微生物诱导碳酸盐沉淀及其在固定重金属领域的应用进展

生物矿化已受到化学、物理、生物、材料、医学、生命及环境等多学科的广泛关注,其中,以尿素为底物的MICP（微生物诱导碳酸盐沉淀）技术是生物矿化领域的研究热点之一.在分析MICP过程中的酶解机理和生物大分子在微生物矿化过程中的作用基础上,通过对重金属离子的矿化产物和碳酸盐矿化菌的成矿因素分析,揭示MICP矿化产物的特征及形成条件.碳酸盐矿化菌主要产生脲酶分解尿素,增加土壤CO₃2-饱和度,其代谢产生的胞外聚合物具有多种功能团组合和键能连接,起着调控生物矿化的作用.MICP技术可用于固定土壤和水体中的Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As等重金属,重金属主要以共沉淀的形式被固定,阴阳离子型重金属以类质同象置换方式分别占据方解石中的CO₃2-位和Ca2+位,从而促使污染土壤中的可交换态重金属向碳酸盐结合态转移.但是,MICP技术主要针对减少重金属的生物可利用性,不能满足以全量来计算的现行土壤环境质量标准,且MICP技术在长期有效性、生物安全性和土壤理化性质等方面存在诸多隐患.因此,由试验条件转向实际应用具有一定挑战.建议寻找更稳定的方法以阻止碳酸盐矿物中的重金属溶出,且有必要将开发高效的土著微生物复合菌剂作为未来MICP研究的方向之一.      

基于MICP的水体重金属微生物修复技术研究进展

随着采矿业和工业化的发展，水体的重金属污染成了亟需解决的环境问题。近年来通过微生物矿化修复重金属污染的方法受到较多的关注，其中以微生物诱导碳酸盐沉淀技术（MICP）为代表的生物矿化得到了广泛的研究。该文综述了MICP相关的尿素水解、氨基酸氨化、反硝化、硫酸盐还原、甲烷氧化和光合作用等6种代谢过程，及其在铅、铜、锌、镉、铬、铀和锶等常见重金属元素生物矿化中的研究进展，并分析了重金属浓度、尿素浓度、钙源及其浓度、p H值、温度和生物矿物形态等对MICP的影响。分析认为优化MICP工艺参数、筛选对重金属高耐受的MICP微生物，有利于提高重金属去除率，是该领域的发展方向。     

土壤重金属污染的植物修复技术

土壤重金属污染的植物修复技术是土壤重金属污染治理的重要方法.分析了土壤重金属污染植物修复的必要性、土壤重金属污染的植物修复技术(植物萃取技术、根际过滤技术、植物固化技术、植物挥发技术)、重金属超累积植物的筛选与植物修复技术的应用,以及云南省开展土壤重金属污染的植物修复工作的前景.     

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。     

土壤重金属污染原位钝化修复及效果评价进展研究

近年来土壤重金属污染越来越严重,各种土壤重金属污染修复技术中,原位钝化修复技术由于成本低、操作简单易行、并且修复效率高,对于中轻度浓度污染土壤的修复具有较好的应用前景,已经成为研究的热点.本文对原位钝化修复的机理机制进行讨论,指出影响钝化修复的因素包括土壤水分、土壤酸碱度、土壤有机质含量和生长的植物类型.结合了最近的研究发现将钝化剂分为无机钝化剂、有机钝化剂、微生物钝化剂和新型钝化剂和生物炭.阐述了修复后的评价方法,就钝化剂技术的局限性和应用前景给出了方向.     

基于微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)的铅污染生物修复

我国许多城市、农田土壤和水体中铅(Pb)污染十分严重,严重危害生态系统及人体健康.本研究以摇瓶批量实验研究了施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)诱导碳酸钙共沉淀(Microbially induced calcite precipitation,缩写为MICP)修复Pb污染的技术.分析了pH、pb2+和Ca2+浓度对细菌生长及去除Pb的影响.实验表明P.stutzeri可耐受较高浓度的Pb,在初始Pb浓度为0.01～0.5 mmol/L下,Pb去除率在97％以上.大部分Pb以微生物诱导形成碳酸钙时共沉淀去除.MICP技术是一种具有应用前景的Pb污染的修复技术方法.     

