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蚯蚓在土壤重金属污染修复中的应用

蚯蚓在土壤重金属污染修复中的应用
蚯蚓在土壤重金属污染修复中的应用

蚯蚓在土壤重金属污染修复中的应用

摘要:近些年来,随着土壤重金属污染事件的频发,土壤重金属污染日益受到人们的重视。我国的土壤环境状况总体不容乐观,部分地区土壤重金属污染严重,土壤重金属污染治理迫在眉睫。蚯蚓作为土壤生态系统不可或缺的一部分,对土壤生物系统的研究与土壤重金属污染的治理密切相关。随着分子生物学的发展,越来越多的研究开始关注生物修复土壤污染技术,同物理化学等修复方法相比,生物修复具有降解彻底、处理成本低及环保等特点并逐渐成为土壤环境修复研究的活跃领域,蚯蚓作为土壤生物系统中生物量最大的动物,在污染土壤生物修复中的作用不容忽视。

关键词:蚯蚓,重金属污染,土壤修复,修复机理

Abstract: In recent years, along with the soil heavy metal contaminationtaking place frequently, soil heavy metal pollution is brought to the attention of people.The soil environmental condition is not optimistic in our country, the soil heavy metal pollution is serious in some area. The control soil heavy metal pollution is imminent.Earthworm as an integral part of soil ecological system, the study of soil biological system is closely related to the soil heavy metal pollution governance.With the development of molecular biology, a growing body of research is on bioremediation technology of soil pollution, compared with repair methods of physical chemistry, bioremediation has characteristics of thoroughly, low processing cost and environmental degradation andbecome active field of research of soil environmental repair gradually, the earthworm as the largest animal of soil biomass in biological systems, the action of bioremediation isnot allowed to ignore. Keywords:earthworms, heavy metal pollution, soil remediation, remediation mechanis 1引言

目前,我国耕地的土壤重金属污染概率为16.67%左右,据此推断我国耕地重金属污染的面积占耕地总量的1/6左右,耕地土壤重金属污染等别中,尚清洁、清洁、轻污染、中污染、重污染比重分别为68.12%,15.22%,14.9%,1.45%,0.72%[[1]]。全国每年受重金属污染的粮食多达1200万t,因重金属污染而导致粮食减产高达1000多万t,直接经济损失至少200亿元[2]。重金属污染对人体健康

的危害主要是“三致”(致癌、致疾、致突变)。以重金属镉为例,长期接触一定剂量的镉会造成肾脏损害,进而导致骨质疏松和软化[3]。

土壤污染具有隐蔽性、长期性、不可逆性的特点,污染土壤的修复十困难,不仅经济投入巨大,技术上也有困难,修复周期也很长,重金属污染在土壤中移动性很小,不易被微生物降解,通过食物链后进入人体,在体内富集,严重威胁人类的生命安全,所以对重金属污染土壤的修复显得尤为迫切[4]。蚯蚓作为土壤中主要的动物,由于其在土壤生态系统特殊的作用,近年来在土壤重金属污染修复方面引起了诸多研究者的青睐。

2蚯蚓简介

蚯蚓是属于环节动物门寡毛纲(Oligochaeta)的一类低等动物,在自然界已经存在6亿年之久,世界上的蚯蚓约有2500多种,我国已记录的有近300种。蚯蚓作为大型土壤动物,是土壤中的主要动物类群,其生物量占据土壤动物生物总量的60%以上,在维持土壤生态系统功能中起着不可替代的作用。蚯蚓活动可使土壤疏松,促进植物残枝落叶的降解,促进有机物质的分解和矿化,增加土壤中Ca、P 等速效成分,促进土壤中硝化细菌的活动,从本质上改善了土壤的化学成分和物理结构[5][6]。因此,近年来蚯蚓在土壤重金属污染修复中的应用也日益受到人们重视。

国外对于动物修复的研究已有较长时间,而我国的动物修复研究起步较晚,尚处于探索阶段,蚯蚓环境监测方面、污水处理、固废处理中均有应用[7][8][9]。就标准化研究而言,国际标准化组织(ISO) 及“经合组织”(OECD)推荐使用表层种蚯蚓——赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)。因为其具有以下的优点:(1)在实验室中容易大量培养;(2)成熟期比较短(8周);(3)相对其他蚯蚓品种来说具有更高的繁殖率和更短的世代寿命;(4)对于外源污染物具有广泛的敏感反应;(5)可以很容易从商业供应商购得[10]。

3蚯蚓对土壤中重金属的修复

(1)蚯蚓对土壤重金属的修复机理

蚯蚓对土壤中重金属的修复机理主要包括三个方面,一是蚯蚓对土壤中重金属的活化,土壤有机质是影响重金属形态的一个重要因素,蚯蚓在降解土壤有机质过程中提高土壤中腐殖质和有机酸含量,从而可能引起金属的移动性变化,特

别是DOC含量的提高很可能是蚯蚓改变土壤重金属形态的最主要原因[11]。二是蚯蚓对土壤重金属的耐性机制,很多研究表明蚯蚓对重金属具有耐性,蚯蚓对土壤重金属的富集和活化建立在其对重金属的耐性基础上,但对其耐性机理认识还不很清楚,各派学者对耐性机制的认识也不统一,以后应加强耐性机制的研究[12]。有学者认为,蚯蚓体内含有丰富的酶类,包括过氧化氢酶、谷胱甘肽还原酶、谷胱甘肽过氧化物酶及超氧化物歧化酶等酶类构成的脂质过氧化保护酶系统,当蚯蚓暴露于重金属后,产生了氧化胁迫,激发了这些酶的活性。ZHU Jiang等[13]的研究表明土壤中的金属Cd对蚯蚓体内的DNA具有消极作用。三是蚯蚓与植物、微生物的协同作用,大量研究证实,蚯蚓能改善重金属污染土壤条件,增强养分循环,促进植物生长,在一定程度上弥补了超积累植物生物量小这一不足[14]。俞协治和成杰民[15]的模拟研究也证实了这一点。

在对蚯蚓吸收重金属的研究中出现的争论主要集中于蚯蚓的皮肤或者肠道哪一个是其吸收重金属的主要机制。一种可能的原因是,当皮肤吸收占主导地位时水溶态重金属浓度与吸收量具有较好的相关性。当肠道吸收占主导地位时王水提取态重金属浓度与吸收量相关性较好[10]。对应的结果就是蚯蚓可以通过被动扩散作用和摄食作用吸收土壤、污泥中的污染物,被动扩散作用是污染物从土壤、污泥溶液穿过体表进入蚯蚓的体内;而摄食作用则是污染物通过蚯蚓吞食作用进入体内,并在内脏器官内完成吸收。

