含磷材料在铅污染土壤修复中的应用

铅不是生物体必需的元素,具有很强的生物毒性,低剂量铅就会对人体健康产生严重威胁.铅的生物有效性与其生物毒性密切相关,降低土壤铅生物有效性是铅污染土壤修复的重要手段之一.含磷材料可作为铅的稳定修复剂的特性被广泛地接受.含磷材料通过吸附、沉淀、离子交换等作用与铅离子形成稳定的磷氯铅矿类物质[Pb5(PO4)3X;X=F,Cl,Br or OH].通过概述国内外关于含磷材料原位钝化修复铅污染土壤的分子机理,列举了几种应用较为广泛的含磷材料(如磷酸、磷酸盐、羟基磷灰石、磷矿石等)的最新研究进展,总结了温度、pH值、磷铅摩尔分子比等影响因子及其修复效果方面的研究进展,并讨论含磷材料原位修复铅污染土壤的工程适用性及其长期稳定性.     

淹水条件下蚕沙复配材料对酸性水稻土中镉铅钝化的影响

通过室内淹水土培实验,研究蚕沙配施蚕沙炭、膨润土、腐殖质钾和泥炭对酸性水稻土中镉（Cd）、铅（Pb）的钝化效果,从土壤pH、有机质、有效态Fe、Mn含量变化初步探析蚕沙复配材料对镉、铅的钝化机制。结果表明,蚕沙复配材料均不同程度地提高了土壤pH和有机质含量,有效态Cd、Pb的含量随着淹水时间的延长都有不同程度的降低。培养28 d后,与对照相比,添加了蚕沙+蚕沙炭（CB）、蚕沙+腐殖质钾（CF）、蚕沙+蚕沙炭+腐殖质钾（CBF）、蚕沙+泥炭（CN）处理的土壤有效态Cd分别降低了16.07%、15.51%、11.08%、7.76%,有效态Pb则降低了32.54%、27.12%、37.72%、42.31%。其中蚕沙+蚕沙炭（CB）对镉的钝化效果最好,蚕沙+泥炭（CN）处理对铅的钝化效果最好,综合来看,CB和CN处理同时对镉铅有很好的钝化效果,可以作为镉铅复合污染土壤的修复材料。相关分析结果显示,土壤的pH、有机质与有效态Cd、Pb含量均呈显著负相关关系,表明蚕沙复配材料对土壤中镉、铅的钝化作用可以通过提高土壤的pH、有机质含量来实现。     

蹄角粉及其水解多肽对污染土壤中Cu2+形态调控效应

以含氮12%左右的屠宰场废弃蹄角为原料,经过超细粉碎打破蹄角晶体结构和在极端环境下人工水解为游离巯基多肽将其作为肥料对植物的生长效应和对土壤中Cu2+的钝化效应进行研究。结果表明：在清洁土壤种植小白菜实验中,其单株最高生物量为水解多肽组合（17.81 g）,比市售复混肥生物量（15.52 g）高2.29 g,且最高相对叶绿素为50.03,直接用蹄角粉处理小白菜也可达到单株生物量 17.72 g,这表明蹄角粉及其水解多肽对植物的生长具有明显的促进效应,是一种优质有机肥;钝化效应研究发现,在总铜含量为80、100、300 mg·kg-1的污染土壤中,蹄角粉及其水解多肽均有钝化效应,经过45 d的钝化处理,蹄角粉效果最佳,对3种污染土壤的有效铜含量降低率分别为50.20%、47.21%、42.30%,比水解多肽处理组分别高29.97%、11.70%、7.9%。钝化与种植结合实验表明,小白菜总铜含量符合GB 5009.13-2017标准限值要求。说明蹄角粉及其水解多肽既有肥料效应,又有钝化效应,可用于铜污染土壤的钝化修复。     

粉葛废弃物对土壤重金属镉的钝化效果研究

通过室内培养试验,研究了粉葛废弃物(质量比:1％、2％、3％、4％、5％)对镉(Cd)污染农田土壤pH、有机质及Cd赋存形态的影响.结果表明,经49 d修复后,与对照相比,添加粉葛废弃物处理的土壤pH升高了0.34～1.19,有机质增加了2.23～10.00 mg/kg,Cd弱酸提取态降低了6.61％～26.64％,C...     

调理剂对磷镉富集土壤中两种元素交互作用的影响

以磷镉富集的农业土壤(总Cd:0.94 mg·kg-1和全P:0.86 g·kg-1)为研究对象,按照湖北地区中稻生育期及至下茬作物播种期的时长进行室内培养试验,探究生物质炭(BC)、钙镁磷肥(CMP)和粉煤灰(FA)影响下土壤磷与镉的生物有效性、二者形态变化及其耦合作用效应.结果 表明:①培养至140d时,添加调理剂...     

