改性生物炭修复砷镉复合污染土壤研究进展

砷镉复合污染(As/Cd污染)已成为我国主要的土壤环境问题,改性生物炭作为一种吸附固定剂在修复土壤As/Cd污染中正发挥日益重要的作用.在明确原始生物炭作为钝化剂修复As/Cd污染土壤局限性的基础上,综述了针对As/Cd污染土壤修复的生物炭改性方法研究进展,分析了相关作用机制,并对未来利用改性生物炭修复As/Cd污染土壤的前景和存在问题进行展望.结果表明,金属改性生物炭具有较好的协同修复As/Cd污染土壤的效应,从而具有良好的应用前景.通过不同改性方法制备的生物炭材料修复As/Cd污染的固定机制各异,其中,金属改性和无机非金属改性生物炭对As/Cd的固定作用主要涉及官能团配位、共沉淀和As氧化还原;微生物改性生物炭涉及沉淀作用和As氧化还原;物理和酸改性方法则局限于物理吸附和弱静电引力.针对当前研究现状,建议未来应加强生物质原料类型、热解温度、制备工艺、经济成本和土壤老化等因素对改性生物炭修复As/Cd污染土壤的影响研究,实施不同因素影响下材料对重金属固定的稳定性和长效性评估,揭示材料修复As/Cd污染土壤的关键作用机制.     

污灌区镉污染麦田安全利用技术的工程应用

为探索工程改良、植物修复、钝化修复、拮抗修复、钝化-拮抗修复技术在污灌区镉(Cd)污染麦田安全利用工程中的应用效果,研究了上述5类技术在河南省某典型污灌区应用后小麦籽粒Cd含量、土壤Cd含量和小麦Cd富集程度。结果表明:拮抗-钝化单一或复合修复可通过影响小麦籽粒Cd的富集和土壤Cd含量来降低小麦受重金属Cd的污染,如施用适量磷基+铁基矿物复合材料可降低38%小麦籽粒Cd含量,施用适量磷基矿物材料B小麦籽粒Cd含量可降低27%~48%,2种处理修复效果显著;其他技术虽有一定修复效果,但并不显著。小麦Cd富集系数(PUF_Cd)可作为评价污灌区Cd污染麦田安全利用工程中技术应用效果的参考指标之一。     

Cd污染土壤的植物修复研究进展

我国农业土壤重金属污染十分严重,在所有的重金属污染中,Cd以其移动性大、毒性高成为最受关注的重金属污染之一。修复Cd污染的土壤,已成为我国农业可持续发展亟待解决的问题。与传统环境修复技术相比,植物修复技术治理成本低廉,土壤破坏力小,安全性高,是目前发展最快的环境友好、经济、高效的治理技术。介绍了Cd污染现状、超积累植物的概念和特征、土壤重金属污染植物修复国内外研究进展,并对其发展趋势进行了分析。     

陕西潼关冶金污染土壤的修复评价及应用潜力

为了科学评估客土法、石灰和磷酸钙作为重金属钝化剂的原位稳定化修复技术在实际重金属污染土壤改良中的应用潜力,以潼关县安乐乡土壤重金属污染修复示范工程为例,从"三小"冶金土壤污染现状、工程修复技术的筛选、稳定化的修复效果以及修复后土壤农业生产安全性评价等角度进行了系统分析.结果表明"三小"冶炼行为对于周边土壤造成了严重的污染,主要污染物为Cd、Pb和Hg,矿渣是主要的污染源.采用潜在生态危害指数法进行评价,该区域潜在生态危害指数(RI)范围为668~10 969,具有很强的生态危害.通过对重度污染和轻度污染土壤分别采用客土法及原位固化的修复方法,土壤中重金属的总量以及有效态含量均有了显著的下降.除Cd外,土壤中重金属的总量均低于土壤二级标准中的限值.尽管土壤稳定化修复取得了一定的效果,但部分农作物中重金属的累积量高于国家食品安全标准中规定的限值,继续种植存在一定的风险.因此,在重金属污染修复后的土壤上不建议立刻进行粮食生产,应改变原有生产模式同时持续监测,在确保粮食安全后再进行生产.     

