生物有效性及青菜生长的影响.结果 表明,不同改良剂施用均可显著提高土壤pH和...     

磷灰石等改良剂对重金属铜镉污染土壤的田间修复研究

通过田间小区试验,研究了磷灰石、石灰、木炭、猪粪、铁粉5种改良剂对Cu、Cd复合污染土壤的改良效果。结果表明,石灰、磷灰石、木炭、猪粪降低了土壤溶液中重金属Cu、Cd的含量,提高了土壤溶液的pH,但改良效果随着时间的推移不断降低。磷灰石、石灰、木炭的加入显著降低了有效态Cu含量,但对有效态Cd含量影响较小。与猪粪相比,磷灰石、石灰、木炭显著增加了黑麦草生物量,提高了对重金属Cu、Cd的吸收能力,对该污染土壤的修复具有实践应用价值。     

高聚物土壤改良剂的研究进展

本文综述了高聚物土壤改良剂的分类及其改良土壤的作用机理 ,以及在提高土壤肥力 ,减少水土流失 ,改良干旱土壤 ,盐碱地和污染土壤的再生等方面的应用     

砷污染土壤生物挥发研究进展

本文综述了国内外As污染土壤生物挥发研究的最新进展.介绍了As的生物地球化学循环过程,分析了微生物形成挥发性As化合物的机理以及影响因素,探讨了采用生物挥发修复As污染土壤的可能性,最后展望了As污染土壤生物挥发研究的未来.     

铁氧化物固定土壤重金属的研究进展

铁氧化物及其前体在重金属污染土壤的原位修复方面已得到广泛应用,它既可单独使用亦可与其他钝化剂联用.尽管应用铁氧化物修复重金属污染土壤取得了部分成功,但对长期、大规模应用的效果及其稳定性等,目前尚缺乏统一的认识.在对铁氧化物修复重金属污染土壤研究结果进行归纳总结的基础上,探讨了植物和微生物对铁氧化物稳定砷效果的影响,旨在...     

赤泥颗粒对韭菜吸收污染土壤中铅锌的抑制效应研究

采用盆栽试验方法,通过添加赤泥颗粒修复铅锌污染土壤,按照火焰原子吸收分光光度法测定不同时期种植韭菜的土壤中重金属的含量,分析赤泥颗粒对土壤中重金属的钝化行为与机理,确定赤泥颗粒对土壤修复和对韭菜生长促进最佳的添加量。结果表明,赤泥颗粒能缓释OH-,促进重金属铅、锌化学形态转化和抑制生物吸收。铅、锌污染土壤修复的最佳赤泥颗粒添加量为5%,此时,土壤中铅、锌的生物有效态含量在修复期内分别降低了41.03%、26.55%;结合铅锌污染土壤修复与韭菜生长影响,初步确定赤泥颗粒的最佳施用量为1%,此时,土壤中铅、锌的生物有效态含量在修复期内分别降低了24.81%、15.9%;赤泥颗粒对铅锌污染土壤的修复能力大小为铅〉锌。     

不同钝化剂对Cu、Cr和Ni复合污染土壤的修复研究

利用盆栽试验研究了不同钝化剂(沸石、牡蛎壳、鸡蛋壳、硅藻土和聚丙烯酰胺(PAM))对生长在重金属污染土壤上的青菜(Brassica chinensis L.)生物量、重金属吸收以及超氧化物歧化酶的活性(SOD)和丙二醛(MDA)含量的影响,同时,通过对土壤p H和土壤重金属提取态的分析,探讨了钝化剂影响青菜生物量和重金属吸收的可能原因。结果表明:钝化剂加入可显著降低青菜地上部分Cu、Zn、Ni和Cd的含量及其氧化性损伤和脂膜损伤(SOD和MDA指标显著降低)。施入钝化剂后,土壤p H显著提高,重金属提取态Cu、Zn、Pb、Ni和Cd普遍降低(硅藻土处理除外)。相关性分析表明,土壤p H与提取态重金属Pb、Zn、Ni和Cd呈显著的负相关,而青菜中的重金属Zn、Ni和Cd的含量与土壤提取态含量呈显著正相关。综合考虑,单一钝化剂牡蛎壳和沸石+牡蛎壳+鸡蛋壳(FMJ)组合对降低青菜重金属吸收的效果尤为显著,可推荐作为重金属复合污染土壤的改良剂。本研究为重金属中轻度污染菜地的土壤修复提供了一种新方法。     

改良剂对镉污染酸性水稻土的修复效应与机理研究

为探明田间条件下施用石灰、钙镁磷肥、海泡石和腐殖酸等改良剂对Cd污染酸性水稻土的修复效应和作用机理, 通过在Cd污染区建立田间小区试验, 研究了改良剂单施和与石灰配施对Cd污染酸性水稻土中Cd作物有效性的影响。结果表明, 施用改良剂有效地改变了土壤中Cd的存在形态, 除腐殖酸外, 其他改良剂均使土壤酸提取态Cd不同程度地转化为可还原态Cd和残渣态Cd; 施用改良剂可使0.1 mol·L^-1 NaNO₃和 0.01 mol·L^-1CaCl₂提取态Cd 降低26%~97%, 降低效果为石灰+海泡石>海泡石>石灰+钙镁磷肥>钙镁磷肥>石灰>石灰+腐殖酸>腐殖酸; 改良剂使水稻地上部分的Cd吸收量降低6%~49%。试验结果还显示, 施用改良剂提高土壤pH是引起土壤中Cd作物有效性降低的主要原因之一。根据田间试验的结果, 海泡石可推荐作为Cd污染酸性水稻土的改良剂, 而腐殖酸则不宜使用。     

