土壤中重金属污染的研究进展

介绍了土壤重金属的污染及其特点，重金属对环境危害和在土壤中的化学行为，最后论述了土壤重金属元素的背景值。     

淮南潘集矿区农田土壤重金属污染特征及在小麦中累积特征研究

为探究淮南潘集矿区内农田土壤和小麦中重金属的污染状况,选取了16块研究样地,测定其农田土壤和小麦不同部位中Cu、Zn、Pb、Cd、As含量,利用生物富集系数(BCF)和转运系数(TCF)分析重金属在小麦中的迁运行为,并进行重金属化学形态分析和潜在生态风险指数分析。结果表明,矿区农田土壤Zn、Pb浓度平均值低于背景浓度,Cu、Cd、As浓度平均值分别是背景浓度的1.03、4.17、1.81倍。5种重金属的化学形态以残渣态为主,Cu、Zn、Pb、Cd、As的残渣态质量分数平均值分别为47.44%、50.33%、43.36%、46.84%、98.86%。矿区农田土壤重金属综合潜在生态风险指数处于轻度或中度等级,相对较轻,主要贡献重金属是Cd。Cu、Zn易于富集在小麦地上部分,Pb、Cd、As大部分富聚在地下部分。     

贵州水城典型铅锌矿区土壤和蔬菜中重金属累积特征及风险评价

以贵州水城茨冲永昌、仁活洞杉树林和凉山玉兰3个典型铅锌矿区为研究对象,采集了白菜、辣椒、玉米、马铃薯、黄豆、四季豆6种蔬菜样品及其对应的根际土壤样品。分析了蔬菜与土壤中Pb、Zn、Ni、Cd、Cr、As、Hg、Cu 8种重金属的含量及蔬菜对根际土壤重金属的累积特征,同时采用内梅罗综合污染指数法、目标危险系数法及综合质量影响指数法对土壤及蔬菜重金属污染进行评价。结果表明:根际土壤中Pb、Zn、Ni、Cd、Cr、As、Hg、Cu总平均值分别为1 198.2、2 378.8、53.0、7.0、122.6、56.9、0.37、107.5mg/kg,分别是贵州土壤环境背景值的34.0、23.9、1.4、10.0、1.3、2.8、3.4、3.4倍;不同蔬菜对土壤中不同重金属的富集能力有较大差异;内梅罗综合污染指数表明,研究区土壤中8种重金属均属于重污染;蔬菜中重金属对当地儿童、青壮年、中老年的总健康风险指数均大于1,存在健康风险;综合质量影响指数也表明,研究区的综合质量属于重度污染。     

琼北火山岩地区水田和旱地土壤中重金属的累积特征比较

为分析琼北火山岩地区土壤中重金属(As、Cd、Cr、Pb、Ni、Hg)的累积特征,采集旱地和水田的土壤表层样品,并对样品理化性质及重金属含量进行了分析,采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对重金属污染状况进行了评价。结果表明,研究区旱地与水田土壤均呈强酸性-酸性,旱地土壤阳离子交换量(CEC)(4.66 cmol/kg)略大于水田土壤CEC(3.42 cmol/kg),表明旱地土壤保持养分的能力优于水田土壤。与海南土壤背景值比较,研究区旱地和水田土壤中Cd、Cr、Pb和Ni 4种重金属均有不同程度的累积,其中Cd累积程度较重。研究区旱地和水田土壤中Cr与Ni均具有较高的正相关关系,说明旱地和水田土壤中Cr与Ni可能同源,且受基性火山岩地质背景的影响较大。内梅罗综合污染指数评价结果表明,研究区旱地土壤重金属污染明显高于水田土壤,水田土壤重金属为轻度污染,而旱地土壤重金属已达到中度污染,尤其是Cr和Ni污染比较严重,应引起重视。     

