砷污染土壤微生物修复机制及其研究进展

土壤砷污染是一个全球性问题。越来越多的研究表明,自然界中的微生物在砷的迁移转化过程中发挥了重要作用。微生物修复是目前研究的热点,也是治理砷污染土壤的主要手段之一。综述了土壤中砷污染现状及其赋存形式,重点分析讨论了砷污染土壤的微生物修复机制以及提高微生物修复效率的方法。土壤砷污染修复是一项复杂的系统工程,单一的修复技术很难实现显著的效果。只有建立在以微生物修复为主的基础上,辅之以物理化学、植物及农业生态等措施,才能大大提高微生物修复效率。总结了近年来国内外微生物修复砷污染土壤技术的研究进展,以期为深入研究微生物代谢砷的机制及其在砷污染治理中的应用提供参考。     

镉砷污染土壤修复技术的文献计量分析

为了解国内土壤镉砷污染修复技术研究现状和未来发展趋势,采用文献计量方法和可视化软件Citespace,结合关键词检索统计方法,使用CNKI全文数据库,检索1999—2019年土壤镉(Cd)和砷(As)污染修复技术相关论文15 301篇,并绘制了网络知识图谱。结果表明：1999—2012年为镉砷污染土壤修复技术文章低发期,2013—2015年发文量跌宕增长;2016—2019年我国镉砷污染土壤修复技术步入了快速发展阶段;在我国土壤镉砷修复领域研究中,植物修复是热点修复手段之一;从研究机构的分布来看,南北方有较大差异,南方地区的发文量大于北方地区。在此基础上,对未来镉砷污染土壤修复技术和发展方向进行了预测分析。可以看出,我国应不断发展多手段结合的联合修复技术,做好土壤镉砷污染修复预警与风险防控仍是未来的工作重点。以上分析结果可为镉砷污染土壤的修复提供借鉴和参考。     

镉、砷复合污染土壤钝化修复研究进展

镉、砷复合污染土壤给农田生产和农产品食用安全构成严重威胁.由于镉、砷赋存形态的差异,同步治理难度较大.概述了土壤镉、砷复合污染现状及原位钝化修复难点,着重介绍了当前钝化处理过程中常用的无机和有机钝化材料,多角度探讨了钝化材料多元组配和材料改性的钝化效果及机理,对不同钝化材料的修复成本进行简要的成本效益分析,为镉、砷复合...     

FeMnCa-LDHs材料对不同程度砷镉复合污染土壤的钝化修复

针对土壤砷镉复合污染同时修复较为困难的问题,制备了新型FeMnCa-LDHs材料以实现对土壤中As、Cd的同时钝化.通过土壤培养实验和小白菜盆栽实验,研究了在不同污染水平下FeMnCa-LDHs材料施用量对土壤As、Cd的形态转化及对小白菜各部位中As、Cd质量分数的影响,并分析了两者的相关性.结果 表明,在高污染水平...     

砷污染农田的植物提取修复技术研究进展

由于粗放的矿物采冶方式,矿区大量的砷扩散到周边农田中,会导致农田土壤砷污染问题。部分地区的砷背景值高,部分地区在农业生产活动中使用含砷化肥、农药等,均会加剧农田砷污染问题。植物提取修复是一种利用超富集植物将土壤污染物吸收并转移到植物地上部,待植物成熟收割以整体移除污染物的方法。与其他砷污染农田土壤的修复技术相比,植物提取修复技术具有无二次污染的特点。该技术辅以合理的农艺措施,可使土壤砷污染减量,并实现边生产边修复的目标,应用潜力广泛。分析了砷污染土壤植物提取修复技术的原理与现状;重点探讨了近年来强化砷植物提取修复的方法,包括修复植物的种质创新、超富集植物与根际微生物联合作用和农艺措施优化等几个方面;最后展望了农田土壤砷污染修复技术的未来研究方向,以期为该技术的进一步发展提供参考。     

聚环氧琥珀酸对锰渣中砷的萃取

以锰渣为材料,用聚环氧琥珀酸(PESA)作为萃取剂,研究PESA在不同pH、萃取剂浓度、土液比下对砷(As)的萃取效果。实验结果表明,与丙烯酸/马来酸酐共聚物(MA/AA)相比较,PESA对锰渣中As有优良的萃取效果。在萃取体系条件为pH=1、萃取剂浓度50 mg/mL、土液比1∶200、搅拌60 min并浸泡过夜时,PESA对砷的萃取率可达78.3%。实验还发现,PESA对三价砷和五价砷均有螯合萃取作用,对砷的萃取无价态的选择性。     