污染土壤修复技术研究

当前我国的土壤环境污染情况异常严重,而环境污染治理需要消耗大量的资金针对水土流失与污染物扩散的矿区,可采取植物稳定化与生态工程修复技术通过制定污染土壤修复技术规范,设计评价标准以及管理政策来对污染土壤进行治理本文首先简述了污染土壤的严重性以及土壤修复治理的重要性,并在此基础上提出了污染土壤的具体修复技术,包含了工程修复技术、物理-化学修复技术、生物修复技术以及联合修复技术,对改善受污染的土壤有着重要意义。     

超顺磁性纳米Fe3O4@SiO2功能化材料对镉污染土壤的修复

土壤Cd污染已成为我国的主要环境问题,严重威胁着农业的可持续发展,因此,亟需探索经济、有效的土壤修复技术.采用共沉淀法制备超顺磁性纳米Fe₃O₄@SiO₂功能化材料（MFS）,以此为修复剂并磁选回收去除土壤中的Cd,考察了MFS投加量、修复时间、土壤pH、土壤Cd含量和土壤有机质含量对MFS修复Cd污染土壤的影响,并探讨了有机酸活化联合MFS修复对实际农田土壤中Cd的去除效果.结果表明,对于总Cd含量为2.348mg·kg^-1的土壤,随着MFS投加量的增加,土壤总Cd和有效态Cd含量均呈下降趋势;当MFS投加量为1.5%（材料∶土壤,质量比）时,土壤总Cd和有效态Cd含量分别下降23.21%和31.59%.土壤总Cd和有效态Cd含量均随修复时间的延长而降低,修复30d时土壤总Cd和有效态Cd含量分别下降24.07%和35.94%;投加MFS可以显著降低土壤酸溶态和还原态Cd含量,氧化态Cd含量也有一定程度下降.土壤pH对去除土壤Cd有较大影响,在酸性土壤中Cd去除率较高.随着土壤Cd污染程度的加重,...     

西南高镉地质背景区农田土壤与农作物的重金属富集特征

为探明高地质背景区农田土壤与农作物系统中重金属富集与转运特征,通过对采自重庆黑色岩系高镉地质背景区的土壤和农作物样品进行分析,并与其他典型黑色页岩区域进行对比研究.发现研究区部分农田土壤pH极低; Cd、Cr、Ni和Zn显著富集.土壤样品Cd的超标率为100%,其次为Cr和Ni,91. 3%的土壤样品Cd污染级别为严重污染及以上.土壤Zn、Cu、Cr和Ni的残渣态占比为80%以上,Cd和Pb较低;弱酸提取态Cd占比27. 0%±6. 4%,Zn和Ni次之.黑色岩系母质风化导致研究区土壤重金属富集,Cd是区域内的特征污染元素,其生物有效性较高,并易于在农作物中富集. Cd的转运系数高于其他元素,农作物中Cd的富集和污染程度最高,特别是叶类蔬菜,平均Cd含量(干重)高达11. 5 mg·kg~(-1),不适于种植和食用;部分农作物Cr超标,存在一定风险.因此,有必要对研究区农田土壤进行污染等级划分,实行科学管控,并进行农作物种植结构调整,以保障当地人群健康.     

土壤pH和Cd全量对伴矿景天修复效率的影响

修复效率是影响植物修复周期和技术推广的主要因素之一.采用不同pH和不同程度Cd污染农田土壤进行盆栽试验,其中,重度Cd污染土壤（简称"SKS处理"）中w（Cd）（Cd全量）高于GB 15618-2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》中的风险管控值,中度Cd污染土壤（通过人为调节并稳定其pH为3.97、4.97、6.03、6.90和7.93）中w（Cd）介于GB 15618-2018风险筛选值和管控值之间,轻度Cd污染土壤（简称"YH处理"）中w（Cd）略高于GB 15618-2018风险筛选值;比较修复前后不同pH和不同程度Cd污染对土壤Cd有效性、形态分配及w（Cd）的影响,并结合PCA（主成分分析）和Pearson相关性分析等方法深入研究影响植物修复效率的主控因素.结果表明:①与修复前相比,不同pH处理修复后土壤中w（有效态Cd）、w（弱酸提取态Cd）、w（可还原态Cd）、w（可氧化态Cd）和w（Cd）的减少量均随pH的降低而增加,土壤pH ≤ 6.0时,伴矿景天修复效率显著高于土壤pH>6.0的处理（P <0.05）.②修复后,轻度Cd污染土壤中w（Cd）降至GB 15618-2018风险筛选值以下,中度Cd污染土壤pH ≤ 6.0的处理中w（Cd）降至0.60 mg/kg左右,而pH>6.0的处理中w（Cd）仍高于1.00 mg/kg.③重度Cd污染土壤中w（有效态Cd）最高,其伴矿景天生物量与轻度Cd污染土壤处理无显著差异,w（Cd）达681.5 mg/kg,但修复效率显著低于其他处理（P <0.05）.综合PCA和Pearson相关性分析发现,影响伴矿景天修复效率的主控因素除土壤pH、Cd有效性和伴矿景天生物量外,伴矿景天的BCF（富集系数）对修复效率也具有重要作用.因此,伴矿景天更适用于弱酸性、中度Cd污染和轻度Cd污染土壤;而对碱性或重度Cd污染土壤进行植物修复时,可适当延长修复周期或联合修复以提高其修复效率.      

