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土壤清洗修复镉污染研究进展

土壤清洗修复镉污染研究进展

土壤清洗修复是指通过一系列的方法和技术,将受到镉污染的土壤中的镉浓度降低到安全标准以下,并恢复土壤的肥力和生态功能。近年来,土壤清洗修复镉污染的研究取得了一些进展,本文将介绍一些相关的研究成果。

目前针对土壤镉污染的修复方法主要包括化学法、生物法和物理法。化学法主要是利用化学物质进行污染物的提取和稳定化处理。可以利用各种强酸和强碱提取土壤中的镉,然后通过加入稳定化剂将提取出的镉稳定在土壤中。生物法主要是利用植物和微生物的生理作用去除土壤中的镉。可以利用耐镉植物吸收土壤中的镉,然后将植物进行处理或燃烧来去除土壤中的镉。而物理法主要是利用物理方法来分离和去除土壤中的镉。可以利用离心机、滤纸或电荷交换树脂等方法进行土壤中镉的分离和去除。

一些新型的修复材料也被应用于土壤镉污染的修复研究中。一些纳米材料,如氧化铁纳米颗粒和氧化铈纳米颗粒等,具有较高的吸附性能和催化活性,可以用于去除土壤中的镉。一些改良剂,如石灰和有机物等,也被用于改善土壤的理化性质,促进镉的迁移和降解。

一些新的修复技术也被开发用于土壤镉污染的修复。电化学修复技术是利用电解原理将镉离子迁移和还原为金属镉,从而去除土壤中的镉。超声波和微波等物理技术也被用于提高土壤的有效性,促进镉的迁移和去除。

一些研究也关注土壤镉污染修复的生态效应。一些研究发现土壤修复过程中的植物重金属耐受机制和根系分泌物对植物生长和土壤环境的影响。一些研究还探讨了土壤修复过程中微生物群落结构和功能的变化对生态系统功能的影响。

土壤清洗修复镉污染的研究已取得了一些进展,在修复方法、修复材料和修复技术等方面都取得了一定的突破。未来的研究还需要进一步探讨不同修复方法的适用性和生态效应,并制定更加系统和可行的修复策略。

土壤污染与修复的研究进展

土壤污染与修复的研究进展 近年来,环境问题越来越引起人们的关注,其中土壤污染问题尤为突出。土壤 污染对人类健康以及生态系统稳定造成了严重威胁,因此土壤污染修复成为一个研究热点。本文将从土壤污染的成因、种类和修复方法三个方面来进行讨论。 一、土壤污染的成因 土壤污染是指土壤中存在对人类、动植物以及环境造成危害的物质,使土地功 能受到破坏的现象。土壤污染主要来源于工业生产、农药、化肥、油品等人类活动,主要包括化学污染和生物污染两种。 其中,化学污染主要包括重金属、有机物和无机盐等。重金属为土壤污染的主 要元素,如铅、镉、汞等,这些重金属无法被微生物分解,长期积累后会对人体和环境造成较大的危害。有机物的污染则包括石油、农药、化学药品等,这些物质在土壤中会逐渐分解,导致土壤中的养分流失。无机盐的污染主要来自于化肥和污水中的高浓度盐分,会使土壤停止产生作物。 二、土壤污染的种类 1、化学污染 化学污染经常会导致土壤中有害物质的积累。这些物质不仅对生态环境造成影响,还增加了人体因吸入污染物所带来的健康风险。化学物质包括痕量有毒物质和有毒化合物。痕量有毒物质作为重金属存在于土壤中,这种污染源通常是某些行业的废料的去处。有毒化合物通常是污水厂、垃圾填埋场以及环境灾难所产生的。 2、生物污染 土壤中大量的无害细菌和其他微生物能够清除不适宜生物繁殖和生长的物质, 但是某些细菌和寄生虫也会对人类产生威胁。生物污染主要指土壤中存在癌性物质、病毒、细菌等有害生物成分。

三、土壤污染修复方法的进展 目前土壤修复方法主要有化学治理、物理治理和生物治理三种。 1、化学治理 化学治理通过添加化学药剂,如吸附剂、还原剂、酸碱中和剂等,改变土壤结构和化学性质,以分解或转化污染物,从而达到修复效果。但这种方法存在的主要问题是较难解决重金属等微弱浓度物质的废弃物,且容易产生二次污染。因此,在使用化学治理的时候,应该结合物理和生物治理来降低化学治理带来的副作用。 2、物理治理 物理治理方法将重点放在土壤表层的深度上。这个方法的治疗效果与污染的状况、土壤的性质和经济条件有关。物理方法包括填土、覆盖、挖土和反渗透等。 3、生物治理 生物治理是通过细菌、真菌和植物等生物的生长发生作用,加速污染物的降解和去除。这种方法的优点是可以获得大量的经济收益和生态收益,但实现起来比较困难。现今,人们开发出来的生物治理技术主要有植物修复、微生物修复、土壤生态修复等。 本文主要通过讲述土壤污染的成因、种类和修复方法三方面来进行阐述,对于更好的理解这个问题将会会有所帮助。在未来的日子里,土壤污染的导致原因会越来越多元化。因此,我们需要努力研究和开发可以灵活,高效的修复技术,尽量减少其对人类的伤害。