蚯蚓对重金属也有一定的忍耐和富集能力,但当重金属浓度超过了蚯蚓的忍受范围,则会直接毒害蚯蚓(毒阈浓度),影响其存活、生长和繁殖能力,高浓度或长时间染毒还会导致蚯蚓的死亡[16]。重金属污染会对蚯蚓金属硫蛋白、免疫功能及重要酶对活性等产生影响。金属硫蛋白(MT)是生物体内的一类富含巯基(-SH) 的金属结合蛋白,其分子量低、富含半胱氨酸,在细胞氧化还原调控和重金属解毒等方面有重要作用。张高川等[17]的试验证明镉可以诱导蚯蚓MT 的合成,且随着镉浓度增加,蚯蚓体内-SH含量升高,但在高镉浓度( 如300 mg/kg) 处理下,蚯蚓的毒害症状加剧,即使-SH总量显著升高,也不足以完全解毒,Mo等[18]的研究也证实了这一点。

此外,蚯蚓粪具有很好的通气性、排水性和高持水量,能够增加土壤的孔隙度和团聚体数量,同时蚯蚓粪具有很大的表面积,吸附能力较强,可以较大程度

地吸附重金属,同时也给许多有益微生物创造良好的生境,具有良好的吸收和保持营养物质的能力。李扬等[19]在综合相关领域研究的基础上,报道了蚯蚓粪能够通过钝化作用或活化作用机制,改变土壤中重金属的生物有效性,具有修复土壤重金属污染的潜能。

(2)蚯蚓在土壤中重金属的去除效果

不同种类的蚯蚓由于其生活习性、本身耐受性等不同对重金属的吸收和富集能力会有所不同。伏小勇等[20]对微小双胸蚯蚓的研究表明,蚯蚓对Cu、Pb富集量在第2周时达到最大,而对Zn的富集量在第4周时达到最大。刘德鸿等[21]爱胜蚓体内镉累积量与土壤镉浓度呈显著正相关,威廉环毛蚓体内镉累积量在土壤镉浓度为548.8 mg/kg为最大,而后随着镉浓度的增加呈下降趋势,并且赤子爱胜蚓对镉的耐受性强于威廉环毛蚓,但累积能力低于威廉环毛蚓。陈学民等[22]在研究赤子爱胜蚓和微小双胸蚓处理某污水厂新鲜脱水污泥时发现,经2种表居型蚯蚓处理后的污泥中铜、锌和铬含量均显著降低,铅含量降低但未达到显著水平。接种微小双胸蚓和赤子爱胜蚓对重金属含量的降低次序分别为:铅>锌>铜>铬、铜>锌>铅>铬。

目前已有较多的研究发现蚯蚓对重金属镉、铜、铅、锌、砷、汞等在单一污染及几种金属的复合污染情况下的吸收和富集特性。张广柱等[23]引用Iireland的研究发现,蚯蚓不仅可吸收和蓄积汞、铅、铜、锰、钙、铁等金属,并且大部分蚯蚓物种都对镉和铅有极高的吸收能力,镉和铅分别金属硫蛋白结合,少量的金属被存储在废弃的根瘤中;经肠道吸收的重金属在蚯蚓的黄色细胞中累积。寇永纲等[24]在研究微小双胸蚯蚓(表居型)对铜、锌、铅、汞的富集作用时发现在其耐受浓度范围内,蚯蚓对重金属的富集量随着重金属浓度的增加而增加,且吸收顺序为:锌>铜>铅>汞;没有明显的汞富集,且对汞的最大富集量时间不明显。陈玉成等[25]研究表明,重金属富集系数与转化方式之间没有明显相关性,蚯蚓最易富集的金属元素是As和Cd,而不易富集Hg。

近年来,除了在从蚯蚓单方面的对土壤中重金属进行修复之外,在与植物、微生物等联合修复方面也取得了一定的成果。成杰明等[26]发现环毛蚓可以有效的增加黑麦草根部的生物量。肖艳平等[27]研究发现,接种蚯蚓或蚯蚓与AM真

菌双接种能显著提高玉米地上部、地下部生物量(P<0.05),并促进土壤中晶态的水合Fe、Al氧化物态砷含量升高。

4问题与展望

尽管蚯蚓在土壤重金属污染修复中具有一定的效果,但是由于技术和研究深度等多方面因素的限制,目前仍然存在一定的问题。在田伟莉等[28]的研究中,在土壤中养殖蚯蚓(赤子爱胜蚓),蚯蚓通过被动扩散作用和摄食作用富集重金属,定期收集成蚓、蚓粪,再进行灰化处理,即可去除土壤中的重金属。但是这可能仅仅适用用表居型蚯蚓,具有一定的局限性。蚯蚓活动也存在一定的环境风险,方婧等[29]通过对流-弥散模型(CDE)拟合研究表明,蚯蚓孔能够形成明显的优势流现象,增加了重金属污染地下水的风险。尽管蚯蚓在土壤污染修复中存在很多问题,但是随着相关技术的发展和不断的研究,蚯蚓在土壤修复中必然会得到高效的利用。

由于单一的生物修复尚存在很多问题,而与单一生物修复相比,联合修复构造了一个完整的修复系统,修复效率更高。但联合修复的修复机理和操作过程更加复杂,成本更高。目前来说,联合修复技术尚缺乏深入机理研究与实际应用经验,有待于进一步发掘联合修复技术的发展潜力[30]。未来的研究也要注重与其他技术、学科联用,发挥各个修复技术的优势[31]比如:与分子生物学和基因工程技术结合;可与纳米技术联用催化提高修复效率;利用稳定同位素标记(SIP)技术寻找可利用的生物;利用转基因技术培育出大量耐性植物、动物和抗重金属微生物。

从本质上来说,蚯蚓对污染土壤重金属的修复,就是将土壤中的重金属利用其生理生化功能进行迁移、转化和去除。同时蚯蚓在土壤重金属污染修复技术方面除了依赖于科学技术的发展,更是涉及生态学、环境科学、土壤学、生物学、物理化学等多门学科,在今后的研究中除了在从纵向深入研究之外,更要注重横向学科之间的交叉碰撞和应用。蚯蚓对污染土壤修复技术不仅仅是从微观上对其相关的迁移、转化机理机制的认知和研究,从宏观方面来看,蚯蚓对于生物多样性和土壤生态系统乃至整个地球生物圈都具有不可剥离的关系,这也需要我们对宏观思维进行发散,真正实现蚯蚓对污染土壤修复技术的突破和发展。

