电动修复技术对土壤中镉迁移的影响

以镉含量为200 mg·kg~(-1)的模拟污染土壤为研究对象,使用电动修复技术对土壤中的镉进行去除。实验研究了不同修复电压下电流密度、电解液pH值、土壤中镉含量的变化,并重点研究了修复电压对土壤中镉迁移的影响规律。实验结果表明,通电电压越大,电场强度越强,镉的迁移量越大,电动修复效率越高,当修复电压为50 V时,阴极区域附近镉的迁移量与修复电压为5 V时相同位置镉的迁移量相比可以提高30%,实验结果为重金属污染土壤电动修复过程中镉的迁移量化研究提供了参考。     

中国镉矿的区域分布及土壤镉污染风险分析

系统地分析和评价了中国镉矿的区域分布及长期采选冶活动所带来的土壤镉污染风险。研究结果表明,截至2005年底,中国累计探明镉资源储量约为719.47kt,保有镉资源储量约为587.37kt,且多与铅矿、锌矿等以共、伴生形式存在。中国镉矿主要分布在中部、西南部及华东地区,这些地区的镉资源探明储量占中国累计探明总储量的88.0%,保有储量占中国总保有储量的87.1%。据统计,中国镉采出量约为136.10kt,主要集中在西南地区,其镉采出量占中国总采出量的59.4%。镉污染事件主要发生在镉矿相对丰富及采选冶活动较密集的云南、广东、湖南、贵州等地区,大部分矿冶区及周边土壤呈现重度镉污染,农作物中含镉量超出《食品中污染物限量》(GB 2762—2005)中限值。     

不同镉污染农田土壤上秸秆和炭化秸秆分解动态及其对土壤镉的吸附特征

通过温室土壤培养实验,研究不同镉污染农田土壤上不同的作物秸秆和炭化作物秸秆还田后的分解动态和还田秸秆材料对污染土壤中镉的吸附特征,探讨秸秆和炭化秸秆还田做为重金属镉污染农田土壤修复剂的可行性。实验结果表明,还田的油菜秸秆和玉米秸秆在2种镉污染水稻土壤上6个月分解了43％-65％,秸秆炭化后还田则很稳定,2种镉污染土壤上还田6个月时累计分解量小于5％。2种镉污染土壤上还田的秸秆和炭化秸秆随还田时间延长镉含量逐渐增加。模拟镉污染土壤上,相同时期油菜秸秆中镉含量显著高于玉米秸秆,油菜秸秆炭中镉含量显著高于玉米秸秆炭。在镉污染土壤上,还田的玉米秸秆、油菜秸秆、玉米秸秆炭和油菜秸秆炭对土壤镉的净吸附量相近,均小于1．1μg／g。在模拟镉污染土壤上还田的油菜秸秆和油莱秸秆炭对土壤镉净吸附量最高分别达到2．74μg／g和7．03μg／g,分别是玉米秸秆和玉米秸秆炭的2倍,且显著高于其在镉污染土壤上的净吸附量,具有高的吸附能力。     

可变电荷土壤介入应急混凝处置镉污染的可行性研究

以南方可变电荷土壤作为突发高浓度镉污染水体应急混凝处置的强化混凝药剂,考察了可变电荷土壤介入应急处置对混凝效果的影响。并模拟构建了镉污染应急处置产生沉积物,通过静态释放实验方式,开展了可变电荷土壤介入应急混凝处置对含镉沉积物中Cd释放的影响的研究。结果表明混凝时,在偏碱性条件下,投加可变电荷土壤有利于提高镉的去除率,可以将水体镉浓度由1.892 mg·L-1降到30μg·L-1。在静态释放实验中,不同的溶解氧条件下镉释放量存在差异,但可变电荷土壤介入应急混凝处置都不同程度地促进了沉积物中Cd的释放。在镉污染水体的应急处置中投加可变电荷土壤来强化混凝可以有效降低水体的残余镉浓度,但可变电荷土壤的介入使得沉积物组分发生了变化,使得混合沉积物在应急处置后具有二次污染的风险。     

土壤作物系统镉污染及其防治研究

选择我国北方主要粮食作物冬小麦和夏谷进行盆栽试验，研究了土壤镉污染对作物生长发育和产量的影响及泥炭、羊粪两种不同类型的有机肥缓减土壤镉污染危害的作用；分析了镉在两种作物不同器官中的迁移效率和累积规律；认为施加有机肥是缓减土壤镉污染危害的有效措施，且施羊粪的效果比施泥炭好。     