重金属污染土壤植物修复及进展

土壤污染是当今面临的一个重要环境问题。常规的土壤污染物化学治理技术，如客土换土法、冲洗法、热处理、固化、玻璃化、动电修复法等，由于其技术要求高或经济成本高昂，对土壤结构的扰动破碎较严重，因而，大规模推广应用存在较大问题。重金属超累积植物的不断发现，使人们认识到有可能利用植物于土壤污染的治理修复。自20世纪90年代起，植物修复成为环境污染治理研究领域的一个前沿性课题。研究表明，通过植物的吸收、挥发、根滤、稳定等作用，可以净化土壤或水体中金属污染物，达到净化环境的目的。近10年来，在超累积植物的找寻培育、植物根际微生物共存体系研究、植物对重金属的耐忍性、超量吸收及其解毒机制以及植物修复的工艺技术方面已有不少研究，并取得长 的进展，现代分子生物学的发展以及基因工程技术的应用有可能使植物修复技术取得根本性的突破。     

固体废物改良剂修复重金属污染土壤的研究进展

随着中国工矿业的高速发展,出现了大面积土壤被重金属污染或被固体废物占用现象。因此,利用固体废物来解决重金属污染土壤问题有着重要环境意义和应用价值。固体废物作为改良剂不仅能有效治理土壤重金属污染,同时提高农作物产量,是今后发展的重要方向。论述了无机固体废物钢渣、赤泥、粉煤灰,有机固体废物污泥、秸秆、猪粪、生物碳用作重金属土壤修复改良剂的研究情况。     

宝应县土壤重金属的污染调查

以宝应县农田土壤重金属调查为依据，采用污染指数法对土壤质量进行评价，分析土壤重金属污染原因，提出防治措施。     

土壤重金属的植物污染化学研究进展

针对中国土壤重金属污染加剧的趋势,为改善土壤环境质量和保障农产品安全,提出了土壤重金属的植物污染化学研究领域.结合多年的研究工作,从土壤重金属的植物根际化学行为、土壤重金属的植物吸收与解毒机制和重金属污染土壤的植物-微生物交互作用等方面简要阐述了土壤-植物系统中重金属的分布、存在形态、迁移转化、累积及生物学效应和控制规律的研究进展,并对将来的植物污染化学理论研究提出了展望.     

连续施用城市污泥后林地土壤中重金属的含量变化及生态风险

将堆肥污泥施用于林地能够增加土壤肥力,促进林木增长,具有广阔的应用前景,但污泥中所含重金属进入土壤环境后的积累特征及所引起的生态风险问题亦备受关注.连续5年将污泥堆肥产品施用于林地并对相应林地土壤重金属含量进行了同步监测,采用单因子指数法和潜在生态危害指数法分析评价了污泥堆肥泥质、污泥堆肥不同施用比例以及是否连续施肥等...     

基于GCM_CB模型的土壤重金属污染评价

灰色聚类法已经运用于土壤重金属污染评价中,然而此法在确定聚类权重时仅考虑重金属浓度,忽略了衡量重金属毒性强弱的重要指标生物毒性指数。为了更客观和准确地反映土壤重金属的污染程度,将生物毒性指数引入到聚类指标权重中,构建GCM_CB(grey clustering method_concentration and biotoxicity)土壤重金属污染评价模型。通过对华东某地区的10个区域土壤重金属污染进行分析评价,并与常用评价方法对比研究,表明:其多数样点的评价结果基本一致,但针对样品4和样品9中的元素Hg,因其强毒性,使得评价等级由I级定为II级,从而提高了评价方法的灵敏度,更加符合该区域的实际土壤污染情况。     

生物酶生态修复重金属污染土壤

以多种重金属污染的土壤为材料,研究了酶对重金属的去除效果.在单因素实验基础上,采用响应面法对重金属去除的反应条件进行优化,结果表明,α-淀粉酶质量浓度0.2%、pH 3.5、反应时间12 h为最佳淋洗修复条件,Cd、Cr、Cu、Ni、Zn去除率分别为82.36%、75.02%、38.38%、34.69%和57.54%,去除率的大小顺序为Cd >Cr >Zn >Cu >Ni.酶作为土壤的组成部分,利用酶修复重金属污染的土壤,可以降低环境风险,具有较好应用前景.     