重金属污染土壤修复技术研究进展

重金属污染土壤修复技术研究进展 随着工业化进程的快速发展,环境污染问题日益引起人们的关注。其中,重金 属污染土壤是一种严重的环境问题。重金属是指相对原子质量高于20的金属元素,如铅、汞、镉、铬、锌等。这些金属在土壤中含量超过环保标准后,就会引起土壤污染,威胁人类健康和生态环境。本文将就近年来重金属污染土壤修复技术的研究进展进行讨论。 一、物理修复技术 物理修复技术是指通过物理手段改变土壤环境,使重金属形态转化、迁移或去除,以达到修复土壤的目的。其方法包括筛分、压实、覆盖、淋洗等。 筛分法是采用筛网对污染土壤进行筛分,去除其中的杂质和块状物,从而减少 土壤中重金属的含量。压实法是通过压实土壤,形成高密度土壤层,阻止土壤中重金属的迁移和扩散。覆盖法是在污染的土壤表面铺设防渗层或植被覆盖层,防止重金属溶液通过土壤表面进入地下水。淋洗法则是指通过水浸泡、喷淋等方式,将土壤中的重金属转移至水中,起到去除重金属的作用。 这些物理修复技术具有技术难度低、操作简单的特点,但是其污染物去除效率 较低,无法完全修复污染地区的土壤。 二、化学修复技术 化学修复技术是指利用化学螯合剂、解毒剂、吸附剂等物质,将重金属在土壤 中的可溶性或易交换态金属离子转化成难溶性或难交换性化合物,以减少重金属的毒性和迁移性。 化学处理剂主要包括氧化剂、还原剂、螯合剂和粉末活性炭等。其中,氧化剂 的作用是通过氧化反应,将重金属的氧化态转化成不易溶于土壤水的化合物,如FeOOH、MnO2 等。螯合剂是一种合成有机物,通过化学反应与重金属形成螯合

物,如EDTA、DTPA等。还原剂可将金属离子还原成金属或者减少其价态,如硫酸亚铁、酸性亚硫酸钠等。粉末活性炭除了吸附重金属离子的功能外,还能增加土壤肥力、改善土壤结构等多种作用。 化学修复技术的效用更为明显,去除效率更高,但是部分处理剂具有一定的毒性,容易再次污染环境。 三、生物修复技术 生物修复技术是指利用微生物、植物等生物体或其代谢物在污染土壤中生长、繁殖,吸附或还原重金属,从而达到修复的目的。 微生物技术是指运用微生物群体和微生物代谢物处理掉土壤中的重金属。通过微生物的作用,可以将污染土壤中的水溶性重金属转变成为盐溶性重金属,进而降低其毒性。植物修复技术是指通过植物的种植和生长,增加土壤有机质含量,改善土壤环境,并且在植物的生长过程中,可以将重金属吸附到植物体内,达到净化土壤的目的。 生物修复技术具有安全环保、全面高效、可持续发展等优势,但是在推广应用过程中还存在着细节环节难度大、技术成本高等问题。 总的来说,目前各种重金属污染土壤修复技术都有各自的优缺点,而真正的技术创新在于综合利用各种技术手段,建立起联合修复的技术体系。未来的重金属修复技术研究势必会更加深入,为更多严重污染地区的土壤带来新的生机。

土壤污染与修复技术研究进展

土壤污染与修复技术研究进展土壤是人类生存和发展的重要资源之一,但随着工业、农业、 城市化等人类活动的日益增加,土壤污染问题也逐渐凸显。土壤 污染的来源多样,包括农药、化肥、重金属、有机污染物等,严 重威胁着土地生态安全和人类健康。如何保护土壤资源,开展土 壤修复已经成为当下亟待解决的问题。在这方面,各国都积极开 展着相关的研究,涌现出了许多土壤修复技术。 一、土壤污染类型及其影响 土壤污染是指土壤被有毒有害物质所污染,达到对人类和生态 环境造成危害的程度。其污染类型包括了化学污染、生物污染和 物理污染等。化学污染主要来自农业化肥、农业药物、工业废物、固体废物等,而生物污染主要来自人体、动物粪便和垃圾等。这 些污染物质的累积,有时会影响到土壤成分,破坏土壤结构,影 响植物生长,从而直接影响到人类的生产和生活质量。 二、植物修复法

植物具有吸收污染物质的能力,这一特点被广泛应用于修复土 壤污染。例如在美国,就用Sunflower金盏草种植技术成功地修复 了较为严重的土壤镉污染,这是因为Sunflower金盏草能够吸收并 积累土壤中的镉离子。另外,还有Salix金柳、Populus欧洲杨、Phragmites芦苇、Typha鬼针草等植物都具有吸收污染物质的能力。 三、化学修复法 在一些严重的土壤污染事件中,植物修复法显然是靠不住的, 需要用化学修复方法。化学修复根据污染物质的种类和含量来决定,常用的修复方法有各种化学物质的添加、土壤酸化、氧化还 原及还原剂等。这些方法都需要采集土壤样本进行分析,以便找 到最适合的修复方法。同时,在化学修复中还需要注意对土壤和 生态环境的影响,以免造成二次污染。 四、微生物修复法 自然界中存在着一些可以利用化合物作为能量来源并且代谢污 染物的微生物,在土壤修复中称之为“生物修复法”。这一修复法 在成本上较低,对土壤质地变化要求不高,且对人类和生态环境 没有二次污染。美国肯塔基大学的研究人员利用生物修复法将土

土壤污染修复技术研究进展

土壤污染修复技术研究进展近年来,随着城市化进程的加快和工业化程度的不断提高,土壤污染逐渐成为了一个不可忽视的环境问题。土壤污染不仅对农作物生长和粮食安全产生了严重影响,还对生态环境和人类健康构成了威胁。因此,土壤污染修复技术的研究和应用变得尤为重要。本文将介绍土壤污染修复技术的研究进展,并探讨其应用前景。 一、物理修复技术 物理修复技术是通过物理手段去除或分离土壤中的污染物。常见的物理修复技术包括热解吸附、超声波处理和冷冻融化。热解吸附是利用高温分解有机污染物,并通过吸附材料将污染物吸附。超声波处理通过超声波的作用产生高温、湍流和压力效应,使有机污染物发生降解。冷冻融化则是通过将土壤冷冻并利用融化除去土壤中的污染物。 物理修复技术可以通过实验室研究提高其效率和操作方式,但是其应用仍受到一些限制。例如,处理大规模土壤污染的成本较高,且需要大量能源。因此,物理修复技术在实际应用中仍需要进一步的改进和优化。 二、化学修复技术 化学修复技术是通过添加化学剂改变土壤中有害物质的性质或将其固定化。常见的化学修复技术包括土壤酸碱调节、化学还原、氧化还原、沉淀与吸附等。土壤酸碱调节通过添加酸碱调节剂调节土壤的pH 值,从而改变有害物质的溶解度和迁移性。化学还原通过添加还原剂