苏北灌溉总渠灌区土壤砷污染及调查研究

在对苏北灌溉总渠沿线灌区土壤采样分析的基础上,评价该灌区砷的污染状况,探讨了土壤中As的含量、分布、成因及其与人类活动的关系。结果表明,长期利用污水灌溉,导致砷在灌区耕层产生累积,土壤受到一定程度的污染,应当引起关注。     

不同种类生物炭对砷污染土壤的改良效应

采用温室盆栽法考察施入不同生物炭对土壤理化性状、土壤养分以及砷化学形态的影响.结果表明:施入不同种类生物炭均可提高土壤pH,同时生物炭还可提高土壤有机质、阳离子交换量(CEC)、有效磷和速效钾含量,改良土壤性能.4种生物炭对pH影响大小依次为KOH改性生物炭(BC4)>零价铁改性生物炭(BC3)>玉米秸秆生物炭(BC1...     

土壤有机污染的原位修复技术

介绍了土壤气相抽提、生物通风和空气喷射等3种土壤原位修复技术的概念,简述了它们修复受污染土壤的适用范围和修复机理,并对影响3种修复方法的各种因素进行了详细论述.展望了土壤气相抽提、生物通风和空气喷射技术在我国的应用前景.     

腐殖质纳米颗粒对镉污染土壤的修复

外源腐殖质可改变土壤镉（Cd）的含量和状态。以风化煤为原料制备的不溶性胡敏酸为吸附剂,对比研究了其对冶炼厂周边污染土壤及人工模拟污染土壤中Cd的钝化效果。再以泥炭为原料,制备富里酸钾为主的水溶性腐殖酸钾为淋洗剂,用于活化、去除上述2种土壤中的Cd。结果表明,胡敏酸在砂质的人工模拟污染土壤中钝化效果更好,2%的剂量可使土壤中CaCl2提取态Cd的浓度（0.103 mg·L-1）降低19.7%。腐殖酸钾去除土壤Cd的效率随淋洗剂浓度增加而提高,在10 g·L-1的浓度时,单次淋洗可去除高达38.1%的Cd。傅里叶变换红外光谱分析表明,腐殖质与Cd反应后形成了羧酸盐。因此,腐殖质纳米颗粒既可以钝化土壤中的Cd,也可以活化土壤中的Cd,从而达到修复Cd污染土壤的目的。其关键在于根据钝化或活化的目标,选择溶解度适当的腐殖质材料。     

In situ remediation of soils contaminated with toxic metal ions using microwave energy

Following onto our work on the in situ remediation of soils contaminated with PAH's, PCB's and other polychlorinated organic compounds using microwave energy, we now report a preliminary investigation on the in situ remediation of soils contaminated with toxic metal ions: Cd(II), Mn(II), Th(IV), Cr(III) and mainly Cr(VI). The soil is partially vitrified in the process, and extraction with hot (70 degrees C) 35% nitric acid for 4.5 h leads to the recovery of very small amounts of the metals which had been spiked into the clean soil: Cd, Mn, and Cr(III) are completely immobilized (unextractable), Th is mostly unextractable, and Cr(VI) partially extractable at very high levels of spiking, but almost completely unextractable using the US EPA Toxicity Characteristic Leaching Procedure. This suggests that contaminated soils which are not going to be used for agricultural purposes can be remediated safely to preset depths without fear of the toxic metal ions leaching out for a long time.     

有机改性蒙脱石负载巯基修复汞污染土壤

以蒙脱石作为原始材料,对其进行有机改性,将巯基基团负载在有机改性的蒙脱石上制备出重金属汞的稳定剂以稳定化修复汞污染土壤。考察稳定化时间、稳定剂添加量、浸出液pH及有机质含量对稳定化效果的影响,探究稳定化前后土壤汞形态变化。通过XRD、FTIR和SEM分析了蒙脱石、有机改性蒙脱石（Mont-OR）和负载巯基有机改性蒙脱石（Mont-OR-SH）的物理化学特征,通过原子吸收法测定汞浓度。稳定化修复结果表明,稳定化时间为30 d,稳定剂添加量为9%时,汞浸出浓度为0.066 mg·L-1,稳定率为98.3%,达到GB 5085.3-2007规定的汞限值0.10 mg·L-1。添加不同质量的小麦秸秆作为有机质的来源,均对整个稳定化有促进作用,其中添加量为6%时,促进作用最明显,改变浸出液pH,在强酸性和强碱性条件下,利用此稳定剂对汞的稳定作用降低。TESSIER五步提取法结果表明,负载巯基的有机改性蒙脱石的添加导致可交换态汞、碳酸盐结合态汞、铁锰氧化物结合态汞含量下降,而有机结合态汞、残渣态汞含量增加。实验结果证明有机改性蒙脱石负载巯基能够有效地应用于汞污染土壤修复。     