锑矿区土壤重金属污染及优势植物对重金属的富集特征

通过野外调查采样,分析了冷水江锑矿区4个采样点土壤和优势植物中重金属含量,以及矿区生长的5种优势植物对Sb、As、Cd、Pb、Cu和Zn的的吸收与富集能力及其富集特性。结果表明,矿区土壤中6种重金属元素的平均含量均超出湖南省土壤背景值和全国土壤背景值,土壤受Sb污染最严重,其次是Cd、As的污染。5种优势植物淡竹叶、苎麻、芒草、狗尾草和白背叶体内Sb、As的含量都超过正常范围,具有修复矿区土壤Sb、As污染的潜力。其中苎麻对Sb的富集系数和转运系数均大于1,满足Sb超富集植物的基本特征,可作为生态恢复的先锋植物;芒草对Cd的富集系数和转运系数都大于1,对重金属有较强的耐性,作为重金属污染的修复植物具有较好的应用前景。     

重金属污染土壤旋流洗脱设备的设计及性能评估

针对高浓度重金属污染土壤,尤其是污染负荷较高的黏土土壤,传统的物化方法难以实现其高效的洗脱。利用旋流场中土壤颗粒高速自转/公转,实现土壤颗粒污染物的强化快速脱附。土壤旋流洗脱实验分为旋流器的分离性能和单一/复合污染物的脱附性能2部分。在土壤-水体系下,旋流器的最优操作条件为：进口流量0.7 m3·h-1,分流比0.12,固液比为1:20。对于Pb污染物,底流脱附效率均能达到近85%,溢流也能够达到70%。对于Cu污染物,底流和溢流脱附均能达到90%左右。对于Cr(VI)污染物,底流脱附最高能达到60%左右,但溢流洗脱效率极低。复合污染能够在单次通过后脱除Pb、Cu、Cr(VI)等多种重金属污染,且洗脱效果与单一污染洗脱时基本一致。对实际的场地修复具有指导意义。     

EDTA/纳米羟基磷灰石联合修复重金属污染土壤

土壤淋洗可能导致残留重金属活化,采用淋洗/钝化联合修复重金属污染土壤可在一定程度上减少这一影响。研究了EDTA淋洗、纳米羟基磷灰石钝化及两者联合修复对土壤重金属洗脱率、TCLP浸出浓度、化学形态分布的影响,构建了涵盖土壤重金属残留量、生物有效性和生理毒性的环境风险评价方法,对淋洗、钝化及其联合修复进行了评价。结果发现,EDTA淋洗对Pb和Cu的洗脱效果较好,对Zn浸出浓度的削减率较高。当EDTA投加量为2 g·L-1时,Zn的浸出浓度降低了70.40%。纳米羟基磷灰石对Pb和Zn具有较好的钝化效果,对Cu和Cd的钝化作用相对较弱。当纳米羟基磷灰石投加量为2%时,Pb浸出浓度削减率高达89.65%。淋洗/钝化联合修复大幅度降低了Pb和Cd的浸出浓度,降低了可还原态Cu残留量、可还原态和残渣态Cd残留量,以及弱酸提取态和可还原态Zn、Pb残留量。当EDTA和纳米羟基磷灰石投加量分别为1 g·L-1和1%时,土壤重金属总环境风险削减率达到74.12%。EDTA对土壤中Cu和Cd的洗脱效果较好,后续钝化修复作用有限,Pb和Zn则可通过淋洗/钝化联合修复大幅度提高削减环境风险削减率。     