将污染物转化为较为稳定和不易迁移的物质。氧化还原则是通过氧化 剂将有机物氧化为无害的产物,或还原剂将金属离子还原为较低毒性 的形态。沉淀与吸附利用沉淀剂或吸附剂将有害物质固定在土壤中, 降低其迁移性。 化学修复技术具有操作简单、效果明显等优点,但也存在一定的局 限性。化学修复技术对土壤类型和环境条件的适应性较差,且修复过 程中的副产物可能会对环境造成新的污染。 三、生物修复技术 生物修复技术利用微生物、植物等生物体去降解或吸收土壤中的有 害物质。常见的生物修复技术包括菌修复、植物修复和土壤堆肥等。 菌修复通过添加特定的菌群,利用菌体对有机污染物进行降解和转化。植物修复则是利用植物的吸收、转运和降解能力去修复土壤污染。土 壤堆肥是将污染土壤与有机物混合,利用微生物降解有机污染物的过 程修复土壤。 生物修复技术具有操作简单、成本低、对环境友好等优点。然而, 生物修复技术需要较长的修复时间,且在实际应用中受到生物群落复 杂性和环境因素的影响。 总结起来,土壤污染修复技术的研究进展包括物理修复技术、化学 修复技术和生物修复技术。各种技术具有不同的优势和适用范围,可 以针对不同类型的土壤污染进行修复。未来,应该继续深入研究以提 高修复技术的效率和稳定性,并将其应用于实际环境治理中。只有不

土壤清洗修复镉污染研究进展

土壤清洗修复镉污染研究进展 土壤清洗修复是指通过一系列的方法和技术,将受到镉污染的土壤中的镉浓度降低到安全标准以下,并恢复土壤的肥力和生态功能。近年来,土壤清洗修复镉污染的研究取得了一些进展,本文将介绍一些相关的研究成果。 目前针对土壤镉污染的修复方法主要包括化学法、生物法和物理法。化学法主要是利用化学物质进行污染物的提取和稳定化处理。可以利用各种强酸和强碱提取土壤中的镉,然后通过加入稳定化剂将提取出的镉稳定在土壤中。生物法主要是利用植物和微生物的生理作用去除土壤中的镉。可以利用耐镉植物吸收土壤中的镉,然后将植物进行处理或燃烧来去除土壤中的镉。而物理法主要是利用物理方法来分离和去除土壤中的镉。可以利用离心机、滤纸或电荷交换树脂等方法进行土壤中镉的分离和去除。 一些新型的修复材料也被应用于土壤镉污染的修复研究中。一些纳米材料,如氧化铁纳米颗粒和氧化铈纳米颗粒等,具有较高的吸附性能和催化活性,可以用于去除土壤中的镉。一些改良剂,如石灰和有机物等,也被用于改善土壤的理化性质,促进镉的迁移和降解。 一些新的修复技术也被开发用于土壤镉污染的修复。电化学修复技术是利用电解原理将镉离子迁移和还原为金属镉,从而去除土壤中的镉。超声波和微波等物理技术也被用于提高土壤的有效性,促进镉的迁移和去除。 一些研究也关注土壤镉污染修复的生态效应。一些研究发现土壤修复过程中的植物重金属耐受机制和根系分泌物对植物生长和土壤环境的影响。一些研究还探讨了土壤修复过程中微生物群落结构和功能的变化对生态系统功能的影响。 土壤清洗修复镉污染的研究已取得了一些进展,在修复方法、修复材料和修复技术等方面都取得了一定的突破。未来的研究还需要进一步探讨不同修复方法的适用性和生态效应,并制定更加系统和可行的修复策略。

土壤重金属污染修复研究进展

土壤重金属污染修复研究进展 土壤重金属污染是指土壤中重金属元素(比如铅、镉、铬、汞等)含量超过环境负荷,对人体健康和生态环境造成危害的现象。由于工业活动、农业生产和城市化进程等人类活 动的影响,土壤重金属污染已经成为全球环境问题的重要组成部分。 土壤重金属污染对人类健康和生态环境造成的危害已经引起了广泛关注,因此修复土 壤重金属污染的研究成为环境科学领域的热点之一。近年来,随着科学技术的不断进步, 关于土壤重金属污染修复的研究也取得了一些重要进展。 一、修复技术 1. 植物修复技术 植物修复技术是利用植物对重金属具有吸收、富集和耐受等特性,通过植物在土壤中 的生长,将重金属富集在植物体内,从而达到修复土壤重金属污染的目的。目前,植物修 复技术已经得到了广泛的应用,比较典型的植物修复技术包括秸秆还原补偿、浸种-累积- 消解法、向日葵吸收-花粉催化法、土壤-植物互作技术等。 微生物修复技术是指利用微生物对土壤重金属进行生物转化和吸附,降解土壤中的重 金属,达到修复土壤重金属污染的目的。目前,微生物修复技术已经成为修复土壤重金属 污染的重要手段之一,包括生物浸提、微生物固化、生物还原等技术。 物理化学修复技术是指利用物理、化学手段对土壤重金属进行修复,主要包括吸附剂 修复、还原沉淀技术、离子交换法、螯合剂修复等技术。物理化学修复技术是当前修复土 壤重金属污染的主要手段之一,由于其操作简便、效果明显,受到了广泛关注。 二、研究进展 1. 修复机理研究 近年来,关于修复土壤重金属污染的机理研究取得了一些重要进展。研究表明,不同 的修复技术对土壤重金属污染的修复机理不同,其中植物修复技术主要通过植物吸收-富 集-转运-耗散等生长过程对重金属进行修复;微生物修复技术主要通过微生物在土壤中的 代谢过程对重金属进行修复;物理化学修复技术主要通过吸附剂、螯合剂等对土壤中的重 金属进行修复。这些研究为进一步完善土壤重金属污染的修复技术提供了理论基础。 2. 修复效果评价 土壤重金属污染修复的效果评价是研究的重要内容之一。近年来,国内外相关研究表明,不同的修复技术对土壤重金属污染的修复效果不同,其中植物修复技术因其操作简便、成本较低、对环境友好等优点,受到了广泛关注,被认为是目前修复土壤重金属污染效果