珠三角农用地土壤重金属污染治理修复研究实践与展望

利用改性膨润土材料稳定钝化修复重金属污染土壤技术对珠三角典型农用地土壤重金属Cd,Pb污染修复进行了研究与应用探讨。在对选择的典型污染工作区进行污染现状详细调查与评价的基础上,以钙基膨润土为基础材料,研制了18种改性膨润土修复材料,通过吸附解吸重金属实验筛选出7种吸附能力较强的改性材料;并通过盆栽模拟修复试验和污染场地示范修复试验,最终筛选出对Cd,Pb污染土壤有较好修复能力的修复材料,即巯基化改性膨润土及钠化胡敏酸改性膨润土。     

锰矿区农作物重金属含量及健康风险评价

对广西三锰矿恢复区的土壤和农作物进行调查和重金属含量分析,并采用污染指数法和靶标危害系数方法对人体的健康风险进行评价,结果表明,矿区土壤Cd含量远超过GB 15618-1995《土壤环境质量标准》二级标准值。三锰矿区农作物Cu、Pb、Cd、Zn、Mn和Cr的含量范围分别是0.26~12.64 mg/kg、0.05~1.37 mg/kg、0~3.3 mg/kg、2.68~25.13 mg/kg、1.14~303.37 mg/kg和0~12.37 mg/kg。受Pb、Cd和Cr较重,受Pb、Cd和Cr污染率分别为58.3%、75.0%、83.3%。从综合污染指数来看,受污染率高达83.3%。重金属暴露接触对人体健康的风险评估表明,三锰矿区居民通过食用当地农作物摄入的Cd对其健康存在较高潜在风险。因此在矿区废弃地上,如土壤不经过特别的修复,不宜直接种植可食用农作物。     

受污染土壤的微生物修复

污染土壤的微生物修复技术是一项非常有应用前景的环保新技术,它既经济又无二次污染,具有其它修复技术难以比拟的优势。本文介绍了中国土壤中重金属、农药、烃类污染的现状与危害,总结了土壤污染的微生物修复技术的研究现状,重点介绍了能够降解污染物的微生物,并从土壤微生物与污染物质的相互作用入手,较为系统地综合评述了国内外污染土壤的微生物修复原理与技术。同时,结合当前土壤污染的新特点对微生物修复技术进行预测和展望．指出了需要进一步研究的领域。     

工业场地碱污染土壤修复工程案例研究

文章主要介绍了江苏某化工场区域内碱污染土壤酸碱中和修复工程。根据场地特点,针对性的将污染土壤分为重污染土壤、中污染土壤和轻污染土壤来修复。通过现场中试,确定了3种污染土壤盐酸掺加比和浓度;其中重污染土壤掺加量为25mol／m^3,中污染土壤掺加量为2．5mol／m^3,轻污染土壤掺加量为0．25mol／m^3。根据中试结果,对污染土壤进行工程修复,修复过程中对土壤进行实时检测。工程施工结束后,由第三方机构对修复效果进行评估;评估结果为场地碱污染土壤pH值总体达到修复目标（pH为7～9）,修复达标。     

