土壤重金属污染及其修复研究

土壤重金属污染是环境和土壤科学研究者近年来研究的热点问题。在此综述了土壤重金属污染的来源及其赋存形态,介绍了各种修复方法,提出生物修复是今后重金属污染治理技术的发展方向。     

土壤重金属形态与溶解性有机物的环境行为

土壤中重金属的污染已成为日趋严重的环境问题,重金属在土壤中的富集过程和迁移转化规律与土壤中重金属赋存形态有着密切的联系。文章阐述了土壤中重金属的赋存形态及其影响因素,并介绍了溶解性有机物质(DOM)与土壤中重金属间的环境化学行为,为更加科学合理利用和修复受重金属污染土壤以及为土壤环境污染风险评估与预测提供准确、可靠的理论支持。     

土壤重金属铬污染修复技术的研究进展

土壤重金属铬污染问题日趋严峻,开展土壤重金属铬污染修复技术研究是目前农业生态与地下水环境面临的重要问题。从土壤中重金属铬污染的来源以及铬在土壤中的存在形态与转化入手,分析土壤重金属铬污染的危害,综述了已有的土壤重金属铬污染修复技术,并在详细阐述和分析铬污染土壤的化学还原稳定化修复技术、微生物修复技术、电动修复技术等方法原理的基础上,对比分析了各种修复技术的优缺点。提出了联合修复技术,与以往单一的修复技术相比,联合两种或两种以上的技术对土壤重金属铬污染进行修复处理,其修复效果更好,不仅可缩短修复周期、减少修复成本,还能降低二次污染的风险,具有非常好的应用前景,是未来土壤重金属铬污染修复技术研究的发展方向。     

土壤性质对铜-芘复合污染土壤电动-氧化修复的影响研究

重金属-有机复合污染土壤的修复是污染土壤修复的难点之一.选取我国3种典型土壤（红壤、黄棕壤和黑土）,以铜和芘为模式污染物,分别代表典型的重金属和有机污染物,研究了不同土壤类型对电动-氧化技术处理铜和芘复合污染土壤的影响机制.试验中阴、阳极电解液的组分均为10%的羟丙基-β环糊精、12%H2O2和0.01 mol.L-1 NaNO3溶液,施加电压梯度为1V.cm-1.经过15 d电动修复后,红壤、黄棕壤和黑土中总芘去除率分别为38.5%、46.8%和51.3%,总铜去除率分别为85.0%、22.6%和24.1%.pH较高的黑土产生高电渗流,增加了氧化剂与污染物的接触,同时较低的黏粒含量也有利于芘的解吸.红壤的低pH和低有机质含量影响了重金属的形态分布,提高了铜去除率.研究表明不同土壤的pH、黏粒含量和重金属的形态分布等是影响不同类型土壤上铜和芘迁移和修复效率的主导因素.     

珠海市农用地土壤重金属污染情况调查

文章采用电感耦合等离子体发射光谱法对珠海市基本农田规划区的土壤样品进行测定分析,主要研究土壤p H值以及土壤中铜、锌、铅、镉、铬、镍、汞、砷八种重金属污染情况,对研究区域的土壤进行质量评价和潜在生态危害评估。进而获得珠海市农田土壤重金属污染基本状况,并为往后的土壤修复相关技术研究提供参考。研究发现有7%的土壤处于中污染状态,53%的土壤处于轻污染状态。珠海市基本农田规划区土壤均处于轻微生态危害。     

铬污染场地修复技术进展

土壤中六价铬污染主要来源于铬化工、电镀和制革等行业。简述了我国涉铬行业概况,铬污染土壤的来源及铬特性,重点综述了国内外铬污染场地修复技术研究与应用进展,分析了各种修复方法的优缺点,并列举分析了国内外的修复工程案例。我国是铬盐生产大国,铬化工场地污染尤为严重且复杂。电镀类铬污染场地呈现铬、镍、铜、锌多重金属复合污染特点。制革类铬污染场地具有铬有机物复合污染特征。目前铬污染土壤的修复技术主要是基于六价铬的还原稳定化原理,具体包括化学还原、化学淋洗、电动力学修复以及生物修复技术等。考虑到技术适用性和经济性,目前铬污染土壤修复工程绝大部分采用化学还原的修复技术。开发经济、环境友好型修复材料,探讨其修复机理和长期安全性是未来铬污染场地修复技术的发展方向。     