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土壤重金属污染现状及其治理方法

论文课题土壤重金属污染现状及其治理方法 小组组长12549025 李思远 小组成员12549026 李康 12549028 王鑫 12549030 吴义超 土壤重金属污染现状及其治理方法随着社会的快速发展,土壤重金属污染日益严重。针对此,涌现了许多修复技术,而生物修复前景广阔,正日益受到重视。 现代工农业等快速发展的同时,土壤重金属污染的形势也越来越严峻。其治理方法很多,而生物修复以其无可比拟的优势正受到关注,应用前景广阔。但生物修复仍存在许多问题待解决,如超积累植物吸收重金属的机理还未研究清楚。所有这些,都阻碍了生物修复的大规模应用。 土壤重金属污染是指土壤中重金属过量累积引起的污染。污染土壤的重金属包括生物毒性显著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As,以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。这类污染范围广、持续时间长、污染隐蔽、无法被生物降解,将导致土壤退化,农作物产量和质量下降,并通过径流、淋失作用污染地表水和地下水。过量重金属将对植物生理功能产生不良影响,使其营养失调。汞、砷能抑制土壤中硝化、氨化细菌活动,阻碍氮素供应。重金属可通过食物链富集并生成毒性更强的甲基化合物,毒害食物链生物,最终在人体内积累,危害人类健康。 1现状 1.1国内

国家环境保护部抽样监测30万公顷基本农田保护区土壤,发现有3.6万公顷土壤重金属超标,超标率达12.1%。 据国土资源部消息,目前全国耕地面积的10%以上已受重金属污染,约有1.5亿亩,污水灌溉污染耕地3250万亩,固体废弃物堆积占地和毁田200万亩,其中多数集中在经济相对发达地区。 据我国农业部调查数据,在全国约140万公顷的污灌区中,受重金属污染的土地面积占污灌区面积的64.8%,其中轻度污染46.7%,中度污染9.7%,严重污染8.4%。 华南部分城市50%的耕地遭受镉、砷、汞等有毒重金属污染;长三角地区有些城市大片农田受多种重金属污染, 10%的土壤基本丧失生产力。 2005年,长三角等地土壤重金属污染严重的情况,曾见诸报端,并引发舆论普遍关注和争议。土壤污染立法迫在眉睫。 对浙北、浙东和浙中的236.5万公顷农用地调查发现,不适合种农作物的农用地面积为47.2万公顷,占20%;浙北、浙中、浙东沿海三个区域中,属轻度、中度与重度重金属污染的面积分别占38.12%、9.04%、1.61%,城郊传统的蔬菜基地、部分基本农田都受到了较严重的影响。 第九届亚太烟草和健康大会中一项名为《中国销售的香烟:设计、烟度排放与重金属》的研究报告称:13个中国品牌国产香烟中铅、砷、镉等重金属成分含量严重超标,其含量最高超过拿大产香烟3倍以上! 2009年8月,陕西凤翔县发现大量儿童血铅含量严重超标,后确认是附近的陕西东岭冶炼公司的铅排放所导致。 1.2国外 英国早期开采煤炭、铁矿、铜矿遗留下的土壤重金属污染经过300年依然存在。1996到1999年间,英格兰和威尔士尝试挖出污染土壤并移至别处,但并未根本解决问题。从20世纪中叶开始,英国陆续制定相关的污染控制和管理的法律法规,并进行土壤改良剂和场地污染修复研究。 日本的土地重金属污染在上世纪六七十年代非常严重。其经济的快速增长导致了全国各地出现许多严重环境污染事件,被称为四大公害的痛痛病、水俣病、第二水俣病、四日市病,就有三起和重金属污染有关。 荷兰在工业化初期土地污染问题严重。从20世纪80年代中期开始,加强土壤的环境管理,完善了土壤环境管理的法律及相关标准。国土面积4.15万平方

土壤重金属污染

土壤重金属污染 摘要:随着现代工业的发展,工业排出的污染物越来越多,土壤的重金属污染就是一个例子,土壤污染对人类的身心都造成了巨大的危害。本文主要就土壤重金属的概念、来源种类、特点危害、采样检测、防治修复等方面都做了一定的阐述。 With the development of modern industry, industrial discharge pollutants is more and more, soil heavy metal pollution is one example, soil pollution has caused great harm on human body and mind . This paper discusses the concept, origin of soil heavy metal types and characteristics, sampling testing and prevention harm repair all aspects were discussed as well。 关键词:土壤污染,重金属,危害 据报道,目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染耕地面积近 2000 万公顷,约占总耕地面积的 1/5,其中工业“三废”污染耕地 1000 万公顷,污水灌溉的农田面积已达 330 多万公顷。例如:某省曾对 47 个县和郊区的 259 万公顷耕地(占全省耕地面积的五分之二)进行过调查。其结果表明,75% 的县已受到不同程度的重金属污染的潜在威胁,而且污染趋势仍在加重。 一土壤重金属污染的定义 重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。但是由于不同的重金属在土壤中的毒性差别很大,所以在环境科学中人们通常关注锌、铜、钴、镍、锡、钒、汞、镉、铅、铬、钴等。砷、硒是非金属,但是它的毒性及某些性质与重金属相似,所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。由于土壤中铁和锰含量较高,因而一般不太注意它们的污染问题,但在强还原条件下,铁和锰所引起的毒害亦应引起足够的重视。 土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属带入到土壤中,致使土壤中重金属含量明显高于背景含量、并可能造成现存的或潜在的土壤质量退化、生态与环境恶化的现象。[1] 如下图为土壤环境质量标准值(GB15618—1995)单位: mg/kg