土壤镉污染的现状及修复研究进展

土壤镉污染的现状及修复研究进展 土壤镉污染的现状及修复研究进展 1.引言 土壤镉污染问题日益严重,给农田生态环境和人类健康带来严重威胁。本文旨在介绍土壤镉污染的现状,并探讨目前的修复研究进展。 2.土壤镉污染的现状 镉是一种常见的重金属污染物,广泛存在于土壤中。土壤镉污染主要源自工业废渣、化肥、农药的过度使用以及城市排放等。镉离子具有亲水性、迁移性强的特点,因此易溶于土壤水溶液中并迅速被植物吸收,进而进入人类食物链。 3.土壤镉污染对环境的影响 土壤镉污染对环境影响多方面,首先是对生物多样性的威胁。土壤中镉的累积和富集会导致土壤中部分微生物和土壤动物死亡,影响土壤中的生态平衡。其次,土壤镉污染还会对陆地生态系统的稳定性产生重要的影响,破坏农田的肥力。最后,土壤中镉的富集对人类健康构成巨大风险。被污染的农产品经人类摄入后,会对肾脏、骨骼等器官产生急性和慢性毒性。 4.土壤镉污染修复技术 为了修复土壤镉污染,研究人员提出了一系列的修复技术。主要包括生物修复、物理修复和化学修复三个方面。 4.1 生物修复 生物修复是一种利用生物体对污染物进行分解、转化或吸附的方法。生物修复技术包括菌根菌修复、微生物菌剂修复和植物修复等。菌根菌修复是利用植物与菌根菌共生作用,通过对污染物的吸附和转化来修复污染土壤。微生物菌剂修复则通过添

加特定的微生物菌剂来降低土壤中镉的含量。植物修复是一种利用植物对镉具有吸附和富集能力的特点,通过种植适应镉胁迫的植物来修复土壤镉污染。 4.2 物理修复 物理修复是一种利用外部能量或物质的作用来改变土壤环境,从而降低镉的含量和毒性的技术。常见的物理修复方法包括电渗析、超声波辐射和热分解等。这些方法通过物理力学的原理,将土壤中的镉离子迁移至电场中的阳极或通过超声波波动将镉溶解或通过热分解将镉氧化物分解。 4.3 化学修复 化学修复是一种利用化学方法来改变土壤环境,从而降低土壤中镉含量和毒性的技术。常见的化学修复方法包括石灰法、化学还原法和配位修复法等。这些方法通过添加化学物质来改变土壤的pH值或氧化还原环境,从而促进镉的转化和迁移。 5.土壤镉污染修复的挑战与展望 虽然目前已经有了一些修复技术,但是土壤镉污染修复仍然面临着一些挑战。首先,修复成本较高。当前的修复技术不仅技术难度大,而且经济投入巨大;其次,修复效果不稳定。土壤镉污染修复是一个复杂的生态修复过程,受到多种因素的影响,修复效果难以保证;最后,长期监测与管理缺乏。修复后出现再次镉污染的概率较大,缺乏持续的监测与管理手段。 总结:面对土壤镉污染问题,有效的修复方法是保护环境和人类健康的重要措施。各类修复技术的研究和应用为修复土壤镉污染提供了有力支持,但仍有待进一步完善和实践。未来应加强对土壤镉污染修复技术的研究,提高修复技术的效率和稳定性,加强经济、环境和可持续发展之间的平衡,为土壤镉污染修复工作做出更大贡献

向日葵、油菜对镉胁迫反应及对镉污染土地修复作用研究进展

向日葵、油菜对镉胁迫反应及对镉污染土地修复作用研究进展杨学乐;何录秋;刘寿明;杨文淼 【摘要】Soil is contaminating because more and more heavy metal enter into soil as the increasing of human activities. Among the heavy metal,Cd is the most toxic to human body.The harnessing of the soil polluted by cadmium became one of the most concerned issues by https://www.doczj.com/doc/be19102926.html,pared with different regulation methods of soil heavy metal pollution,phytore-mediation is considered to be the best.This article summarized the research about the reaction of sunflower and rape under cadmium stress in recent years around the world.The phytoremdiation of sunflower and rape for the cadmium contaminated soil was overviewed.The research direction for the future was discussed.%随着人类活动的增加,越来越多的重金属进入土壤中造成土壤污染,其中镉是对人体毒害最强的,土壤镉污染治理已经成了人们最关心的问题之一。对比不同的土壤重金属污染治理的方法,植物修复被认为是最好的。总结了向日葵和油菜对镉胁迫的反应,以及它们对镉污染土地的修复作用,并对以后的研究方向进行了探讨。 【期刊名称】《作物研究》 【年(卷),期】2017(031)001 【总页数】6页(P93-98) 【关键词】向日葵;油菜;镉胁迫;植物修复 【作者】杨学乐;何录秋;刘寿明;杨文淼

镉污染土壤修复技术的研究现状

镉污染土壤修复技术的研究现状随着城市的快速发展和人类活动的增加,土壤污染现象不断加重,其中镉污染是较为严重的一种。近年来,我国的镉污染地区 逐年增多,对人们的健康和环境造成了严重的威胁。因此,镉污 染土壤的修复成为当前关注的问题之一。本文将就现有的镉污染 土壤修复技术作一简单概述。 1.化学修复技术 化学修复技术是当前较为主流的一种修复手段。常见的方法包 括氧化还原法、酸洗法、钝化法等。氧化还原法是通过控制土壤 的氧化还原环境,使镉被还原,转化为难溶性或不易溶性化合物 降低土壤镉含量;酸洗法是使用酸性溶液洗涤土壤,将镉转移到 溶液中,从而减少土壤镉的含量;而钝化法又称稳定剂法,通过 在土壤中添加稳定剂,使其与镉离子结合,从而降低土壤镉含量。虽然这些方法在一定程度上能够降低土壤镉含量,但却存在着许 多不足之处,如废液难以处理、能源消耗较大,且对环境带来二 次污染等问题。 2.生物修复技术