重金属污染物在土壤中迁移规律及修复技术研究

世界各国都认识到重金属污染的严重性.多数国家开展了污染场地的修复工作,研究和开发出多种土壤重金属污染修复技术,重金属污染土壤修复技术有物理化学修复技术、植物修复、微生物修复技术和电动修复技术.但这些土壤修复技术的成本高,只重视土壤修复,土壤修复技术更重要的部分是地下水系统的修复,不能忽视地下水系统与土壤修复的完整性,否则会造成二次环境污染.本文在分析土壤中重金属污染物迁移规律的同时提出完整的土壤修复新技术CH-PRB工艺.     

鼠李糖脂在污染场地修复中的应用研究进展

微生物代谢产物鼠李糖脂(rhamnolipid)作为生物表面活性剂的代表之一,在土壤和地下水污染场地修复中有着良好的应用前景。通过文献调研等方法,总结了国内外关于鼠李糖脂应用于环境修复领域的研究现状以及修复机理,尤其是鼠李糖脂在促进疏水性有机物和重金属污染场地修复中的作用,提出目前研究可能存在的问题和未来的发展前景。     

微生物在重金属污染土壤修复中的作用研究

重金属污染土壤的修复是环境工程领域重要的研究方向,而利用微生物来修复重金属污染土壤具有很大的发展潜力.文中阐述了微生物在重金属污染土壤修复中的重要性并详细讨论了微生物修复的作用机理.介绍了生物表面活性剂及其生产菌株与化学表面活性剂相比所具有的优点及在修复污染土壤中的作用.总结了植物-微生物联合修复的特点并分析了植物与微生物之间的协同作用机理.为微生物应用于重金属污染土壤的修复提供理论基础与数据参考并对未来研究方向做了展望.     

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。     

土壤重金属污染危害及生物修复技术研究

文章阐明了土壤重金属污染的危害与污染土壤的生物修复技术研究现状扣国外生物修复技术的最新研究内容和方法。系统介绍了重金属污染土壤生物修复的概念、生物修复特点及其机制、类型,重点论述了植物、微生物、动物对重金属污染土壤的修复技术方面的研究进展。最后对生物修复的发展前景进行展望,并在此基础上提出了一些见解和看法,为今后该方面的研究提供参考。     

重金属污染场地风险评估与治理技术体系研究

在对发达国家污染场地风险评估与治理修复技术方法进行分析的基础上,针对我国重金属污染场地的实际特点,通过调查、分析、实践、优化等方式,对风险评估与治理修复技术开展了系统研究,对风险评估技术在我国的实际应用以及治理修复技术体系的构建提出了模型优化、技术路线优化等相关建议,提出了以浸出浓度为基础依据初步构建重金属污染场地理修复技术体系,并针对治理修复技术的国内产业化分析了技术标准、技术开发应用、市场引导、政府监管等关键影响因素。     

螯合剂修复重金属污染土壤联合技术研究进展

螯合剂作为螯合剂被广泛应用到土壤修复中，但存在修复效率不高及二次污染的问题.为提高螯合剂对土壤重金属污染的修复效率，多种螯合剂联合技术被研究.相比单一螯合剂修复技术，联合修复技术可显著提高重金属污染土壤的修复效率.分析了螯合剂联合修复技术（螯合剂与电动修复技术、螯合剂与植物修复技术、螯合剂与淋洗剂修复技术）及新型联合修复技术（螯合剂与可渗透反应格栅联合技术、螯合剂与超声波联合技术及螯合剂与真菌联合技术），并阐述了各技术的修复原理及影响因素.结果表明，联合修复技术能够有效活化土壤中的重金属，提高修复效率，具有良好的发展前景，但在实际推广应用中仍面临一些挑战:①联合修复过程中影响因素较多，主要包括螯合剂添加方式、土壤酸碱性、复配浓度及淋洗时间等.②联合技术与土壤组分及污染物发生了一系列的物化反应，对重金属的活化与重金属形态之间的机理反应还需进一步明确.③螯合剂的添加可能会增大对植物的毒害效应及重金属向地下渗滤的风险，造成二次污染.④新型联合修复技术目前只应用于实验室内.为使螯合剂充分发挥其最大的实用性，建议未来在以下几方面开展深入研究:进一步开展联合技术的微观机理研究；加大对螯合剂与其他技术的联合修复技术的研究，寻求联合技术的最佳耦合点；研发可生物降解的螯合剂；寻找更加经济有效的方法回收螯合剂.      