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土壤重金属污染现状及其治理进展 摘要:土壤作为人类赖以生存的关键资源,在人类的生产生活中占据着至关重 要的位置。然而,现阶段我国土壤重金属污染问题日渐严重,引起社会各界的广 泛关注。毋庸置疑,土壤重金属污染一方面严重影响农作物的正常产量,另一方 面对人类的身体健康造成了严重的威胁。因此,怎样合理治理土壤重金属污染问 题成为当前重点研究的对象。本文针对现阶段我国土壤重金属污染现状加以分析,并提出相应的解决策略,希望能够保护我国土壤资源的良性发展。 关键词:土壤;重金属污染;污染现状;治理方法 1、何为重金属污染 重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。重金属指比重大于 5 的 金属,(一般指密度大于 4.5 克每立方厘米的金属),约有 45 种,如铜、铅、锌、铁、钴、镍、钒、铌、钽、钛、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。尽管锰、铜、 锌等重金属是生命活动所需要的微量元素,但是大部分重金属如汞、铅、镉等并 非生命活动所必须,而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒,汞,镉,铅,砷,铬称为“五毒”元素,含有汞、镉、铬、铅及砷等生物毒性显著的重金属元素 及其化合物对环境的污染较大。 2 重金属污染的特点 2.1重金属污染的特点 重金属产生毒性的浓度范围较低;一般情况下,重金属不能被微生物降解, 只能发生形态的转化;毒性与存在的形态和价态有关;重金属污染多为复合污染,来源较为复杂,常以无机和有机混合物的形式进入环境,同时含有多种金属,共 同产生一定的协同作用或拮抗作用,对生物和生态系统产生影响;重金属通过食 物链进行生物放大,进入人体,对人体产生慢性中毒。 2.2 重金属污染在土壤中的特点 在土壤环境中重金属污染特点可以分为两部分:一是土壤环境中重金属自身 的特点,二是区别与水体和大气等介质中的特点。重金属在土壤中形态变换较为 复杂,多为过渡元素,有着较多的价态变化,且随环境 Eh,pH 配位体[2]的不同 呈现不同的价态、化合态和结合态,毒性与价态和化合物的种类有关,有机态比 无机态的毒性大;重金属在土壤环境不易被察觉,不会降解和消除,迁移转化形 式多样化,分布呈区域性;在生物体内积累和富集,在人体内呈慢性毒性过程。 3土壤重金属污染的现状 根据相关调查研究表明,现阶段我国约有近 20% 的土地已经受到了严重的重 金属污染,其总计面积约为 0.11 亿 km2,其将引起的后果不堪设想。不仅如此, 我国农业粮食产量正在以每年一千万吨产量的速度持续锐减,遭受重金属污染的 粮食产量达到了上千万吨,直接导致经济损失达到 200 亿余元。土壤重金属污染 详细的表现如下: 3.1土壤重金属污染呈现区域性分布 根据可靠数据调查表明,我国土壤重金属污染总体呈现区域性分布的现象。 其中,我国的东、中、西部地区由于区域不同,污染程度存在一定的差异性,以 中部地区污染较为严重,东部与西部地区的污染相对较弱。究其原因在于,中部 地区的煤炭矿区与金属矿区较多,其开采过程中导致土壤受到重金属的污染。

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浅谈我国土壤重金属污染现状及修复技术 土壤是一个开放的缓冲动力学系统,承载着环境中50%~90%的污染负荷[1-2]。随着矿产资源开发、冶炼、加工企业等规模的扩大以及农业生产中农药、化肥、饲料等用量的增加和不合理的使用,致使土壤中重金属含量逐年累积,明显高于其背景值,造成生态破坏和环境质量恶化,对农业环境和人体健康构成严重威胁。重金属在土壤中移动性差、滞留时间长、难降解,可以通过生物富集作用和生物放大作用进入到农牧产品中[3],从而影响产出物的生长、产量和品质,潜在威胁人体健康[4]。本文对我国土壤重金属污染现状进行了简要分析,概述了土壤中重金属的来源,简单介绍了物理修复、化学修复和生物修复技术在土壤重金属污染修复方面的研究进展,以期为土壤重金属污染修复提供参考。 1我国土壤重金属污染现状 随着矿山开采、冶炼、电镀以及制革行业的蓬勃发展,一些企业盲目追逐经济利益,轻视环境保护,再加上农药、化肥、地膜、饲料添加剂等的大量使用,我国土壤中Pb、Cd、Zn等重金属的污染状况日益严重,污染面积逐年扩大,危害人类和动物的生命健康。据报道,2008年以来,全国已发生100余起重大污染事故,其中Pb、Cd、As等重金属污染事故达30多起。据2014年国家环境保护部和国土资源部发布的全国土壤污染状况调查公报显示,全国土壤环境总状况体不容乐观,部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的点位超标率为16.1%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。据农业部对我国24个省市、320个重点污染区约548 万hm2土壤调查结果显示,污染超标的大田农作物种植面积为60万hm2,其中重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80%以上,尤

重金属污染土壤修复实施方案

重金属污染土壤修复实施方案 1工程内容 根据示范区内重金属污染区的地形地貌因子(地面坡度、覆土厚度、土层物质组成、灌溉条件)、土壤物理性质(容重、分散系数、初始入渗速度、孔隙度)、土壤化学性质(酸碱度、水溶性钙含量、氮磷钾含量)、生物因子(酶活性、微生物总量、呼吸强度)等指标,判定影响区域土壤修复与植被恢复的主要限制性因子。结合当地的气候条件及国内外相关重金属污染土壤治理修复研究技术等相关资料确定本次示范工程工程内容及总体思路: 将东岭锌业股份有限公司北侧兴隆场村涂家崖组10亩区域土壤污染严重的农田作为土壤重金属污染修复示范基地。对选取的示范基地首先进行土壤污染现状调查监测,在调查监测成果的基础上进行土地平整,一方面选取不同重金属富集植物种类及方法开展土壤重金属污染修复治理示范工作,另一方面选取不同淋洗剂采用土壤淋洗法治理修复受重金属污染土壤。对于植物修复技术,在示范区不同片区分别种植对重金属铅、镉、锌、砷等具有较强富集能的蜈蚣草、黑麦草、向日葵等绿色植物进行治理修复研究,其中,对种植向日葵片区开展在向日葵根部土壤混和添加不同人工合成的鳌合剂对比土壤重金属治理修复效果研究工作;对于物理化学修复技术中的淋洗法修复技术,在示范区内选取0.5亩土壤分别采用HCl、柠檬酸和Na2-EDTA三种常用淋洗剂和不同的淋洗次数等条件进行土壤

淋洗法重金属污染修复治理试验,利用一年时间初步取得示范治理成效,为区域土壤重金属污染治理修复工作全面开展打好坚实基础。2工程具体实施方案调查 2.1土壤现状调查监测 ①现状作采样工作图和标注采样点位图。 收集包括监测区域土类、成土母质等土壤信息资料。 收集工程建设或生产过程对土壤造成影响的环境研究资料。 收集造成土壤污染事故的主要污染物的毒性、稳定性以及如何消除等资料。 收集土壤历史资料和相应的法律(法规)。 收集监测区域工农业生产及排污、污灌、化肥农药施用情况资料。 收集监测区域气候资料(温度、降水量和蒸发量)、水文资料。 收集监测区域遥感与土壤利用及其演变过程方面的资料等。 现场踏勘,将调查得到的信息进行整理和利用,丰富采样工作图的内容。 针对示范区现状进行实地调查测量,确实示范区地形、地貌、面积、形状、地面坡度、覆土厚度、土层物质组成、灌溉条件、土壤物理性质、土壤化学性质、生物因子等指标。绘制示范区草图。 ②现状监测 根据初步调查结果,将示范区划分为近乎等面积的四个区块,在每个区块中心布设土壤环境质量现状监测采样点1个,共布设4个

