重金属污染土壤修复研究进展
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重金属污染与土壤修复研究报告摘要:本研究报告综述了重金属污染的原因及其对土壤和生态环境的危害,提出了针对重金属污染的土壤修复技术,并介绍了目前在土壤修复领域的研究进展和应用案例。
通过对比分析不同修复技术的优缺点和适用范围,本文指出了进一步研究的方向和发展趋势。
1. 引言重金属元素是指在自然界中普遍存在的某些元素,如铅、汞、铬等。
然而,人类活动导致了大量重金属元素的释放,并造成了严重的环境污染。
重金属污染对土壤和生态环境产生了巨大的危害,因此,研究重金属污染与土壤修复对于环境保护具有重要的理论和实践意义。
2. 重金属污染的原因及危害重金属污染主要由于工业生产、燃煤、农药施用、废水排放等人类活动引起。
重金属在土壤中积累,对作物和水体产生毒害,甚至危及人类健康。
此外,重金属的生物富集和迁移还会破坏土壤的生态系统平衡,威胁到生物多样性和生态稳定性。
3. 土壤修复技术针对重金属污染土壤的修复技术主要包括物理方法、化学方法和生物方法。
物理方法包括挖掘、覆盖和固化等措施,化学方法主要采用络合剂、沉淀剂和还原剂等,生物方法则利用植物吸收和菌根菌修复来清除和修复重金属污染。
4. 研究进展和应用案例目前,许多研究已经探索了各种土壤修复技术,并在实际应用中取得了显著成效。
例如,一些植物在重金属污染土壤中具有良好的生物累积性能,如拟南芥、石蒜等;同时,一些生物技术也被应用于土壤修复,如菌根菌和微生物修复等。
这些研究与应用案例为重金属污染土壤的修复提供了有益的参考和经验。
5. 技术比较和发展趋势各种土壤修复技术在实际应用中都有其优劣势,选择合适的修复技术需要充分考虑重金属种类、土壤性质、修复成本等因素。
此外,需要进一步研究和改进土壤修复技术,提高修复效率和降低成本,并探索新型修复材料和修复机制,以适应不同程度的重金属污染。
结论:重金属污染对土壤和生态环境造成了严重的危害,因此,针对重金属污染的土壤修复技术的研究至关重要。
土壤重金属污染修复技术及其研究进展一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展,土壤重金属污染问题日益严重,对生态环境和人体健康构成严重威胁。
因此,研究和发展有效的土壤重金属污染修复技术具有重要的现实意义和深远的社会影响。
本文旨在综述当前土壤重金属污染修复技术的研究进展,包括物理修复、化学修复、生物修复等多种方法,并分析各种技术的优缺点、适用范围和未来发展前景。
本文还将探讨土壤重金属污染修复技术的研究热点和难点,以期为推动该领域的科技进步和实际应用提供有益的参考。
二、土壤重金属污染概述土壤重金属污染是指由于人类活动,如工业排放、农业活动、城市垃圾处理等,将重金属元素引入土壤,导致土壤中的重金属含量超过其自然背景值,进而对土壤生态系统和人类健康造成潜在危害的现象。
重金属元素,如铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)、砷(As)等,具有生物毒性和环境持久性,难以被微生物降解,且能在食物链中累积,对人类和动物健康构成严重威胁。
土壤重金属污染的来源多种多样,主要包括工业废水排放、固体废弃物堆放、农药和化肥的滥用、大气沉降等。
这些污染源导致重金属在土壤中积累,破坏土壤结构,降低土壤肥力,影响农作物的生长和产量,甚至通过食物链进入人体,造成各种健康问题。
土壤重金属污染的特点是隐蔽性、长期性和不可逆性。
由于重金属在土壤中的迁移转化过程复杂,不易被察觉,往往在被发现时已经造成了严重的生态和健康问题。
重金属在土壤中的半衰期长,不易降解,治理难度大,需要长期持续的修复工作。
针对土壤重金属污染问题,全球范围内已经开展了大量的研究和实践工作。
研究内容包括重金属在土壤中的迁移转化规律、污染风险评估、修复技术研发等。
目前,已经开发出一系列土壤重金属污染修复技术,如物理修复、化学修复、生物修复等,这些技术在不同程度上对土壤重金属污染进行了有效的治理。