几种典型土壤对电动修复镉污染效果的影响

选择5种典型土壤进行了镉污染的电动修复研究。结果表明,经12 d电动修复后,黑土、潮土、红壤、水稻土和黄棕壤中镉的去除率依次为16.7%、21.0%、47.1%、10.7%和12.6%。红壤靠阳极附近Cd含量由初期435 mg·kg-1降至32.4 mg·kg-1,迁移率高达92.5%。黑土、红壤和潮土都维持了较高的电流强度和电渗流量,但由于红壤对碱的缓冲能力较强,修复效果最好。水稻土中电渗流量高,但由于电流低,镉的去除率不高,说明电动修复中电迁移作用强于电渗析。修复后,土壤中可交换态镉、碳酸盐结合态镉、铁锰氧化物结合态镉总量减少,残渣态镉总量增加,有机结合态在阳极附近总量减少、阴极附近总量增加。上述结论揭示了电动修复的土壤镉污染的主要机制,通过镉的运动轨迹和形态分布,可预测不同土壤的电动修复效果,同时能改变不同土壤的电动修复策略,为场地修复提供参考。     

龙葵-镉抗性菌株修复镉污染土壤

为研究镉抗性菌株对龙葵修复镉污染土壤的效应,开展龙葵室外盆栽试验。从镉污染土壤、龙葵根际土壤和标准菌株中共筛选出3株抗镉产铁载体菌株,经16S rRNA基因序列对比分析,以上3株菌株分别被鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)、苍黄假棍状杆菌(Pseudoclavibacter helvolus)和荧光假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。试验中,研究了此3株菌株单种及其复合接菌处理对龙葵生长和富集镉能力以及土壤修复效率的强化作用。结果表明,与空白对照相比,复合接种苍黄假棍状杆菌和荧光假单胞菌显著(P<0.05)提高龙葵地上部分干质量(提高31.07%)、地下部分干质量(提升75.59%)、龙葵镉总积累量(提高30.28%)、地上部分镉积累量(提高31.53%)、转运系数(提高39.47%)和土壤修复效率(提高67.83%)。此外,接种以上复合菌株后土壤镉去除量的86.16%随淋溶流失,13.84%由龙葵吸收。     

铜、镉复合污染红壤对黑麦草生长和土壤酶活性的影响

采用石灰石调节红壤酸性后,利用对铜、镉具有一定耐性的高产牧草黑麦草修复铜、镉复合污染土壤。分析黑麦草的生长、生理生化指标以及土壤中酶活性的变化,探索在修复铜、镉复合污染红壤的同时又满足饲料作物安全种植的土地利用方式。结果表明,对于弱酸性红壤（pH 6.0左右）,土壤铜全量较低时（〈50 mg/kg）,黑麦草的生物量、叶...     

高寒地区刺儿菜对重金属镉污染土壤修复效果研究

为探究刺儿菜在不同施肥水平下对土壤重金属的修复作用与效果,对研究区进行了不同尿素水平的施肥试验,并定量分析了其试验结果。结果表明:施用231.5~925.9kg/hm2尿素,刺儿菜地上部分生物量和镉积累量均显著提高,镉提取率与对照组相比升高了15.44%~35.12%,施用694.4kg/hm2尿素时效果最佳。刺儿菜对镉的转移系数和富集系数均大于1,具备超富集植物的基本特征,可作为该污染区土壤修复的乡土植物。     

添加天然沸石和石灰对土壤镉形态转化的影响

采用土壤培养实验,研究镉污染土壤中添加沸石、石灰及两者配施对土壤pH值和土壤镉形态变化的影响。结果表明,土壤pH值随沸石用量的增加而增加,随培养时间呈现先增加后下降并逐渐趋于稳定的趋势,但均高于对照。高剂量石灰的处理对土壤pH的影响最大,与对照相比土壤pH提高了3.33个单位。在土壤5~50 d培养过程中,石灰处理的土壤交换态镉含量呈现先逐渐降低而后略有升高的趋势,其余处理均呈下降趋势。培养50 d后,高剂量的沸石、石灰及高剂量沸石与石灰配施处理的土壤交换态镉含量从5 d时的67.54、61.95和55.56 mg/kg降低至54.65、49.93和45.96mg/kg。相关分析表明,不同培养时期交换态镉含量与土壤pH值呈负相关关系。在10个处理中,L2Z3(石灰2 g/kg土和沸石60 g/kg土)组合处理效果最好,使土壤交换态镉含量下降了34.68%,碳酸盐结合态镉含量上升了4.30%,铁锰氧化结合态镉含量上升了16.97%,有机结合态镉含量上升了1.31%,残渣态镉含量上升了12.11%。     