重金属污染土壤的植物修复技术与其他技术联用的进展与前景

随着工业和经济的发展,土壤重金属污染越来越严重,因此重金属污染土壤的修复迫在眉睫。植物修复技术因其经济、环保等优点已经成为国内外研究的热点,但存在修复植物稀少的问题。将其他技术与植物修复技术联用可能是突破植物修复这一局限性的关键举措之一。介绍了基因工程技术与植物修复技术联用的研究进展;总结了微生物技术与植物修复技术联用中植物根际促生细菌、菌根真菌的作用;概述了材料化学技术联合植物修复的应用现状,着重介绍了土壤改良剂和螯合剂的实际应用。最后对基因工程、微生物、材料化学等技术联合植物修复技术在研究和应用中的未来方向进行了前景展望,旨在为植物修复技术发展提供更多新的思路和参考。     

土壤重金属的竹基活性炭吸附及近红外光谱预测

为探究竹基活性炭对土壤的修复及改良效果,用水蒸气活化法制备出竹基活性炭,分析其孔结构特性,采用盆栽实验的方法,研究不同添加量（0%、10%、20%）的竹基活性炭对土壤性质、土壤重金属含量、植物株高和生物量以及植物地上和地下部分重金属含量的影响,研究发现随着竹基活性炭添加量的升高,土壤pH和有机质逐渐上升,且土壤中的重金属含量下降明显。其中,添加量高的竹基活性炭对土壤中的重金属Cu、Pb、Zn的去除率可达94.8%、82.1%、87.7%。添加竹基活性炭可增加百日草株高及生物量,其根和茎叶部分的重金属浓度有所降低,表明竹基活性炭吸附土壤重金属性能显著。同时,利用近红外光谱技术结合偏最小二乘法建立了不同竹基活性炭添加比例的土壤中的铜离子含量预测模型。该模型相关系数R2达到0.995 9,相对分析误差RPD大于10,模型相关性好,具有良好的预测性能。     

土壤重金属污染损害赔偿实现路径研究

土壤是动植物赖以生存的载体,重金属污染不仅严重侵害人体健康,而且破坏土壤耕作功能。土壤重金属污染具有涉及面广、受害人多、技术性强等特点,加之因果关系认定与证据收集难度大,促使受害人的权利救济遭遇现实困境。建议在严格责任、修复费用次优受偿、惩罚性赔偿等原则指引下,完善能实现受害者联合、节约司法资源、促进企业产业升级的集团诉讼制度;建构以"重金属污染基金制度"与"重金属污染责任保险制度"为主要路径的中国土壤重金属污染损害的社会化救济机制。     

4种茄科植物对矿区污染土壤重金属的吸收和富集

采集了湖南及江苏8个矿区或冶炼厂周边4种茄科(Solanaceae)植物及其根际土壤,分析了植物及土壤样品中Cd、Cu、Pb、Mn和Zn 5种重金属浓度.结果表明:番茄(Lycopersicon esculentum)对5种重金属可能有着较强的耐性,但不具有超积累的潜力;刺天茄(Solanum indicum)对Mn、...     

乙酸强化下通电方式对电动修复受重金属污染高岭土的影响

电动修复作为一种绿色的土壤污染修复技术,因具有成本低、操作简单、不易造成二次污染等特点而有巨大的应用前景。以高岭土作为实验材料,研究了不同电场施加方式条件下铜、锌重金属的去除规律。为了进一步提高效率,实验配制pH为3.5的乙酸溶液并加入高岭土中,加入后可以加快土壤酸化并降低重金属沉淀区域的影响。相比于电解液为蒸馏水的情况,pH突变点向阴极靠近,从S3、S4片层移动到了S4、S5片层。加入乙酸后,实验最大电流和反应384 h后的电流相比未加乙酸升高较为明显。在相同条件下,电场强度为0.5 V·cm-1时反应最高电流为60~139 mA,电场强度为1.0 V·cm-1时为108~170 mA,电场强度为1.5 V·cm-1时为152~290 mA。在相同条件下反应384 h后的实验最低电流,电场强度为0.5 V·cm-1时为33~70 mA,电场强度为1.0 V·cm-1时为41~83 mA,电场强度为1.5 V·cm-1时为71~123 mA。高电场强度有利于去除土壤中的低浓度重金属污染物。相比电极室未添加乙酸的实验组,污染物去除率提高15%以上。