生物修复技术是在镉污染土壤中引入生物学元素,如微生物、植物等来实现土壤修复的方法。大多数情况下,这些生物学元素能够促进土壤中镉的转化、吸附、蓄积和分解,从而降低土壤镉含量。其中,植物修复法是一种较为常见的修复方式。通过培植能够吸收镉离子的植物,使其吸收土壤中的镉并转移至植物的地上部分,从而减少土壤镉的含量。但这种方法需要长时间的耐心和大量成本的投入,并且适用于面积较小、镉浓度不高的土壤。 3.物理修复技术 物理修复技术是利用物理手段,如筛分、挖掘等方法,将受镉污染的土壤进行切割、处理,去除或减少污染源,从而降低土壤镉含量。这种方法的优点是操作简单、污染处理效率高。但其方式具有局限性,仅适用于污染源较为明显,污染区域面积相对较小的污染情况下,成本高且难以推广。 4.电化学修复技术 电化学修复技术是一种新兴的污染土壤修复技术,基于电化学原理,通过施加电场的方法将土壤中污染物(如镉)离子移动,

华南植物园在超富集植物修复镉污染土壤研究中取得新进展

华南植物园在超富集植物修复镉污染土壤 研究中取得新进展 植物修复技术(Phytoremediation)是近二十年来发展起来的一种主要用于清除土壤重金属污染的绿色生态技术。重金属超富集植物(hyperaccumulator)及植物修复技术是当前学术界研究的热点领域。与物理和化学修复技术相比,植物修复技术具有成本效益高、可原位施用、侵入性小、破坏性小等显著优点。中国科学院华南植物园生态及环境科学研究中心博士生黄荣在导师李志安的指导下,选用5种Cd超富集植物(籽粒苋、青葙、龙葵、商陆和伴矿景天)对不同pH值(分别为5.93和7.43)的土壤进行了植物修复试验。除伴矿景天外,大多数超富集植物在酸性土壤中生长较好,生物量比在碱性土壤高19.59-39.63%。利用植物修复技术清除金属污染土壤的潜力取决于超富集植物的金属吸收能力、土壤性质和植物-土壤关系的相互适应度。在酸性土壤中,籽粒苋和青葙的Cd提取总量最高(分别为1.03 mg/盆和0.92 mg/盆)。在碱性土壤中,伴矿景天表现最好,主要是由于植物地上部镉的高积累量(541.36 mg kg-1)。大多数植物在酸性土壤中的叶片Cd生物富集因子(BCF)均大于10,而在碱性土壤中则小于4。土壤镉的有效性是造成重金属提取能力差异的主要原因,在碱性和酸性土壤中,镉的有效性分别为5.02%和48.50%。在碱性土壤中,植物主要通过分泌更多的小分子量有机酸而不是通过改变土壤pH值来增加根际土壤有效Cd含量。在酸性土壤中,植物使土壤有效Cd略有下降。高钙、高锌、高铁的树种从土壤中提取的Cd较多,Cd 与叶片中Ca、Zn、Fe的含量呈正相关。土壤有效钙、Mg2+、SO42-、Cl-在植物吸收Cd中不起关键作用。综上所述,植物提取修复技术对酸性土壤具有可行性,而伴矿景天更适合于修复碱性的镉污染土壤。相关研究成果近期发表于环境领域期刊Science of The Total Environment上。该研究得到国家重点研发项目、国家自然科学基金面上项目和广东省自然科学基金项目等的资助。图1 不同超富集植物对不同土壤的适应机制图2 不同植物叶片中元素的皮尔逊相关分析

污水灌溉农田土壤镉污染研究进展

污水灌溉农田土壤镉污染研究进展 污水灌溉农田土壤镉污染研究进展 近年来,随着城市化进程的加快,城市生活污水的处理成为一个重要的环境挑战。污水处理厂通常采取生物处理等技术将污水净化后排放到环境中。然而,由于处理工艺的限制,无法完全去除污水中的有害物质,比如重金属镉。当将未经充分处理的污水用于农田灌溉时,会导致土壤重金属镉的污染,威胁到农田生态环境和农产品质量与安全。因此,研究污水灌溉农田土壤镉污染的问题显得尤为重要。 在过去几十年的研究中,学者们对污水灌溉农田土壤镉污染问题进行了广泛的探索和研究,取得了一系列重要的进展。 首先,研究者们对污水灌溉农田土壤镉积累与生物有效性之间的关系进行了深入研究。他们发现,污水中的镉有两种形态:可交换态和结合态。可交换态镉对植物吸收具有一定的可利用性,而结合态镉则不易被植物吸收。因此,了解土壤中镉的形态分布对于评估镉的生物有效性至关重要。研究结果表明,污水灌溉农田土壤中镉的可交换态和结合态含量与土壤的pH 值、有机质含量、离子交换量等因素密切相关。调整土壤环境条件可以有效减少土壤中可交换态镉的含量,降低农作物对镉的吸收。 其次,学者们对镉在土壤-植物系统中的迁移与转化规律 进行了深入的研究。他们发现,土壤中重金属镉主要通过根部进入植物内部。根肖管道由于其材料和内部尖端的污染物质,在允许渗透或通过物质过滤的条件下,锌和之类允许适量抓住和过滤污水镉离子以降低影响植物镉摄取的土壤.然而,一些 镉可能会进入植物的部分。同时,植物根际土壤中的微生物也