含磷材料对矿区铅镉污染土壤重金属形态转化的影响

以湖南郴州东江湖风景区矿区遗留地重金属污染土壤为研究对象,研究了3种含P材料,及其与蒙脱石的组合材料,对矿区土壤铅镉污染的修复效果.实验设6组处理,分别为P1组、P2组、P3组、P1 +M组、P2+M组、P3 +M组,通过添加5％的稳定剂,稳定2d后,分析土壤中铅镉的形态变化.实验结果表明:添加含P材料,及组合材料后,土壤中铅镉的离子交换态、铁锰结合态、有机结合态大幅度降低,残渣态显著升高.对Pb离子转化效果均在90.00％以上,Cd离子的转化效率相对较差,最优P1处理效果为74.20％.离子交换态的减少,有效地降低了重金属的生物有效性,有效地降低了环境风险.同时,含P材料均增加了土壤有效磷的含量,对矿区土壤的肥力也有一定提升.     

降雨对磷基材料修复镉铅污染土壤稳定性的影响研究

通过模拟加速老化实验和土柱淋溶实验，探究降雨对磷基材料修复镉铅污染土壤效果稳定性的影响。结果表明：模拟降雨加速老化对土壤中有效镉含量的影响不显著，但是加速老化12 a后，土壤中有效铅由(2.74±0.35) mg/kg增加到(3.66±0.39) mg/kg(模拟自然降雨)和(3.59±0.19) mg/kg(模拟酸雨)。在添加磷基材料的土壤中，模拟降雨加速老化后，镉和铅有效性变化不显著。在土柱淋溶实验体系中，模拟4个月降雨当量的酸雨淋溶后，所有处理组的滤出液镉离子和铅离子始终低于0.1μg/L。对照组的表层(0～5 cm)土壤pH显著低于其他剖面层；不同剖面层土壤的镉、铅有效性和赋存形态变化较小，5～10 cm剖面层土壤的酸可溶态镉比例高于表层土壤。在添加磷基材料F、F700的处理组中，土壤pH、镉和铅的有效性与赋存形态在垂向上大多不存在显著差异，但底层(10～15 cm)土壤的酸可溶态镉和铅比例高于其他剖面层。综上所述，磷基材料能够有效固持土壤中镉和铅，削减降雨对重金属的活化-释放作用。     

柠檬酸对褐土中DTPA提取态铜、镉含量及对紫花苜蓿吸收铜、镉的影响

为了阐述有机酸对土壤中重金属生物有效性的影响,通过盆栽实验,研究了Cu、Cd复合污染下柠檬酸对褐土中二乙基三胺五乙酸(DTPA)提取态铜和镉含量的影响,并探讨了柠檬酸对植物吸收铜、镉的影响。结果表明,土壤中DT-PA-Cu含量随柠檬酸添加量的增加而减小,添加高浓度铜(Cu 1 000)处理中,DTPA-Cu含量减小更明显。在添加低铜浓度(Cu600)处理下,柠檬酸添加量为2和12 mmol/kg时,土壤DTPA-Cu含量随土壤镉含量的增加而增加,而柠檬酸含量为5mmol/kg时,DTPA-Cu含量在低镉处理(Cd 1)时含量最低。紫花苜蓿中铜含量随柠檬酸添加量的增加明显降低。土壤中DTPA-Cd含量随柠檬酸添加量的增加而减小,且随铜添加量的增加而降低。紫花苜蓿中的镉含量随柠檬酸添加量的增加先增加后减小;在相同柠檬酸添加量处理时,紫花苜蓿中镉的含量随镉含量的增加而增加;在低镉处理下,铜的加入对较低柠檬酸浓度时紫花苜蓿镉含量影响不明显,但柠檬酸浓度为12 mmol/kg时,紫花苜蓿中镉含量随铜添加量的增加而明显增加。     

镉污染土壤的植物修复研究进展

镉会影响植物正常生长,经食物链富集,则会对动物和人体造成危害。植物修复是一种生态友好的修复手段,能有效修复镉污染土壤。因此,开展镉污染土壤植物修复的系统研究非常必要。通过研究发现,目前针对镉污染土壤的植物修复的研究主要集中于两方面:一方面是镉超积累植物和镉富集性植物的筛选,另一方面是植物-微生物联合修复技术的强化。目前已筛选出镉超积累植物11种,镉富集性植物31种,已研究出针对镉污染土壤的植物-微生物匹配组合11个,镉耐性菌16种。     