金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策

金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策 罗珊环境1001 1013020124 摘要:矿山开采为经济发展提供了资源保证,但同时也带来了一系列生态环境问题。文章介绍了我国部分地区日益发达的金属矿业造成的土壤重金属污染状况, 分析了重金属元素的在环境中的存在形态、释放机理、污染特征及其生物危害。指出了金属矿山土壤重金属污染目前尚存在的问题并提出了防治土壤重金属污染的具体措施。 关键词:重金属污染;修复技术;土壤;金属矿山 Current Situation of Heavy Metal Pollution in Soils and Countermeasures Abstract:Mining for economic development to provide the resources, but also brings a series of ecological environment problems. This paper introduces the area of our country part increasingly developed metal mining caused the soil heavy metal pollution status, analysis of heavy metal elements in the environment of existence form, release mechanism, the pollution characteristics and biological hazards. Metal mine soil heavy metal pollution is pointed out existing problems and puts forward specific measures to control soil heavy metal pollution. 金属矿山既是资源集中地 ,又是天然的土水生态环境污染源。在开采过程中流失的重金属Pb、Hg、As、Cd、Cr等是土水生态环境的重要毒害元素。。随着矿山开采年份的增加,矿山周边土壤环境中重金属不断积累,污染现象日趋严重。重金属进入土壤环境后,扩散迁移比较缓慢,且不被微生物降解,通过溶解、沉淀、凝聚、络合、吸附等过程后,容易形成不同的化学形态。当其在土壤中

重金属污染土壤修复方案

精心整理 重金属污染土壤修复方案 小组成员: 一、修复目标 一定区域内植被覆盖率95%以上,蜈蚣草种植2亩、黑麦草种植2亩、向日葵种植3亩、本土植物3亩。 (容量、1 2 1个,共布设4个监测点位进行土壤环境质量现状监测。 3、采样器具准备 工具类:铁锹、铁铲、圆状取土钻、螺旋取土钻、竹片以及适合特殊采样要求的工具等。 器材类、GPS、罗盘、照相机、卷尺、铝盒、样品袋、样品箱等。

文具类:样品标签、采样记录表、铅笔、资料夹等。 4 采样、土壤采样样品流转、运输中防损、样品交接、样品制备、制样工具及容器、制样程序、风干、细磨样品、样品分装、样品保存。 五、土壤分析测定 1、测定项目 2 准确称取ρ1.19g/ml15mLHNO3ρ1.42g/ml10mlHF ρ为了达到良好的除硅效果应经常摇动坩埚。最后加入ρ1.67g/ml 冒尽。土壤分解物应呈白色或淡黄色) 斜坩埚时呈不流动的粘稠状。用稀酸溶液冲洗内壁及坩埚盖,温热溶解残渣冷却后,定容至100ml最终体积 3 标准方法(即仲裁方法) 六、土壤环境质量 1 I 他保护地区 上对植物和环境不造成危害和污染。 2、区块划分 特重污染区:采用淋洗法进行修复试验。 重污染区:采用螯合剂植物修复

一般污染区:采用富集性能好的植物 轻度污染区:采用本土现有植物修复 3、设计方案 4、田间管理 3次打药10 5、植物修复的栽植方案 式分片区开展种植。 1、施肥 2 ①、②、 3 ①、乔木栽植结束后做好管理。②、及 5cm1-2 5-10/m2,35-10g/m2,另早春及早秋应 6-7cm 4-10211月至31

土壤重金属污染状况及修复

土壤重金属污染状况及修复 中文摘要:重金属污染因具有毒性、易通过食物链在植物,动物和人体内累积,对生态环境和人体健康构成严重威胁。随着工业快速发展、农药及化肥的广泛使用,农田土壤重金属污染越来越严重,研究农田土壤重金属污染现状及修复技术对农产品安全具有重要意义。综合国内外农田土壤重金属污染状况,农田土壤重金属污染主要来源于固体废弃物堆放及处置、工业废物大气沉降、污水农灌和农用物质的不合理施用。该文综述了国内外有关农田重金属污染土壤修复技术(物理修复、化学修复、生物修复、农业生态和联合修复)的研究进展,并针对各种修复方法,阐述了其原理、修复条件、应用实例及其优缺点,重点论述了植物修复的机理和应用,提出了草本与木本联合修复可有效提高农田土壤重金属复合污染的修复效率,为农田土壤土壤重金属复合污染修复提出了新的途径。最后在对已有研究分析的基础上,提出了联合修复技术(如生物联合技术、物理化学联合技术和物理化学—生物联合技术)可以在一定程度上克服使用单一修复手段存在的缺点,可提高复合污染的修复效率、降低修复成本,未来应深入探索联合修复技术间的相互作用机理,以期为农田土壤重金属综合治理与污染修复提供科学依据。 关键词:农田土壤;重金属;污染;修复技术 Abstract; Heavy metal pollution caused by toxic, easily in the food chain through plants, animals and humans in vivo accumulation of the ecological environment and pose a serious threat to human health. With the rapid development of industry, the widespread use of pesticides and fertilizers, agricultural soil heavy metal pollution is getting worse, research Soil Heavy Metal Pollution and Remediation Technology is important for the safety of agricultural products. Comprehensive Farmland Soil Heavy Metal Contamination at home and abroad, mainly from heavy metals in soils contaminated solid waste deposits and disposal of industrial waste atmospheric deposition, sewage unreasonable application of agricultural irrigation and agricultural materials. This paper reviews the related farmland abroad Heavy Metal Contaminated Soil Research Progress (physical restoration, chemical remediation, bioremediation, ecological agriculture and bioremediation) repair, and for a variety of repair methods, described its principle, to repair the condition, application examples its advantages and disadvantages, Focuses on the mechanism and application of phytoremediation, herbaceous and woody proposed bioremediation can effectively improve the efficiency of heavy metals in soils repair compound contaminated soil farmland soil heavy metals contamination fixes proposed a new way. Finally, the existing research and analysis based on the proposed joint repair techniques (such as bio-technology joint, joint technical and physical chemistry physical chemistry - Biotechnology United Technologies) can overcome the disadvantages of using a single repair means exist to some extent, can improve repair efficiency combined pollution, reduce repair costs, Future should further explore the mechanism of interaction between the United repair techniques, with a view to the comprehensive management of heavy metals in soils and pollution remediation provide a scientific basis. Keywords: Soil; heavy metal; pollution; repair technology 1 土壤中重金属的污染现状 土壤作为开放的缓冲动力学体系,在与周围的环境进行物质和能量的交换过程中,不可避免地会有外源重金属进入这个体系! 重金属对土壤的主要污染途径是工业废渣、废气 中重金属的扩散、沉降、累积,含重金属废水灌溉农田,以及含重金属农药、磷肥的大量施用! 外来重金属多富集在土壤的表层!.工业生产上重金属释放到环境中的主要途径有采矿、冶炼、燃

土壤重金属污染综述

重庆文理学院环境管理学课程作业之三 综述报告 题目:土壤重金属污染综述 姓名:冯思特 学号:201204159007 班级:环科2班 成绩:

土壤重金属污染综述 摘要:土壤是生物和人类赖以生存和生活的重要环境。随着工业化的发展、城市化进程的深入,我国土壤环境污染不断加剧。土壤环境质量变化较大,土壤环境污染物种类和数量的不断增加,发生的地域和规模在逐渐扩大,危害也进一步深入。而土壤重金属污染是其中重要的组成部分,由于其不能为土壤微生物所分解,且污染具有蓄积性的特点,土壤一旦遭受污染,就难以在短时间内消除,从而对农产品的产量品质和人类的身体健康造成很大的危害【1,2】。 关键词:现状;来源;特性;修复方法 一.我国重金属污染现状 我国土壤重金属污染形势严峻。近年来,我国土壤重金属污染事件频发,不仅对耕地与农产品质量构成严重威胁,还直接损害了民众身体健康,影响社会稳定【3】。国务院批复的《重金属污染综合防治“十二五”规划》、近期印发的《国务院办公厅关于印发近期土壤环境保护和综合治理工作安排的通知》(国办发〔2013 ] 7号)和《国务院关于加快发展节能环保产业的意见》(国发〔2013]30号)中,都明确提出了攻克污染土壤修复技术和加强试点示范的要求。建设土壤重金属污染治理试点示范工程,加强修复技术体系研究和推广应用,防控和修复土壤重金属污染,提高土壤环境质量,保障生态环境与食物安全,已成为国家重大现实需求。 二.重金属污染主要来源 土壤重金属的来源主要有自然来源和人为干扰输入两种途径。在自然情况下,土壤中重金属主要来源于母岩和残落的生物物质,含量比较低,一般不会对土壤一植物系统生态环境造成危害【4】。人为活动是造成土壤遭受重金属污染的重要原因,在金属矿床开发、城市化建设、固体废弃物堆积以及为提高农业生产而施用化肥、农药、污泥和污水灌溉的过程中,都可能导致重金属在土壤中大量积累。 三.土壤重金属的特性 3.1 重金属在土壤中的沉积 重金属能在一定的幅度内发生氧化还原反应,具有可变价态,因重金属的价态不同,其活性和毒性也不同;重金属易在土壤环境中发生水解反应,生成氢氧化物,也可以与土壤中的一些无机酸反应,生成硫化物、碳酸盐、磷酸盐等。这些化合物的溶度积【5】都比较小,使得重金属累积于土壤中,不易迁移,污染危害范围扩大的可能性较小,但却使污染区域内

土壤重金属污染的危害及修复教学提纲

土壤重金属污染的危 害及修复

土壤重金属污染的危害及修复 摘要:土壤重金属污染问题越来越引起人们关注,阐明了土壤中重金属污染的来源、污染情况及造成的危 害,主要综述了目前国内专家、学者对土壤污染及生物修复的研究进展,结合我国具体情况,提出一些自己的看法. 关键词:土壤;重金属污染;生物修复 土壤重金属污染是指人类活动将重金属加入到土壤中,致使土壤中重金属含量明显高于原有含量,并造成生态环境恶化 的现象[1].环境污染方面所指的重金属主要指对农作物和人畜生物毒性显著的Hg、Cd、Pb、Cr、以及类金属As,还包括具有毒 性的Zn、Cu、Co,Ni、Sn、V等污染物,后者在常量下对作物和人体是营养元素,过量时则出现危害.加强土壤污染的化学及生态 研究对推动绿色食品和生态农业的发展具有重要意义. 1土壤中重金属元素的来源和污染状况 除了来自于土母质本身的重金属,土壤重金属污染主要来自于人类活动.研究表明:Pb、Cd、Hg、As与大气污染有直接关 系[2].来源于象汽车含铅汽油燃烧排放的尾气、工农业生产、汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的气体,它们经过自然沉降和 雨淋进入土壤.公路、铁路两侧土壤中的重金属污染主要是Pb、Cr、Zn,Cu、Co、Cd等,大气汞的干湿沉降也可引起土壤中汞含 量的增高.

城市大量的工业废水流入河道,其中含有的许多重金属离子,随着污水灌溉、污泥施肥而进入土壤.太原、淮阳污灌区土 壤中重金属的含量自污灌以来逐年增高.广州市郊污灌区农田中Pb、Cd、Hg、Cr、As等重金属污染超过临界值,残留超标率分 别达16%、100%、68%、16%和52%[3、4].研究还表明:用城市污水污泥改良土壤,重金属Hg、Pb、Cr的含量明显增加,青菜中 的Pb、Zn、Cu、Cd、Ni也增加[5]. 胡永定[6]通过对徐州荆马河区域土壤重金属污染成因的分析和研究,发现Cd是由垃圾施用和农灌引起的,Pb、Zn、Cu、Cr 是由垃圾施用引起的,As是农田灌溉引起的,Hg是各种途径都有.另外城市生活垃圾、车辆废弃物、垃圾堆放场附近土壤中重 金属的含量都高于当地土壤背景值,如北京郊区某垃圾场周边土壤中Cd含量是对照组的8倍.金属矿山的开采、有色金属的 冶炼排放的废水、重金属冶炼矿渣的堆放,工厂烟囱的排放物等,随着降雨淋溶被带入水环境或直接进入土壤,都会成为土壤 重金属的来源.许多研究表明:随着磷肥、复合肥的大量施用,土壤有效镉的含量在不断增加,作物吸收镉量也相应增加.据马 耀华等对上海地区菜园土研究发现:施肥后,Cd的含量从0.1mgkg- 1上升到 0.32mg kg- 1.魏秀国等人通过对广州市蔬菜地 土壤重金属污染状况调查及评价发现:铅污染最为普遍,其次是砷污染;就污染的程度而言,镉污染最为严重,其次为砷[7].

中国耕地土壤重金属污染概况

中国耕地土壤重金属污染概况 摘要:依托收集的耕地土壤重金属污染案例资料,建立了我国138个典型区域的耕地土壤重金属污染数据库,并利用《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)中的二级标准作为评价标准,测算了我国耕地的土壤重金属污染概况。研究表明:(1)我国耕地的土壤重金属污染概率为16.67%左右,据此推断我国耕地重金属污染的面积占耕地总量的1/6左右;(2)耕地土壤重金属污染等别中,尚清洁、清洁、轻污染、中污染、重污染比重分别为68.12%,15.22%,14.49%,1.45%,0.72%;(3)8种土壤重金属元素中,Cd污染概率为25.20%,远超过其他几种土壤重金属元素;此外,也有一些区域发生Ni,Hg,As和Pb土壤污染,但是Zn、Cr和Cu元素发生污染的概率较小;(4)辽宁、河北、江苏、广东、山西、湖南、河南、贵州、陕西、云南、重庆、新疆、四川和广西14个省、市和自治区可能是我国耕地重金属污染的多发区域,特别是辽宁和山西的耕地土壤重金属污染可能尤其严重。 关键词:土壤污染;重金属;耕地;污染概率 过去的50年中,大约有2.2万t的Cr,9.39×105t的Cu,7.89×105t的Pb 和1.35×106t的Zn排放到全球环境中,其中大部分进入土壤,引起了土壤重金属污染。随着我国工业和城市化的不断发展,工业和生活废水排放、污水灌溉、汽车废气排放等造成的土壤重金属污染问题也日益严重。重金属污染不仅能够引起土壤的组成、结构和功能的变化,还能够抑制作物根系生长和光合作用,致使作物减产甚至绝收。更为重要的是,重金属还可能通过食物链迁移到动物、人体内,严重危害动物、