然而,由于土壤重金属污染的复杂性和多样性,现有的修复技术仍面临诸多挑战,需要进一步的研发和完善。
农田土壤重金属污染修复技术最新研究进展农田土壤重金属污染修复技术是解决农田土壤中重金属污染问题的重要手段。
随着农业生产和工业化进程的加快,农田土壤重金属污染问题日益突出,给农田生产和人类健康带来了严重威胁。
研究和发展一种高效、经济、环境友好的农田土壤重金属污染修复技术至关重要。
本文将介绍农田土壤重金属污染修复技术的最新研究进展。
一、物理修复技术物理修复技术主要包括土壤剥离、堆积覆盖和土壤修复机械处理等方法。
研究发现,土壤剥离能有效地去除表层污染土壤,减少植物吸收重金属的机会。
堆积覆盖则是将清洁土壤覆盖在受污染土壤上,起到隔离和稳定重金属的作用。
土壤修复机械处理则是利用机械设备将受污染土壤进行翻耕、破碎等处理,增加土壤通气性和改善土壤结构。
这些物理修复技术已得到广泛应用,并取得了一定的治理效果。
生物修复技术是利用植物、微生物等生物资源,修复农田土壤中的重金属污染。
植物修复技术是通过选择适应重金属污染环境的植物,生长于受污染土壤中,通过吸收、累积和转运重金属,并固定在植物体内,起到修复土壤的效果。
微生物修复技术则是通过利用土壤中存在的微生物,将其应用于土壤重金属污染的修复中。
这些生物修复技术具有低成本、环境友好等优势,并已被广泛应用于农田土壤重金属污染修复中。
化学修复技术是利用化学物质对农田土壤中的重金属进行修复。
常用的化学修复技术包括添加固化剂、络合剂、还原剂等方法。
添加固化剂可促进土壤中重金属的固化,并形成难溶化合物。
络合剂则是通过与重金属形成络合物,降低重金属的毒性。
还原剂则是将重金属从高价态还原为低价态,减少重金属的毒性。
这些化学修复技术虽然具有一定效果,但其成本较高,对环境影响较大,并不是最理想的修复技术。
农田土壤重金属污染修复技术的研究已取得了一定的进展,物理修复技术、生物修复技术和化学修复技术均在不同程度上应用于农田土壤重金属污染的修复中。
目前仍存在一些问题需要解决,如如何提高修复效率、降低修复成本、减少环境污染等。
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。
技术与检测Һ㊀重金属污染土壤修复技术及其研究进展刘芹芹摘㊀要:土壤环境安全是支撑健康中国和美丽中国建设的重要基础,重视土壤污染及防治工作,扎实推进净土保卫战,保证人居环境㊁农产品质量安全以及生态环境安全,是我国生态文明建设和乡村振兴的战略的重大需求㊂关键词:土壤污染;修复技术;生态保护措施一㊁土壤重金属污染的概况所谓的重金属,指的是单质密度在4.5g/cm3以上的一类金属元素总称,而当重金属元素进入到土壤里面,且含量超过安全标准时就会给土壤生态环境带来极大的破坏,这样的现象就叫作土壤重金属污染㊂二㊁土壤污染修复的重要性土壤污染具有地域性㊁长期性㊁滞后性㊁隐蔽性等特征,遭受污染的土壤当中含有大量的有毒有害物质㊂我们需从思想意识上认识运用修复技术对修复污染土壤的重要性㊂土壤是维系人类生存繁衍的基础,修复土壤中的污染物才能生产出安全㊁优质的农产品,保证人民的健康㊂另外,修复土壤还能有效阻断污染的迁移路径,消除干净其中的有害物质,规避引起水污染㊁大气污染等,实现环境质量改善的目标㊂三㊁土壤污染修复的技术与应用(一)传统修复技术中国的土壤修复技术起步较欧美晚,传统的客土法技术仅适用于对一些污染面积比较小的土壤进行治理㊁修复㊂其中,客土法指的是将一些没有受到污染的土壤加入污染土壤的表层,从而降低土壤中的重金属含量,减少对土壤的危害㊂而换土法与客土法有着异曲同工之妙,无论是换土法还是客土法,修复后的土壤厚度都会比原土壤高,能够结合污染土壤的表层土特性,有效提高新土壤性能㊂但是,这类传统的修复技术有着很明显的缺陷,不仅是应用场合有局限,还会产生很高的人力㊁财力㊁成本等消耗,同时还不能够从根源上解决土壤重金属污染的问题㊂(二)原位生物修复这种技术一般来说主要用在对亚表层土壤的生态修复,原位生物修复技术原理