能够对镉进行转化,例如某些细菌可以将可溶性的镉形态转化为不溶性的镉形态,降低镉的生物有效性。 此外,学者们还对镉对农作物生长和产量的影响进行了研究。研究结果表明,土壤中镉的积累会导致农作物的根系生长受抑制、叶片叶绿素含量降低和产量减少。此外,土壤中镉积累对农作物的营养品质和食品安全也具有一定的影响。因此,有效地控制土壤镉污染对于确保农产品质量和食品安全至关重要。 最后,学者们提出了一些有效的控制和修复策略来解决污水灌溉农田土壤镉污染问题。例如,在灌溉期间合理控制污水灌溉量,加强土壤养分管理和酸碱度调控,可以有效降低土壤镉含量。此外,利用土壤修复技术对受污染土壤进行修复也是一种有效的途径。 总的来说,污水灌溉农田土壤镉污染已成为一个严重的环境问题,需要我们重视并采取措施进行防治。尽管学者们在该领域取得了一些重要的研究进展,但仍然有许多问题有待进一步深入研究和解决。我们应该加大投入,加强科学研究和技术创新,推动环境保护和农田发展的协调发展 综上所述,污水灌溉农田土壤镉污染对植物镉摄取、农作物生长和产量、农产品质量和食品安全等方面都会产生负面影响。为了解决这一问题,我们需要采取有效的控制和修复策略,如合理控制灌溉量、加强土壤养分管理和酸碱度调控,以及利用土壤修复技术进行修复。然而,仍然需要进一步深入研究和解决许多问题。因此,我们应该加大投入,加强科学研究和技术创新,以推动环境保护和农田发展的协调发展

土壤镉污染现状及其治理措施研究进展

土壤镉污染现状及其治理措施研究进展 土壤镉污染现状及其治理措施研究进展 一、引言 土壤镉污染是近年来越来越受到人们关注的环境问题之一。镉是一种常见的重金属元素,尽管其在自然界中存在,但由于工业活动、农业生产和废弃物处理等人类活动的影响,土壤中的镉含量不断增加,导致土壤镉污染问题日益严重。土壤镉污染对环境和人类健康造成了严重的危害,因此研究土壤镉污染的治理措施具有重要意义。 二、土壤镉污染现状 土壤镉污染主要来源于人类活动,其中农业生产和废弃物处理是主要的污染源。农业生产中,过量的化肥和农药使用以及土壤酸化等因素导致土壤中镉元素的积累。而废弃物处理中,不合理的垃圾填埋和废弃物焚烧释放了大量的镉。 目前,国内外各地土壤镉污染普遍存在,中国的农田土壤镉污染问题严重,特别是以江苏、湖南、广西等地为代表的部分地区。这些土壤镉污染区域对农民生产和居民健康造成了巨大的影响。此外,一些研究还发现,土壤中的镉可以通过植物进入食物链,最终对人类健康产生潜在的风险。 三、土壤镉污染治理措施研究进展 为了解决土壤镉污染问题,科研工作者提出了一系列治理措施,并取得了一定的研究进展。以下是一些常用的治理措施: 1.土壤修复技术 利用物理、化学和生物技术修复土壤是一种有效的治理土壤镉污染的方法。例如,物理技术包括土壤覆盖和土壤深翻等,可以减少污染物的扩散和迁移;化学技术包括土壤改良和土壤酸

碱调节等,可以降低土壤中镉的有效性;生物技术包括植物修复和微生物修复等,可以通过植物和微生物去除土壤中的镉。 2.农业措施 农业生产是导致土壤镉污染的重要原因之一,因此采取一系列农业措施可以减少土壤镉的积累和迁移。例如,减少化肥和农药使用量、合理选择施肥和农药使用时机、调整土壤pH值等,可以减少土壤镉的积累。 3.废弃物管理 合理的废弃物管理是减少土壤镉污染的重要手段。垃圾填埋场的建设和管理、废弃物的分类和处理、废弃物焚烧过程中对镉元素的控制等,都可以减少土壤镉的释放和积累。 四、结论与展望 土壤镉污染是一项严重的环境问题,对人类健康和生态环境造成了重大威胁。目前,通过物理、化学和生物技术修复土壤、采取农业措施、合理的废弃物管理等措施,取得了一定的治理效果。然而,由于土壤复杂性以及治理成本等因素的影响,土壤镉污染治理仍然面临很多挑战。 因此,今后的研究重点应该放在土壤镉的污染特征和迁移规律方面,进一步优化和改进现有的治理措施,寻找更加可行和经济的方法,减少土壤镉污染对环境和人类健康的危害。此外,在减少土壤镉污染源头的同时,也需要加强农民和公众的环境意识,共同保护和改善土壤环境质量,实现可持续发展 综上所述,土壤镉污染是一个严重的环境问题,对人类健康和生态环境造成了重大威胁。目前,通过物理、化学和生物技术修复土壤、采取农业措施、合理的废弃物管理等措施,取得了一定的治理效果。然而,土壤复杂性和治理成本等因素仍

改良剂对农田土壤重金属镉修复的研究进展

改良剂对农田土壤重金属镉修复的研究进展 重金属镉是一种常见的土壤污染物,容易对农田土壤和农产品产生毒害作用。目前,采用改良剂对农田土壤重金属镉进行修复已成为一个研究热点。本文将对改良剂对农田土壤重金属镉修复的研究进展进行综述。 一、改良剂的选择 不同类型的改良剂对农田土壤重金属镉修复的效果不同。常见的改良剂包括根际控制剂、有机质改良剂、吸附剂和细菌修复剂等。根际控制剂可以通过根系吸收重金属镉,减少其对土壤的残留量。有机质改良剂可以提高土壤的保水性和团粒结构,促进土壤微生物的活动,并形成与重金属镉结合的物质,减少其活性。吸附剂可以吸附重金属镉,减少其在土壤中的污染。细菌修复剂可以通过菌体吸收和还原重金属镉,减少其毒性。 二、改良剂的应用方式 改良剂可以通过不同的应用方式施加到土壤中。常见的应用方式包括土壤混合法、表面覆盖法和灌溉浸泡法等。土壤混合法是将改良剂与土壤混合均匀,然后施加到农田土壤中。表面覆盖法是将改良剂直接覆盖在土壤表面,然后与土壤发生反应,减少重金属镉的毒性。灌溉浸泡法是将改良剂溶解在水中,然后用水进行冲洗或浸泡土壤,使重金属镉与改良剂发生反应。 三、改良剂的效果评价 改良剂对农田土壤重金属镉的效果可以通过各种实验指标进行评价。常见的评价指标包括土壤pH值、重金属镉含量、土壤微生物活性、农作物产量和养分吸收等。较低的土壤pH值有助于减少重金属镉的吸附和解吸作用。降低土壤中重金属镉的含量是评价改良剂效果的关键指标之一。土壤微生物活性是评价改良剂对土壤生态功能恢复的重要指标。农作物产量和养分吸收是评价改良剂对土壤肥力的影响的关键指标。 改良剂对农田土壤重金属镉修复的应用面临一些挑战。改良剂的种类繁多,应根据不同土壤类型和重金属镉污染程度选择合适的改良剂。改良剂的最佳应用方式尚未确定,需要进一步研究和验证。改良剂的长期稳定性和生态风险也需要进一步评估。 改良剂对农田土壤重金属镉修复具有重要意义。通过选择合适的改良剂、优化应用方式,并结合科学有效的评价指标,可以提高农田土壤重金属镉修复效果,促进农田可持续发展。