电絮凝处理腐殖酸过程中阳极钝化影响因素分析

针对电絮凝(electrocoagulation,EC)处理腐殖酸(humic acid,HA)过程中电极易发生钝化,造成处理效能下降的问题,主要探究了阳极表面粗糙度、初始pH、初始HA浓度对于铝阳极钝化的影响,随后通过检测溶液中残留Al³⁺浓度和阳极板表面形貌,进一步分析了HA浓度对于铝阳极钝化发展的影响机制。结果表明：铝阳极钝化程度与阳极板表面算数平均粗糙度(arithmetic mean roughness,Ra)呈负相关,随着Ra从2 055 nm下降到270 nm,阳极板的电荷转移电阻(charge transfer resistor,Rct)从1 174.0 Ω·cm²增大到1 481.2 Ω·cm²;当溶液初始pH从3 提高到 7 时,极板的Rct从461.0 Ω·cm²增大到1 120.2 Ω·cm²,而当pH继续升高到 9 时,极板的Rct下降到169.5 Ω·cm²;铝阳极钝化程度随溶液初始HA浓度呈现先减小后增大的规律。HA的质量浓度从0 mg·L⁻¹ 提高到20 mg·L⁻¹ 时,对应极板的Rct从1 536.4 Ω·cm²减小到932.9 Ω·cm²,HA的质量浓度进一步上升至200 mg·L⁻¹时,对应极板的Rct又从932.9 Ω·cm²增大到1 403.2 Ω·cm²。本研究结果可为EC在实际应用中抑制阳极钝化提供参考。     

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...     

产多胺细菌提高小麦Cd抗性和消减Cd吸收机制

为了探究重金属固定植物促生细菌强化作物消减对重金属的吸收及其机制,以产多胺细菌Enterobacter bugandensis YX6和小麦为研究对象,通过水培试验研究Cd胁迫下菌株YX6对小麦生长和Cd吸收以及Cd在小麦根系中亚细胞分布的影响,同时借助非标记蛋白质组学技术研究菌株YX6对小麦根系蛋白质表达的影响.结果表明,与单独3 mg·L^-1Cd处理相比,Cd胁迫下接种菌株YX6显著提高了小麦根（42.71%）和叶片（82.83%）的干重,显著降低了小麦根（48.56%）和叶（61.41%）中Cd的含量.同时,菌株YX6的接种显著提高了小麦根和叶中多胺的含量,进而增强了小麦对Cd的抗性.此外,YX6+Cd处理组中小麦根细胞器和可溶性部分中Cd的比例显著低于单独Cd处理中的比例,而细胞壁中Cd的比例则要高于单独Cd处理中的比例.非标记蛋白质组学显示,Cd胁迫下菌株YX6提高了小麦根系中与DNA修复（蛋白质-DNA复合物和DNA包装复合物）和激素（脱落酸和茉莉酸）合成相关蛋白质的表达,从而提高了小麦对Cd的抗性和消减Cd吸收.结果可为阐明产多胺细菌消减小麦Cd吸收的分子机制和保障小麦安全生产提供科学依据和技术途径.     

无机盐改性膨润土钝化锌铅镉复合污染土壤

高浓度重金属复合污染土壤的同步钝化一直是土壤钝化研究中的难点，因此，探究了多种无机盐改性膨润土对高浓度重金属复合污染土壤的同步钝化效果，结果表明：NaCl、KCl、Na₂CO₃、K₂CO₃、NaNO₃、KNO₃、Na₃PO₄、KH₂PO₄、KMnO₄、K₃PO₄、NaH₂PO₄、NaHCO₃等无机盐药剂在相同条件下制备的改性膨润土对多种重金属高浓度复合污染土壤的同步钝化效果存在明显差异，择优选择Na₂CO₃、K₃PO₄和NaH₂PO₄ 3种改性药剂进行改性，在最佳改性条件下，NaH₂PO<...     

改性沸石的沉积物磷钝化效果研究

通过室内模拟实验,对天然沸石及不同方法改性沸石的磷吸附性能及沉积物磷钝化效果进行了对比研究。磷吸附实验结果表明,磷吸附量大小为改性沸石Z3>改性沸石Z2>改性沸石Z1>天然沸石,35d的平均吸附量分别为832、466、168和70mg/kg。改性沸石的磷吸附量与沸石含量正相关,并随时间呈增长趋势,其中改性沸石Z3第35d的磷吸附量可达1690mg/kg。离子交换量测定结果显示,沸石经改性后促进了Ca2+的释放,同时减少了K+、Na+的释放量。沉积物磷钝化实验表明,改性沸石可有效减少沉积物TP、DRP的释放,减少释放量达80%以上。天然沸石主要通过表面吸附减少水体磷含量,其次,物理阻隔作用拓展了钝化作用的时间和空间。Al(OH)3絮凝物通过表面吸附、电中和及架桥作用可显著提高改性沸石的磷吸附量,增强沉积物磷钝化效果。