土壤锑污染及其修复技术研究进展

锑是一种具有潜在毒性和致癌性的元素,人类的活动造成土壤中锑污染日益严重,锑污染问题已引起了各国学者的广泛关注。为了解锑污染土壤研究的进展,文章在对国内外土壤锑污染研究现状及危害基础上,重点对锑污染土壤的修复技术进行概述,主要包括:物理/化学修复技术、生物修复技术、农业生态修复技术、联合修复技术等,以期寻找更高效、更绿色的关于锑治理和修复措施提供参考;对比研究发现,土壤淋洗、固化/稳定化、植物以及微生物修复技术具有技术实施较易、修复成本低,应用价值广的特点,可为中国锑污染修复提供良好技术支撑。     

土壤汞污染及其修复技术研究进展

汞是一种全球性的污染物,环境中的汞污染问题引起了各国学者的关注。为了解汞污染土壤研究的进展,在概述国内外土壤汞污染现状及其危害的基础上,重点对汞污染土壤的修复技术进行了系统综述,主要包括:热处理技术、淋滤修复技术、固定化技术、电动修复技术、植物修复技术、基因修复技术以及纳米修复技术等。此外,还对土壤汞污染修复未来的研究方向进行了展望。     

石油和重金属污染土壤的微生物修复研究进展

土壤石油和重金属污染严重,需要合适的修复技术,微生物技术在修复污染土壤方面有广阔的应用前景。文章介绍了石油污染土壤的微生物修复相关技术-生物刺激、生物强化、固定化微生物、微生物-植物联合修复以及电动-微生物联合修复,分析了现有工作的不足,预测了研究趋势;介绍了修复重金属污染土壤的微生物吸附技术及微生物-植物、化学钝化-微生物联用技术,阐述了修复过程对重金属的形态和生物可利用性的影响,指出了现有研究的缺陷和可开展的工作。在此基础上,扼要分析了石油与重金属的交互作用和污染效应,提出了两者复合污染土壤微生物修复技术的研究方向,为微生物修复技术的应用和推广提供了一定的思路。     

土壤重金属污染植物修复的发展现状

文中介绍了土壤重金属污染植物修复的概念,探讨了处理重金属污染环境的植物修复措施,研究了重金属铅、砷、锌、铜和镉污染环境的植物修复技术发展现状,并对其研究成果进行了展望,为土壤重金属污染的整治及其生态修复提供依据。     

县域尺度土壤铜的有效性及相关影响因素评估

了解土壤重金属相关属性(如全量、有效态含量等)的空间分布状况及相关环境因子对其有效性的空间非平稳影响,对土壤重金属风险区域的划定和空间调控措施的制定具有重要作用.本研究基于张家港市357个土壤样本数据,首先探讨了土壤类型和土地利用类型对土壤有效铜的影响.然后采用普通克里格预测了该区域土壤全铜和有效铜的含量,计算得到其有效性比率(即有效铜/全铜)的空间分布状况,并结合有效铜及其有效性比率划定了土壤有效铜的风险调控区域.最后,采用一种空间局部回归技术,地理加权回归(GWR)探索了土壤有效铜与3个主要土壤因子(即土壤全铜、pH和SOM)之间的空间局部回归关系.结果表明,土壤类型和土地利用类型均对土壤有效铜含量存在一定程度的影响.土壤铜的有效性比率具有较强的空间异质性,其变化范围在13.56%~29.15%.模型对比结果显示,GWR模型较传统的普通最小二乘回归(OLSR)模型具有更高的拟合精度(即较大的决定系数R2,较小的AICc信息准则和残差平方和).GWR分析结果显示,各土壤因子对土壤有效铜的影响在空间上是非稳态的.GWR模型能有效地揭示相关土壤属性对土壤有效铜的空间非平稳影响,其结果可解释局部区域土壤有效铜累积的原因.基于上述分析结果,可以为该研究区域内土壤有效铜的调控提供具体的空间决策支持.     