土壤重金属污染防治工作总结

土壤重金属污染防治工作总结篇一:土壤重金属污染现状及其治理方法 论文课题土壤重金属污染现状及其治理方法 小组组长李思远 小组成员李康 王鑫 吴义超 土壤重金属污染现状及其治理方法 随着社会的快速发展,土壤重金属污染日益严重。针对此,涌现了许多修复技术,而生物修复前景广阔,正日益受到重视。现代工农业等快速发展的同时,土壤重金属污染的形势也越来越严峻。其治理方法很多,而生物修复以其无可比拟的优势正受到关注,应用前景广阔。但生物修复仍存在许多问题待解决,如超积累植物吸收重金属的机理还未研究清楚。所有这些,都阻碍了生物修复的大规模应用。 土壤重金属污染是指土壤中重金属过量累积引起的污染。污染土壤的重金属包括生物毒性显著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As,以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。这类污染范围广、持续时间长、污染隐蔽、无法被生物降解,将导致土壤退化,农作物产量和质量下降,并通过径流、淋失作用污染地表水和地下水。过量重金属将对植物生理功能产生

不良影响,使其营养失调。汞、砷能抑制土壤中硝化、氨化细菌活动,阻碍氮素供应。重金属可通过食物链富集并生成毒性更强的甲基化合物,毒害食物链生物,最终在人体内积累,危害人类健康。 1现状 国内 国家环境保护部抽样监测30万公顷基本农田保护区土壤,发现有万公顷土壤重金属超标,超标率达%。 据国土资源部消息,目前全国耕地面积的10%以上已受重金属污染,约有亿亩,污水灌溉污染耕地3250万亩,固体废弃物堆积占地和毁田200万亩,其中多数集中在经济相对发达地区。 据我国农业部调查数据,在全国约140万公顷的污灌区中,受重金属污染的土地面积占污灌区面积的%,其中轻度污染%,中度污染%,严重污染%。 华南部分城市50%的耕地遭受镉、砷、汞等有毒重金属污染;长三角地区有些城市大片农田受多种重金属污染, 10%的土壤基本丧失生产力。 XX年,长三角等地土壤重金属污染严重的情况,曾见诸报端,并引发舆论普遍关注和争议。土壤污染立法迫在眉睫。

重金属污染场地土壤修复标准(DB43T1165-2016)

ICS 13.020.01Z 05 湖 南 省 地 方 标 准 DB43 DB43/T1165-2016

目次 前言..........................................................................................................................................................II 1主要内容和适用范围 (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (1) 4土地利用类型 (2) 5标准分级 (2) 6目标污染物种类 (2) 7标准值 (2) 8监测要求 (3) 9标准实施 (4)

前言 为贯彻《中华人民共和国环境保护法》,防治土壤污染,保护土壤资源和土壤环境,保障人体健康,加强重金属污染场地土壤环境保护监督管理,指导重金属污染场地土壤修复工作,制定本标准。 本标准由湖南省环境保护厅提出并归口。 本标准起草单位:湖南省环境保护科学研究院。 本标准主要起草人:陈灿、文涛、万勇、钟振宇、付广义。 本标准于2016年3月29日首次发布。

重金属污染场地土壤修复标准 1主要内容和适用范围 本标准规定了湖南省重金属污染场地土壤修复指标、限值和监测方法。 本标准适用于湖南省重金属污染场地土壤修复工程效果评价、验收。 对于有特殊要求的重金属污染场地,经省级以上人民政府环境保护行政主管部门批准,土壤修复工程效果评价、验收可参照《污染场地风险评估技术导则》。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB3838地表水环境质量标准 GB15618土壤环境质量标准 HJ25.1场地环境调查技术导则 HJ25.2场地环境监测技术导则 HJ25.3污染场地风险评估技术导则 HJ/T166土壤环境监测技术规范 HJ557固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 污染场地contaminated site 对潜在污染场地进行调查和风险评估后,确认污染危害超过人体健康或生态环境可接受风险水平的场地,又称污染地块。 3.2 土壤修复soil remediation 采用物理、化学或生物的方法固定、转移、吸收、降解或转化场地土壤中的污染物,使其含量或浓度降低到可接受水平,或将有毒有害的污染物转化为无害物质的过程。 3.3 目标污染物target contaminant 在场地环境中其数量或浓度已达到对生态系统和人体健康具有实际或潜在不利影响的,需要进行修复的关注污染物。 3.4 修复目标值remediation target 污染场地经修复后,目标污染物应达到的规定指标限值。

土壤重金属污染原因汇总

重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。重金属污染主要表现在水污染中,还有一部分是在大气和固体废物中。 重金属污染与其他有机化合物的污染不同。不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化,使有害性降低或解除。而重金属具有富集性,很难在环境中降解。目前我国由于在重金属的开采、冶炼、加工过程中,造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。如随废重金属水银水排出的重金属,即使浓度小,也可在藻类和底泥中积累,被鱼和贝类体表吸附,产生食物链浓缩,从而造成公害。水体中金属有利或有害不仅取决于金属的种类、理化性质,而且还取决于金属的浓度及存在的价态和形态,即使有益的金属元素浓度超过某一数值也会有剧烈的毒性,使动植物中毒,甚至死亡。金属有机化合物(如有机汞、有机铅、有机砷、有机锡等)比相应的金属无机化合物毒性要强得多;可溶态的金属又比颗粒态金属的毒性要大;六价铬比三价铬毒性要大等等。重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用,使它们失去活性,也可能在人体的某些器官中富集,如果超过人体所能耐受的限度,会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等,对人体会造成很大的危害, 重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布,而底泥往往是重金属的储存库和最后的归宿。 重金属的污染主要来源工业污染,其次是交通污染和生活垃圾污染。