镉污染土壤淋洗剂研究进展

随着工农业的发展,土壤重金属污染问题日益突出,土壤污染治理已成为农业和环境等相关领域的研究热点。以土壤重金属污染中最严重的镉污染治理为研究目标,以化学淋洗剂为研究对象,综合评述了不同类型淋洗剂的洗脱机理、淋洗效果和影响因素,推荐了适用于不同镉污染土壤的淋洗剂,并对现阶段国内外镉污染土壤淋洗剂研究中存在的问题和研究方向进行了总结和展望。研究认为土壤镉污染复合淋洗技术的机理研究,淋洗技术的示范和推广,适用低渗透土壤的淋洗剂研发,淋洗下土壤及环境的变化研究,淋洗剂投放后土壤修复的数值模拟研究,低成本、高效率生物表面活性剂、螯合剂、土壤缓冲剂的开发,以及开展多学科的交叉融合研究等是未来镉污染土壤淋洗技术研究的主要方向。     

建设用地安全再开发重金属污染风险阻控技术研究进展

场景差异和环境因素变化都可能导致修复后场地中重金属的再次活化,给建设用地再开发带来潜在环境风险.选择合适的风险阻控技术是保障重金属污染建设用地长期安全利用的关键.为推动风险阻控技术在我国的应用和发展,首先对现有适用于重金属污染场地风险阻控技术(物理阻隔和化学钝化)所使用功能材料及其作用机制进行了总结.其次,对不同阻控技...     

土壤重金属污染修复的研究

概述了土壤重金属污染的来源、现状、污染特点及其存在形态和作用机理。分析评论了土壤污染防治的三种主流技术：工程治理措施、化学治理措施和生物修复法,并指出了各自优缺点。也从物理、化学、植物与微生物联合修复方面全面地介绍了国内外重金属污染土壤的治理方法及最新进展,就其原理、实例、优缺点和合理应用等问题作了阐述。另外,还着重阐明了修复技术的概念、机理、影响因素、优势及可行性。同时,提出了当前土壤重金属污染与修复技术研究的重点,并在此基础上提出一些见解和看法,为今后这方面的研究提供一些参考。     

铅污染土壤修复工艺技术研究

近年来,随着城市建设进程的加快,污染企业遗留下来的污染场地引起越来越多的关注,企业对土壤的污染产生很大不良的环境问题。自土壤重金属污染防治被关注开始,土壤污染的修复是很困难的,污染物处理费用非常昂贵,需要快速而有效的技术来加速修复土地的污染区。在本文中,选取一个典型铅污染土壤为研究方向,论述铅蓄电池中铅酸污染地块的修复工艺技术,对受污染场地土壤特性和环境风险进行评估,确定修复的可行性和修复的价值,通过土壤修复清洗技术,优化土壤修复基本参数,测试分析得出土壤修复最优工艺技术。     

铅污染土壤修复工艺技术研究

近年来,随着城市建设进程的加快,污染企业遗留下来的污染场地引起越来越多的关注,企业对土壤的污染产生很大不良的环境问题。自土壤重金属污染防治被关注开始,土壤污染的修复是很困难的,污染物处理费用非常昂贵,需要快速而有效的技术来加速修复土地的污染区。在本文中,选取一个典型铅污染土壤为研究方向,论述铅蓄电池中铅酸污染地块的修复工艺技术,对受污染场地土壤特性和环境风险进行评估,确定修复的可行性和修复的价值,通过土壤修复清洗技术,优化土壤修复基本参数,测试分析得出土壤修复最优工艺技术。