7个柳树无性系在Cu/Zn污染土壤中的生长及对Cu/Zn的吸收

通过盆栽试验来评价7个柳树无性系(旱柳?杞柳和金丝柳)修复Cu/Zn污染土壤或矿砂的潜力.研究了7个无性系在2种污染介质中的生长,叶绿素含量?根系形态及其对Cu、Zn的吸收转移.结果表明,150d后,7个柳树无性系在污染介质中都能生长,其中旱柳和金丝柳生长较好,其他无性系生长受到明显抑制.各无性系叶片出现黄化现象,叶绿素相对含量降低.根系发育受到一定程度的抑制.各无性系对Cu的积累主要在地下部,而对Zn的积累主要在地上部,特别是在叶片中.7个无性系在铜土中更容易积累重金属.各无性系生物富集系数(BCF)Cu.Cu的转移系数(TF)值均<1,Zn的TF值在1.36~2.49之间.旱10?旱34和金丝柳对Cu和Zn有较强的耐性和一定积累能力,适合在尾矿区造林和修复.     

我国砖红壤、赤红壤、红壤环境容量研究

系统研究了砖红壤、赤红壤等土壤中重金属和矿物油对农作物、微生物、地表水和地下水的污染效应及重金属的形态特征。制订了砖红壤等四种土壤中Cd、Pb、Cu、As和矿物油的土壤基准;在土壤环境中物流调查研究的基础上,以系境动力学理论为依据,建立了土壤容量数学模型,确定了砖红壤等四种土壤容量。提出了区域水质灌溉标准,污泥农用标准及污染物总量控制规则;建立的土壤容量计算机模拟实验系统SCME,可进行容量数值模拟和土壤污染预测等,为推广应用土壤基准和容量提供了重要工具。      

新烟碱类农药在土壤中环境行为的研究进展

目前新烟碱类农药已占据了世界最大的杀虫剂市场份额,同时土壤是该类农药进入环境系统的源头,厘清其在土壤中的环境行为对探索新烟碱类农药的环境归趋和生态评价均具有重要的意义.本文总结并梳理了新烟碱类农药在土壤中主要环境行为的研究现状,包括吸附、解吸及降解行为;分析了农药本身性质、土壤成分及类型、pH值、温度、含水量等因子对该类农药吸附和解吸的影响机制;同时探讨了降解土壤新烟碱类农药的微生物菌群、光解和水解机理,并对新烟碱类农药未来的研究重点和方向提出了展望.     

浙江湖州及邻区地貌与环境地质问题分析

浙江湖州及邻区地貌总体特征是以平原为主，丘陵次之，本文在讨论了影响区域地貌发育因素的基础上，对平原区和丘陵区的次级地貌单元进行了划分并作了总结。详细分析了区内不同地貌单元下存在原生和受人类经济活动影响出现的环境地质灾害问题，指出原地生质－地貌条件下区域环境地质问题（如地壳稳定性，软土地基，地下水水质，土壤渍害，水土流失等），大多数对人类社会影响不大或者已经有了相应的防治对策，但是，受人类经济活动影响，人为的或人工诱发的环境地质问题则越来越严重，如平原区由于过量开采地下水出现的地面沉降，丘陵区由于开采石矿引起的景观破坏，水土流失，岩溶塌陷和滑坡等地质灾害。     

某铜矿区土壤重金属污染状况研究

通过对某铜矿区土壤重金属含量及化学形态分布进行分析,探讨了采矿过程中的重金属在土壤中的积累特征。结果表明,该矿区的Cu、Zn、Pb、Cd、Ni在土壤中的积累程度相当高。各采样点的重金属综合污染递减顺序依次为:堆浸泥>最后沉淀池>堆浸矿>堆浸土>金矿排污口污泥>原生土壤>铜矿区下游江边土壤。堆浸矿土壤的重金属以残渣态、水溶态、有机质硫化态这三种组分为主,而堆浸泥土壤则以Fe-Mn氧化物结合态为主。     