土壤颗粒级配对镉吸附-解吸规律的影响

利用甘肃金川某地土壤通过批实验进行等温吸附和动力学解吸实验,研究不同颗粒级配的中砂对镉的吸附、解吸特征,并采用Freundlich和一级动力学方程对其吸附解吸方程进行拟合。结果表明,(1)Freundlich和一级动力学方程对该土壤吸附、解吸镉的实验适用;(2)等温吸附实验中4组不同颗粒级配的中砂对镉的吸附性很强,最大平衡吸附量依次为260.667、286.107、299.362和292.232 mg/kg,吸附性能与颗粒级配中的细粒土相对含量大小成正比;(3)4组土壤对镉的解吸在初期2 h内解吸速率均较快,在3 h左右达到吸附-解吸平衡。平衡后4组土样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的最大解吸量依次为0.752、0.561、0.44和0.54 mg/kg,解吸速率和平衡时最大解吸量均与颗粒级配中细颗粒相对含量密切相关。     

镉对土壤丁草胺降解作用的影响

本文初步研究了重金属镉对土壤丁草胺降解作用的影响。试验结果表明,镉浓度即使存10ppm时,也会显著降低丁草胺的降解速率。而1000ppm镉的抑制效应几与灭菌处理等同。     

复合污染土壤中砷和镉的原位固定效果研究

采用人工模拟的砷和镉复合污染土壤研究了不同修复剂对砷和镉固定能力的差异.结果表明,经MgO、CaO这2种碱性药剂处理后4种不同污染浓度的土样中砷和镉的浸出浓度均有所降低,在一定程度上能使2种污染元素达到共同稳定,但土壤pH会随着两者加入量的增加而升高,因此使用时要仔细考虑两者的用量;Al2O3对土样中的砷和镉也有一定的...     

天然海泡石-二乙基二硫代氨基甲酸钠复合体对土壤中镉的钝化机制

通过材料的表征、吸附实验及钝化实验,探讨了天然海泡石-二乙基二硫代氨基甲酸钠复合体(SEP-DDTC)对土壤中镉的钝化效果和机制。结果显示,SEP-DDTC与镉的反应机制除了静电吸附、离子交换吸附和羟基配位吸附外,还存在CSS—基团螯合配位吸附作用。海泡石改性后对镉的饱和吸附容量明显提高;在2种土壤中,添加0.10%(质量分数)SEP-DDTC能够不同程度地降低土壤中有效态镉含量,有效态镉含量分别比对照降低59.4%、18.8%。表明SEP-DDTC是一种潜在的土壤重金属镉修复材料。     

北京、南京、广东地区土壤中铅、锌、镉

铅、锌、镉都是土壤中的痕量元素,它们在天然土壤中含量很低,正常情况下,土壤中含镉为0.01—2ppm,平均为0.35ppm,含铅为2—300ppm,平均为35ppm,含锌为1—900ppm,平均为90ppm。它们都是环境中重要元素,现已证明,铅和镉对动植物都是有害的。锌是动植物的营养元素,但是,在一定条件下,过量的锌对人和动物可能有致癌性。因此,它们在土壤中的含量多少对动植物生长和人体健康有着重要的影响。本文根据中国科学院土壤背景协作组提供的数据,对北京、南京、广东地区土壤中铅、锌、镉的含量水平、元素间的关系等问题进行初步探讨。 一、样品来源及分析方法 根据各地区土壤母质类型,远离污染源以及按野外观察划分自然层次,采集不同类     

硫化钠对土壤中铅镉的固定效果简

研究了硫化钠用于固定土壤中铅镉的可行性,考察了硫化钠用量及土壤pH、有机质对固定过程中土壤铅、镉赋存形态及固定效果的影响。结果表明,添加硫化钠可改变土壤中铅镉的形态分布,明显降低可交换态铅镉的含量。条件适当时,铅镉可交换态下降值分别为63%和73%。硫化钠在固定铅的过程中,固定效率对土壤pH、有机质含量的变化较为敏感,在有机质含量较低或酸性土壤中,硫化钠对铅固定效率较高;相对于铅,有机质含量和pH变化对镉的固定效率影响不是很大。