土壤镉污染修复技术的研究进展

土壤镉污染修复技术的研究进展 摘要:土壤镉污染已经成为我国主要的土壤重金属污染类型之一,极大地 危害了环境质量、人类健康和国家粮食安全。为了降低镉污染的影响,近年来研 究者基于物理、化学、生物的基本知识,开发了各种土壤修复技术,旨在降低重 金属的浓度及生物利用度。本文综述了不同镉污染土壤修复技术,包括物理修复 技术、化学修复技术和生物修复技术等;重点讨论了这些修复技术的原理、适用 条件、优缺点、技术可行性;对镉污染土壤修复技术的发展方向进行了展望,以 期为相关研究提供参考。 关键词:镉污染;土壤;物理修复;化学修复;生物修复 0 引言 镉是被公众所熟知的“五毒”元素之一,具有移动性大、分解周期长、毒性 高等特点。镉一旦进入人体会产生一定的毒性作用,对人体的肾脏、骨骼、免疫 系统、肝脏等造成损伤,诱发多种癌症;造成人体肌肉酸痛、肺损害、全身疲乏、肠胃刺激等一系列反应[1]。通过对镉污染物生物利用度的降低、总浓度的降低、 转移等方式,来达到对镉污染土壤环境的有效改善。但是在实际应用过程中,这 些修复技术的适用范围、修复成本等各有差距[2]。本文旨在通过对镉污染土壤的 修复技术进行综合比较,并对其原理、适用条件、优缺点、发展前景等作出合理 的评估,以期对研究者选择合适的修复技术,对传统修复技术进行改进,联合使 用不同种类的修复技术等方面提供一定的帮助[3]。 1物理修复技术 1.1客土法 客土法作为镉污染土壤的一种修复技术,通常采用向受到镉污染的土壤中添 加洁净的土壤,从而达到减少镉与农作物植物根系的接触、降低或减少土壤中镉 污染物的浓度这样的目的。20世纪60年代,日本采用客土法对神通川地区的受

镉污染土壤修复技术研究

镉污染土壤修复技术研究 镉污染土壤是当前世界普遍存在的环境问题,它已经对人类健康和生态环境造 成了严重的影响。镉是一种有毒重金属,它对土壤和周边环境产生了非常负面的影响。因此,针对镉污染土壤需要采取科学、合理的修复技术,从而减少镉的危害,保护自然环境和人类健康。 一、镉污染土壤的主要来源 首先,了解镉污染土壤的主要来源,可以对镉的防治工作产生重要的指导意义。镉的污染物主要来源于化肥、废水、废弃物等。特别是生产农药、化肥、锌矿等行业,是导致土壤镉污染的主要原因。此外,生活废水、家庭垃圾、污水处理厂等,都可能成为导致土壤镉污染的来源。另外,随着经济的发展,铝合金生产、电子行业、钢铁行业等都成为了土壤污染的重要来源。 二、镉污染土壤的危害 镉的毒性非常大,对人类、动物和植物的健康造成了非常严重的危害。镉对人 体的中枢神经系统、呼吸系统、骨骼、肝脏、肾脏等重要器官的影响尤为明显。如果人们长时间接触镉,就会出现疲倦、进食障碍、口腔炎、骨质疏松等病症。这些疾病也提醒我们,应该采取有效的措施修复镉污染的土壤。 三、镉污染土壤的修复技术 针对镉污染的土壤,科学的修复技术可以帮助我们实现土壤污染治理。目前, 镉污染土壤修复技术主要包括物理方法、化学方法、生物学方法等多种方式。 1. 物理方法 物理方法主要是使用各种生物复合材料和特殊的地下水吸收材料,对镉离子进 行吸附和固定,达到将镉离子从土壤中分离的目的。物理方法最大的优点是速度快、

效果好,可以在短时间内达到理想的修复效果。不过,其缺点在于成本较高,难以实现经济效益和环境友好等方面的要求。 2. 化学方法 化学方法是通过化学反应来消除有害物质,以达到修复土壤污染的目的。常用 的化学方法包括化学稳定化、电化学技术、化学提取等。化学方法的优点在于技术成熟、操作简单,而且易于控制,修复效果稳定。缺点是其长期效应较弱,效果不够持久。同时,在使用化学方法时应注意,避免对周边环境产生不良的影响。 3. 生物学方法 生物学方法是通过利用微生物、植物等生物复合材料,分解有害物质,以改善 土壤的环境质量。这种方法具有成本低、效果好、环境友好等多种优点。与其他方法相比,生物学方法具有更多的优点,因为它是细胞自适应和自清洁作用的一种体现,这种方法通过固定和分解有害化合物来消除大量土壤污染。生物法是一种可持续的方法,但长期使用会对微生物的种类和数量有所影响,需要掌握一定的技术。 综上所述,面对铜污染土壤的现状和影响,需要推广更多更先进的修复技术。 我们必须进一步深入研究,发掘出更多的可能修复方法,并结合具体的污染情况研究,选择合适的修复方法。在整个过程中,我们必须充分尊重自然、科学、技术、经济和社会等各种因素,确保修复过程的可行性、可持续性和高性价比。只有这样,才能更好地实现土壤污染治理的目标,打造更加晴朗、美丽和健康的生态环境。