工业污染大多通过废渣、废水、废气排入环境, 交通污染主要是汽车尾气的排放,国家制定了一系列的管理办法, 生活污染主要是一些生活垃圾的污染,废旧电池、破碎的照明灯、没有用完的化妆品、上彩釉的碗碟等,对于重金属的污染只要我们从其来源加以控制,就多多少少可以减少重金属污染。专家分析指出:目前我国塑料生产企业的工艺、设备、技术研发较落后,是造成污染严重的主要原因,而管理不善、地方保护及人们环保意识淡薄,加剧了污染,强化治理迫在眉睫。生产企业应放眼未来,倡导环保,使用环保型助剂才能使PVC行业健康长远发展。 铅污染 是可在人体和动物组织中积蓄的有毒金属。主要来源于各种油漆、涂料、蓄电池、冶炼、五金、机械、电镀、化妆品、染发剂、釉彩碗碟、餐具、燃煤、膨化食品、自来水管等。它是通过南丹矿区污染严重 镉污染 镉不是人体的必要元素。镉主要来源有电镀、采矿、冶炼、燃料、电池和化学工业等排放的废水;废旧电池中镉含量较高、也存在于水果和蔬菜中,尤其是蘑菇,在奶制品和谷物中也有少量存在,镉能够取代骨中钙,使骨骼严重软化,骨头寸断,会引起胃脏功能失调,干扰人体和生物体内锌的酶系统,导致高血压症上升。易受害的人群是

【CN110014032A】一种农田土壤重金属污染的修复方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910351179.8 (22)申请日 2019.04.28 (71)申请人 北京建工环境修复股份有限公司 地址 100015 北京市朝阳区京顺东街6号院 16号楼 (72)发明人 王祺 郭丽莉 熊静 李书鹏  何玮淑 宋倩 王蓓丽 阎思诺  (74)专利代理机构 北京三聚阳光知识产权代理 有限公司 11250 代理人 李静 (51)Int.Cl. B09C 1/00(2006.01) B09C 1/08(2006.01) (54)发明名称 一种农田土壤重金属污染的修复方法 (57)摘要 本发明属于土壤保护技术领域,具体涉及一 种农田土壤重金属污染的修复方法。该方法采用 重金属钝化剂与土壤混合均匀,养护后种植第一 农作物,然后种植超富集植物,同时施加重金属 活化剂,再然后施加钝化剂,种植第二农作物后, 先施加重金属钝化剂可以有效降低重金属淋失 风险,同时避免重金属富集于农作物内,而后再 施用重金属活化剂,种植超富集植物,吸收重金 属,降低土壤中重金属的含量,植物根系未覆盖 范围内土壤中的重金属由于重金属钝化剂的存 在保持低淋失风险。本发明采用植物富集技术和 施加重金属钝化剂的方法既可以从根本上去除 重金属的问题,又可以在种植作物时对重金属进 行钝化处理, 提高了土壤的使用效率。权利要求书1页 说明书9页CN 110014032 A 2019.07.16 C N 110014032 A

权 利 要 求 书1/1页CN 110014032 A 1.一种农田土壤重金属污染的修复方法,其特征在于,包括以下步骤, 种植农作物前先将重金属钝化剂与土壤翻耕10-30cm混合均匀,养护12-17天; 春茬时期,种植第一农作物,待所述第一农作物收获后,种植超富集植物,同时施用重金属活化剂; 秋冬茬前收获超富集植物,然后再施加重金属钝化剂,翻耕10-30cm混合均匀,养护12-17天; 秋冬茬时期,种植第二农作物,收获所述第二农作物后,种植超富集植物的同时施加重金属活化剂或休耕至来年春茬前; 其中,所述超富集植物包括香根草、蓖麻、东南景天、龙葵、忍冬或密毛蕨;所述第一农作物包括小麦、蚕豆、玉米或大豆;所述第二农作物包括玉米、大豆、甘薯、谷子、花生或烟草。 2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述钝化剂为改性蛭石、改性生物炭和改性海泡石中的至少一种。 3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述重金属钝化剂的用量为50-150kg/亩。 4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述活化剂包括腐植酸、聚天门冬氨酸、聚谷氨酸、衣康酸、山梨糖醇、柠檬酸、微生物菌剂和促根剂; 所述促根剂包括亚氨基二琥珀酸、[9,9-二(2-乙基己基)-9H-芴-2,7-二基]二硼酸和4-硝基苯基-β-D-纤维二糖苷中的至少一种; 所述微生物菌剂包括枯草芽孢杆菌、绿木霉菌、地衣芽孢杆菌、尿素酶芽孢杆菌、酵母菌、假单胞菌中的至少一种。 5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述活化剂中各组分的质量分数为,20-25%腐殖酸、15-20%聚天门冬氨酸、15-20%聚谷氨酸、15-20%衣康酸、8-10%山梨糖醇、8-10%柠檬酸、3-5%微生物菌剂和0.5-2%促根剂。 6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述活化剂的制备方法包括,将25%腐殖酸、20%聚天门冬氨酸、15%聚谷氨酸、20%衣康酸、8%山梨糖醇、8%柠檬酸,干燥、研磨后过筛去杂质,用水溶解,加入0.5%促根剂,混匀分散,喷雾干燥后加入3.5%微生物菌剂,制得粉状重金属活化剂。 7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,所述活化剂的用量为3-10kg/亩。 2

土壤重金属污染及其生物修复研究综述

土壤重金属污染及其生物修复研究综述摘要: 本文主要综述了土壤重金属污染的危害及影响,以及土壤重金属污染中用以去除在土壤中累积的重金属的各种生物修复技术、特点、机理等进行了综述。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。 关键词: 土壤污染;重金属;生物修复 土壤是人类赖以生存的基本条件。近年来,随着人口急剧增长,人类对土地资源的过度开发,导致土地质量下降、生产能力退化。而在农业生产中使用化肥与农药以及如生长激素等化学物质,土壤中某些成分含量过高,致使其物理、化学和生物学性质发生变化,土壤功能受到损害,微生物活动受到影响,土地肥力下降,影响农作物的产量与品质,威胁着人类的健康,也影响到国民经济的发展。目前,土壤重金属污染的总体形势相当严峻。目前,中国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积约占总耕地面积的15%。据不完全调查,全国受污染的耕地约有1000万km。据估算,全国每年因重金属污染而损失的粮食达1200万吨,直接经济损失超过200亿元。因此,寻找高效并对环境影响小的土壤污染防治和修复方法成为当务之急。 1.土壤重金属污染 1.1重金属土壤生态结构和功能稳定性的影响 大多数重金属在土壤中相对稳定,但是大量的重金属进入土壤后,就很难在生物物质循环和能量交换过程中分解,更难以从土壤中迁出,逐渐对土壤的理化性质、土壤生物特性和微生物群落结构产生明显不良影响,进而影响土壤生态结构和功能的稳定。大量研究证明: 重金属污染的土壤,其微生物量比正常使用有机粪肥的土壤低得多,且减少了土壤微生物群落的多样性。重金属对土壤污染程度的进一步加剧,使生物

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