湖南长株潭中度污染区土壤镉概率生态风险评价

湖南长株潭地区土壤修复试点工作已经开展,但并未关注重金属镉对生态系统的威胁,尤其是继续进行作物种植的中度污染区。文章选取长株潭地区三个县的中度污染区为研究区域,结合文献调研,利用美国ECO-TOX数据库获取了共计28个本地物种两个层次的毒性数据,利用物种敏感度分布(Species sensitivity distribution,SSD)模型和联合概率曲线(Joint probability curve,JPC)方法开展中度污染区的概率生态风险评价研究。结果表明,在LC/EC/IC水平50下,A县、B县、C县的概率生态风险值依次为1.65%、3.40%、5.80%;在NOEC/LOEC水平下,A县、B县、C县的概率生态风险值依次为7.46%、12.97%、19.50%。该结果说明,长株潭地区中度污染区土壤中重金属镉对生态系统具有一定的风险作用,同时该结果为生态系统保护目标制定提供科学依据。     

珠江三角洲地区土壤重金属污染控制与修复研究的若干思考

土壤重金属污染是珠江三角洲地区主要的生态环境问题之一,直接影响到区域生态系统稳定和食品安全,关系到经济尤其是农业的可持续发展和人体健康,因而引起广泛的社会关注.对珠江三角洲地区土壤重金属污染现状和主要特征进行了分析,结合国内外土壤重金属污染研究动态,同时考虑国家需求和地区经济发展需要,提出今后热带亚热带地区土壤重金属污染研究的重点,以及对土壤污染综合治理的一些见解.     

崇贤镇土壤重金属污染状况分析与治理对策

针对崇贤镇土壤频繁遭受工业企业污染的实际情况,对其辖区内土壤重金属含量开展检测,进行污染综合评价分析。结果表明:在崇贤镇土壤中,存在着不同程度的镉、汞、镍和锌等重金属含量超标,土样超标率分别为19.7%、14.2%、12.2%和2.9%;土壤污染综合指数≦0.7(清洁)的土样占54.0%,在0.7~1.0之间(尚清洁)的土样占35.8%,在1~2之间(轻度污染)的土样占10.2%。并提出了整顿供应污染企业、实行污染土壤修复、调整优化种植结构、加强农产品质量安全监管等对策措施。     

贵州中部山区煤矸石堆场周边污染水稻土重金属的释放特征

通过对贵州中部山区煤矸石堆场周边污染的水稻土及上覆水进行调查与采样分析,探讨污染水稻土有效态重金属(Cr、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb)含量的变化及其释放特征。研究结果表明:不同程度污染水稻土中Cd、As和Hg的含量及部分水稻土中的Cu含量超过了土壤环境质量二级标准,随着水稻土污染程度的增加,土壤有效态Cd的含量出现明显的增加,中度污染水稻土和重度污染水稻土有效态Cd的平均含量分别比轻度污染水稻土增加了1.30、2.60倍;在水稻生长期间(6~8月),污染稻田上覆水中均出现Cd的超标,中度污染稻田和重度污染稻田上覆水Cd的平均浓度(三次采样)分别比轻度污染稻田的上覆水高11.3%和27.3%。污染水稻土淹水1~30d期间,上覆水Cd的浓度出现不断地增加,淹水20d后中度及重度污染水稻土上覆水Cd均出现超标。因此,煤矸石堆场周边污染稻田排水的Cd会产生明显的二次污染。     

拉拉铜矿区土壤重金属含量及其污染特征

分析了拉拉铜矿区土壤中重金属含量,并运用地积指数对其污染状况进行了评价。结果表明,拉拉矿区是Cu、Cd、Hg污染严重的区域,而Cr、Pb、As污染不明显。与中国土壤元素背景值相比,矿区土壤中Hg含量平均增加了13.4倍,Cd含量平均增加了19.5倍,Cu含量平均增加了4.9倍。运用Muller地积指数进行评价,证明拉拉矿区Cd属于强-极强污染;Hg属于强污染;Cu以中等污染为主,部分强污染;Cr属于无-中污染;Pb以无污染为主;As属于无污染。矿区土壤重金属污染程度由高到低依次为:Cd>Hg>Cu>Cr>Pb>As。建议重视矿区Cu、Cd、Hg等重金属的污染问题,加强重金属的生态健康效应研究。     

国内土壤环境污染现状与防治措施

从土壤的污染种类出发,分析了近年来我国土壤污染的现状。介绍了当前国内外土壤的重金属污染和有机污染的修复技术,主要包括物理化学修复法、植物修复法和微生物修复法等。同时针对我国土壤污染日益严重的状况,提出了土壤污染的防治措施,对已经污染的土壤采取有效措施加以修复、改良,同时进一步加强土壤污染综合防治与环境管理。