土壤镉污染现状及其治理措施研究进展

土壤镉污染现状及其治理措施研究进展 一、引言 土壤污染是当前全球面临的重大环境问题之一,而土壤镉污染作为其中的一种常见污染类型,已成为广泛关注的焦点。土壤镉污染不仅对人类健康构成直接威胁,还对农业生产和生态系统稳定性产生负面影响。因此,对土壤镉污染的治理研究具有重要意义。本文将对土壤镉污染的现状及治理措施进行综述,以期对相关领域的研究和实践提供参考。 二、土壤镉污染的形成原因和现状分析 1. 形成原因 土壤镉污染的形成主要是由于人类活动的影响,如工业废弃物排放、农药和肥料的施用、燃煤和燃油燃烧排放等。这些活动通常会导致镉在土壤中逐渐积累,并且长期存在。 2. 现状分析 目前,全球土壤镉污染的范围和程度普遍存在。镉的含量超过国家标准的镉污染土壤主要分布在工、矿区周边、农田区和城市建设用地。特别是农田区,由于农药和肥料的长期施用,镉的含量普遍超过安全阈值,严重威胁着农产品的安全性和质量。 三、土壤镉污染的危害 1. 对人类健康的影响 土壤镉被吸收后,会积聚在人体内,对肝脏、肾脏和骨骼等重要器官产生毒性影响,引起多种疾病,如骨质疏松、肾病、癌症等。尤其是对于长期接触土壤镉污染的农民和农民工,健康风险更高。

2. 对生态系统的影响 土壤是生态系统的重要组成部分,土壤镉污染会对土壤中的微生物、植物和动物产生毒害效应,破坏生态系统的稳定性。同时,土壤镉也能够通过食物链进入生物体内,造成生物富集,影响生态环境的可持续性。 四、土壤镉污染的治理策略 1. 预防措施 预防是土壤镉污染治理的首要环节,包括严格控制农药和肥料的使用、限制工业废弃物排放、加强环境监测和评估等。通过预防措施可以最大程度地避免土壤镉污染的发生,减少环境和人体健康的风险。 2. 修复技术 土壤镉污染的修复技术主要包括物理修复、化学修复和生物修复等。物理修复主要是采用土壤剥离、堆肥等方式,将污染物与土壤分离;化学修复主要是通过添加吸附剂或化学还原剂来降低土壤中污染物的含量;生物修复则是利用植物和微生物的修复能力来降解和分解土壤中的镉污染。 3. 防控技术 除了修复技术,防控技术也是土壤镉污染治理中的重要手段。包括土壤修复与自然资源利用规划、土壤保护与规划管理、镉污染的农产品检测与评估等措施。通过防控技术的应用,可以有效减少土壤镉污染的发生和扩散,保护农产品的安全性和质量。 五、结论 土壤镉污染是当前全球面临的重大环境问题之一,对人类健康和生态系统稳定性产生负面影响。根据土壤镉污染的形成原因和现状分析,可以采取预防、修复和防控技术等多种治理

镉污染土壤修复技术研究进展

镉污染土壤修复技术研究进展 摘要简单描述了镉污染对粮食安全、生活环境和人体健康的危害;详细介绍了国内外包括农业生态修复、物理修复、化学修复和生物修复在内的镉污染土壤修复技术的概念、优势及制约因素;着重阐明了植物修复技术的研究现状和应用前景,为镉污染土壤修复提供参考和基础。 关键词镉污染;土壤修复;生物修复;研究进展 镉是环境中毒性最强的重金属元素之一,位于元素周期表中第二副族,也是《重金属污染综合防治“十二五”规划》重点监控与污染物排放量控制的5种重金属之一;具有生物迁移性强、极易被植物吸收和积累的特点,对动植物和人体均可产生毒害作用[1],严重时甚至会造成骨痛病、高血压、肾功能紊乱、肝损害、肺水肿等疾病[2];据统计,我国每年生产的镉含量超标农产品和动物造成累积性毒害品达146万t[3],镉污染的农田面积已超过28万hm2,年产镉超标农产品达150万t[4],我国市场上常见的市售大米约10%存在镉超标[5],对环境经济和人类的身体健康造成了极大的隐患。近年来湖南浏阳、云南曲靖以及广西河池地区先后发生的镉污染事件[6]造成了极大的影响,因此控制镉污染,加大对镉污染土壤修复力度已经势在必行,笔者对目前最新镉污染土壤修复的方法予以全面概述,着重于镉污染土壤的生物修复,旨在为后续的研究提供参考。 1 农业生态修复 农业生态修复措施是指因地制宜选择耕作管理制度来减轻重金属危害,主要包括农艺修复措施和生态修复措施。农艺修复措施一般是通过耕作制度的改变,辅以多种植物组合间作、轮作以及套作或者通过向镉污染土壤中加入能结合游离态的镉形成有机络合物的有机肥,从而达到有效减少土壤中镉的含量、降低植物对镉的吸收的目的,实现土壤中镉的迁移、吸收和降解[7-8]。我国在生态修复措施方面研究较多,一般通过调节包括土壤水分等在内的生态因子来实现对污染物所处环境介质的调控[9]。农业生态修复措施既能保持土壤的肥力,又能促进自然生态循环和系统协调的运作,但存在着修复时间长、见效慢等不利因素。 2 物理修复 镉污染土壤修复常用的物理方法有客土法、换土法、翻土法、电动力修复法等;客土法、换土法、翻土法是常用的物理修复措施,通过对污染地土壤采取加入净土、移除旧土和深埋污土等方式来减少土壤中镉污染。汪雅各等[10]进行客土深度改良试验,使青菜体内镉等浓度平均下降50%~80%;目前英、美、荷、日等国家先后实现了此法的应用,但由于其投资成本大、易发生二次污染和降低土壤肥力而难以广泛推广[11]。电动力修复主要是通过在污染土壤两侧施加直流电压,使土壤中的污染物质在电场作用下富集到电极两端,从而去除污染土壤中的重金属,目前该技术己应用于Cu、Cd、Pb、Zn、Cr、Ni等重金属污染土壤的修复。Karim et al[12]采用电动和水动相结合的方法对重金属污染土壤修复100 h

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