土壤铜、 铬(Ⅵ)复合污染重金属形态转化及其对生物有效性的影响

通过盆栽试验和室内化学分析相结合的方法,研究了外源铜、铬（Ⅵ）单一和复合污染中土壤金属形态转化及其对生物有效性的影响.结果表明,外源铜、铬（Ⅵ）单一污染土壤中,铬主要以残渣态和有机结合态形式存在,而铜则主要以铁锰氧化物结合态和残渣态形式存在.铜、铬（Ⅵ）复合污染时,低浓度铜（≤400 mg.kg-1）促进铬向交换态转化...     

西双版纳南坡铜矿区植物地球化学异常特征及形成机理

对西双版纳南坡铜矿区植物与土壤地球化学剖面研究发现:发育在Ⅰ线研究剖面山脊隐伏矿床上方和山坡脚近溪流处的Ⅰ号和Ⅱ号植物综合异常,其赋存空间、物质来源及发育状态受不同成因类型的土壤异常的控制。Ⅰ号异常反映了土壤气体异常、碎屑异常和上移水成异常;Ⅱ号异常反映了土壤侧移水成异常和部分水化学异常。由于元素在植物根际环境的地球化学赋存状态及其生物有效性,植物对元素吸收的选择性和屏障效应等因素,植物中某些异常元素同土壤异常中的相应元素具有不协调性。植物地球化学异常库和所有的地球化学异常库都发生关系,它们在一定的时空、环境和动力条件下发生一系列复杂的界面反应,使元素向植物迁移转化,导致植物地球化学异常的形成。     

广西西江流域土壤铜含量状况调查与风险评估

为系统了解广西西江流域农田土壤铜含量状况和空间分布特性,并评估其生态风险,2014—2016年间分别采集旱地土壤1 381个、水田土壤729个、矿区土壤129个和自然土壤293个,测试其铜含量。通过统计分析,探讨不同利用方式土壤对铜积累的影响,基于地统计分析了解其空间分布状况,并进行风险评估。研究结果表明,土壤样品中铜浓度的均值为27.60 mg/kg,旱地、水田、矿区和自然土壤4种类型的铜含量范围分别为0.3~317.91、3~495.81、7.5~2 287.66和0.68~284.27 mg/kg,均值分别为27.75、25.19、79.38和21.21 mg/kg,矿区土壤铜含量显著高于其他土壤。与土壤铜含量基线值相比,矿区土壤、旱地土壤和水田土壤的超标率分别为33.25%、3.76%和0.68%。西江流域铜表现为中等空间自相关,结构变异性强。西江流域有61%的土壤处于清洁水平;36%的土壤属于轻-中度污染,主要分布在南丹县、都安县、武宣县和桂平县,与砷矿和铅锌矿较为集中有关。总体来看,西江流域土壤铜虽然有一定积累,但污染较小,较为安全,南丹县、都安县、武宣县和桂平县等局部区域需防范其风险。     

土壤中铜生态阈值的影响因素及其预测模型

利用中国土壤的铜毒理学数据通过物种敏感性分布法推导了土壤中铜的不同风险水平(P%)的毒害浓度值(P% Hazardous concentration, HCp),并利用淋洗―老化因子校正HCp获得不同土地类型土壤中铜的生态阈值,探讨了土壤性质对铜生态阈值的影响并建立了两者之间的量化关系.结果表明,土壤性质对铜的生态阈值有显著影响,土壤pH值和阳离子交换量(CEC)是影响土壤铜生态阈值的最主要因子,可达铜生态阈值变异的80%以上.基于土壤pH值和CEC的两因子回归模型能较好地预测铜生态阈值,其决定系数R2为0.820~0.913;增加土壤有机碳含量(OC)的三因子模型具有更高的准确性,其决定系数R2为0.852~0.988.研究结果可为科学合理地进行土壤中铜的生态风险评价和建立土壤环境质量标准提供依据.