镉砷复合污染水稻土原位钝化修复技术研究进展

随着工农业的发展,稻田土壤正面临严重的重金属污染问题,水稻作为南亚和东南亚的主要粮食作物,稻米安全问题显得尤为突出。镉和砷两者在生物地球化学循环上有明显差异,因此镉和砷复合污染水稻土的修复一直是一个棘手的问题。综述了镉砷复合污染水稻土原位钝化技术的研究现状,将钝化技术梳理为氧化还原型、微生物转化累积型、材料型和耦合钝化技术四类。氧化还原型钝化技术重点指出稻田水分调控驱动的氧化还原电位Eh和pH变化、不同元素的生物地球化学循环、有机质等对镉和砷的迁移转化机制;微生物转化累积型钝化技术重点阐明功能微生物对砷和镉的吸收、转化、区室化、菌表吸附等作用机制;材料型钝化技术重点分析现有钝化材料的分类及其与镉和砷的固定化机制;耦合型钝化技术重点总结上述三种技术综合体系下,镉和砷的协同钝化应用。同时对未来镉砷复合污染水稻土的原位钝化修复提出展望,进一步探讨了镉砷在稻田土壤生物地球化学循环过程涉及的新型机制研究方向、修复钝化技术的创新延展趋势;期望在稳产、增产的基础上,寻求一种深度融合现代农业生产模式、保障稻田安全利用的土壤钝化改良技术体系或模式。     

不同钝化剂和培养时间对Cd污染土壤中可交换态Cd的影响

原位化学钝化技术是修复重金属污染土壤的重要途径之一,通过施入一些钝化剂以降低土壤中重金属有效态含量,从而减少其迁移及对植物的毒害。选取羟基磷灰石（HA）、磷矿粉（PRX和PRH）、沸石、赤泥、新鲜植物残体、玉米秸秆粉末以及相应的处理共21种钝化剂,在同一培养条件和添加浓度下,比较其对人工Cd污染土壤中可交换态Cd含量的影响,并分析了其在不同培养时间对钝化效果的时间效应,试验的结果对于筛选Cd污染土壤钝化剂有着重要的意义。结果表明,纳米化赤泥、羟基磷灰石和纳米化酸洗赤泥可显著降低土壤中可交换态Cd含量,钝化比例高达35%-55%;赤泥、酸洗赤泥、沸石达15%-25%;富含巯基植物蒜苗、油菜、大葱植物残体也可达20%-25%。磷矿粉、大葱粉末、玉米秸秆和巯基化玉米秸秆的钝化效果相对较差;HA、铵型沸石、纳米赤泥、酸洗纳米赤泥、干油菜粉末、酸洗赤泥对可交换态Cd的钝化效果的时间效应不明显;赤泥、大葱残体、特别是玉米秸秆和巯基玉米秸秆随时间增长钝化效果增加显著,在8周和16周时段钝化效果较好。     

Microbial community structure and function in a soil contaminated by heavy metals: effects of plant growth and different amendments

We studied the effects of in situ remediation of a heavy metal (HM) contaminated soil on some soil chemical properties, microbial function and microbial structural diversity after 18 months. The experiment was carried out at semifield scale in containers filled with HM contaminated soil from the Aznalcóllar mine accident (Southern Spain, 1998). The remediation measures consisted of the application of different amendments and/or establishment of a plant cover (Agrostis stolonifera L.). Seven treatments were established: four organic treatments (municipal waste compost (MWC), biosolid compost (BC), leonardite (LEO) and litter (LIT)), one inorganic treatment (sugar beet lime (SL)) and two controls (control with plant cover (CTRP) and control without plant cover (CTR)). Several soil chemical (pH, soluble HM, total organic C (TOC), water-soluble C (WSC) and available-P) and biochemical properties (microbial biomass C (MBC), MBC/TOC ratio and enzyme activities) were determined. Microbial community structure was studied by means of ARDRA (amplified ribosomal DNA restriction analysis). The SL, MWC and BC treatments were the most efficient to raise soil pH and decrease soluble HM concentrations. Total organic C was increased in the organic treatments by 2 to 4-fold, whereas water-soluble C was statistically similar in the CTRP, SL and the organic treatments, probably due to the presence of a root system in all these treatments. Available-P was also increased in the BC, SL and MWC treatments due to the higher P content of the amendments applied in these treatments. Soil microbial function was generally enhanced in the amended and CTRP treatments. The MWC, BC and SL treatments were particularly efficient to increase microbial biomass C, the MBC/TOC ratio and the dehydrogenase and aryl-sulphatase enzyme activities. These results could be attributed to the amelioration of some of the soil chemical properties: increase in soil pH and water-soluble C and decrease of HM soluble concentrations. ARDRA analyses showed changes in structural diversity in both the bacterial and fungal community under the different treatments. Fingerprinting patterns of the 16S rDNA obtained with Hinf-I and of the 18S rDNA with Hpa-II revealed higher similarity percentages among samples from the same treatment compared with samples from the other treatments. In addition, a higher similarity was found between samples from all treatments under the Agrostis influence. The use of certain amendments and/or a plant cover is important for in situ remediation of HM contaminated soils, since these practices can affect soil chemical properties, as well as the microbial community function and structure.