污染土壤化学修复技术研究与进展

污染土壤修复环境工程近年来发展迅猛，欧美等发达国家在其技术创新和设备改进2个层面都取得了长足进展。本文概述了化学淋洗修复技术（原位化学修复技术和异位化学修复技术）、化学还原与还原脱氯修复技术、化学氧化修复技术、溶剂浸提技术和土壤性能化学改良修复技术等污染土壤的化学修复技术原理、进展与适用性以及有关关键技术参数，并对其发展前景进行了展望。     

表面活性剂增效修复土壤有机污染研究进展

系统评述了表面活性剂增效修复土壤有机污染的原理、研究现状及存在的问题。     

污染土壤化学修复技术研究与进展

污染土壤修复环境工程近年来发展迅猛,欧美等发达国家在其技术创新和设备改进2个层面都取得了长足进展。本文概述了化学淋洗修复技术(原位化学修复技术和异位化学修复技术)、化学还原与还原脱氯修复技术、化学氧化修复技术、溶剂浸提技术和土壤性能化学改良修复技术等污染土壤的化学修复技术原理、进展与适用性以及有关关键技术参数,并对其发展前景进行了展望。     

表面活性剂增效修复土壤有机污染研究进展

系统评述了表面活性剂增效修复土壤有机污染的原理、研究现状及存在的问题.     

Modeling EDTA enhanced electrokinetic remediation of lead contaminated soils

Electrokinetic extraction has been tested for lead removal from Algerian contaminated soils. For this purpose, a chelating reagent (EDTA, 0.1M) has been injected into the catholyte. This procedure is expected to enhance the process by desorption of the contaminant and formation of new mobile species negatively charged. A mathematical model based on Nernst-Planck theory has also been developed to predict the evolution of lead distribution across the soil as a function of time. The results of several experiments carried out on various duration (10, 20 and 40 days) have shown the importance on treatment efficiency of pollution age and contaminant speciation as determined by sequential chemical extraction.     

Efficacy of in-situ for the remediation of PAH contaminated soils

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are of environmental concern because many PAHs are either carcinogens or potential carcinogens. Petroleum products are a major source of PAHs. The occurrence of PAH contamination is widespread and novel treatment technologies for the remediation of contaminated soils are necessary.Ozone has been found to be extremely useful for the degradation of PAHs in soils. For these compounds, the reaction with molecular ozone appears to be the more important degradation pathway. Greater than 95% removal of phenanthrene was achieved with an ozonation time of 2.3 h at an ozone flux of 250 mg h⁻¹. After 4.0 h of treatment at an ozone flux of 600 mg h⁻¹, 91 % of the pyrene was removed. We have also found that the more hydrophobic PAHs (e.g. chrysene) react more slowly than would be expected on the basis of their reactivity with ozone, suggesting that partitioning of the contaminant into soil organic matter may reduce the reactivity of the compound. Even so, after 4 h of exposure to ozone, the chrysene concentration in a contaminated Metea soil was reduced from 100 to 50 mg kg⁻¹ .Ozone has been found to be readily transported through columns packed with a number of geological materials, including Ottawa sand, Metea soil, Borden aquifer material and Wurtsmith aquifer material. All of these geological materials exerted a limited (finite) ozone demand, i.e. the rate of ozone degradation in soil columns is very slow after the ozone demand is met. Moisture content was found to increase the ozone demand, most likely owing to the dissolution of gaseous ozone into the pore water. As once the initial ozone demand is met, little degradation of ozone is observed, it should be possible to achieve ozone penetration to a considerable distance away from the injection well, suggesting that in-situ ozonation is a feasible means of treating uncontaminated unsaturated soils. This is substantiated by two field studies where in-situ ozonation was apparently successful at remediating the sites.