是将一种有机营养物质加入了被污染土壤中,或是控制污染土壤当中的氧含量,来分析土壤中有害物质的一种方法㊂毋庸置疑,被污染的土壤普遍覆盖面广,如果我们采用取土修复方法,不管是从经济层面还是工程量层面来说都都会花费较大的人力物力㊂对此,当前我们主要采用偷菌法㊁土耕法㊁生物通气法来修复被污染土壤的原微生物㊂在上述方法当中,最为经济的修复方法是土耕法,并且这种方式见效快㊁操作简单㊁污染小㊂然而这种方式也存在一定的缺点,如在被污染物在土壤中会依托各种方式或是途径进行传播和分散,并且土耕法所需工期较长㊂(三)植物修复法植物修复是一组利用不同的植物种类对污染区域进行固定㊁降解和减少人为污染源所产生的环境毒素的技术㊂植物修复技术涉及利用不同植物的不同类型的植物修复过程来去除受污染地点的金属污染,其基本原理是通过植物根系将污染物从土壤中提取出来,并在植物体内通过代谢作用分解为毒性较小的物质,进而将其储存在植物的茎叶中㊂各种研究表明,通过添加螯合剂㊁肥料㊁有机改良剂和改善pH值,可以增强金属的生物可利用性和植物对金属的吸收效果㊂因此,在受污染土壤修复的领域中,植物修复技术受到了广泛的关注㊂(四)化学修复技术化学修复技术是土壤重金属污染中比较常见的一项修复技术,其工作主要体现在化学试剂的使用㊂工作人员将化学试剂撒入土壤中,以此吸附重金属㊂同时,化学试剂所具备的拮抗也能达到氧化还原的目的,从而减少重金属元素给土壤造成的损害㊂从目前的化学修复技术来看,主要分为以下三类,即拮抗剂㊁吸附剂与抑制剂,以及土壤沉淀技术㊂无论哪种化学修复技术,所能达到的效果仅仅是对土壤进行优化,无法从根本上解决重金属污染的问题,也无法改变土壤的重金属污染性质㊂使用化学试剂极易对土壤中的植物和生物造成影响㊂工作人员需要结合修复的实际情况,慎重使用㊂(五)土壤淋洗技术事实上这种技术就是将被污染的土壤与化学洗涤剂混合,并通过溶剂解吸㊁螯合㊁溶解或固定的化学作用分离污染物,以及回收和分离重金属,以此修复被污染的土壤㊂土壤淋洗技术不管使用什么淋洗剂,在污染土壤的淋洗过程或多或少就会导致土壤肥力的降低㊂虽然酸性淋洗剂淋洗效率高,但是这种淋洗剂具有较强的破坏力会改变土壤的性质,基于此,当前生物表面活性剂和有机酸逐渐取代了酸性淋洗剂,追本溯源主要是因为其对土壤的破坏性较小㊂四㊁土壤生态环境保护措施(一)加大环保宣传力度土壤污染问题是一项综合性的环境问题㊂一方面,需要对已经受到污染的土壤进行修复,另一方面,要减少新增污染㊂基于此,相关部门应加大环保工作的宣传力度,引导人们认识到环境保护的重要性㊂同时,针对一些容易造成污染的行业进行整治,例如工业企业㊁化学企业等㊂制订明确的法律法规和行业规范,形成统一的排放标准,减少环境污染问题㊂(二)制度完善措施众所周知,我国国土面积较为辽阔,由于地区的差异性,不同地区经济发展水平不同,为更好地保护生态环境还要依托各个地区政府和有关部门的力量,在推进城市生态环境保护工作的同时,还需瞄准自身发展需求或生态环境方面存在的弊端,立足于可持续发展,造福后代子孙的目标,制订符合自身实际情况的土壤生态环境保护措施㊂五㊁结语我国的土壤重金属污染来源主要是农业和工业生产㊂进行重金属污染土壤的修复工作是一项任重而道远的任务,需要众多科研工作者与广大社会人员的共同努力,应用先进的修复技术对已经受到污染的土壤进行修复,同时,还需要从源头上控制重金属物质的排放,这样多方面共同作用才能更好地完成土壤的修复工作㊂参考文献:[1]席晋峰.重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J].中国金属通报,2018(12):271-272.[2]李俊.土壤重金属污染治理的修复方法探析[J].绿色科技,2018(24):84-85.[3]嵇东,孙红.农田土壤重金属污染状况及修复技术研究[J].农业开发与装备,2018(12):74-75.作者简介:刘芹芹,山东合创环保科技有限公司㊂181。
土壤重金属污染与修复措施研究进展学生姓名:王继宇学号: 201172136班级:作物(zyxw)S111学院:农学院课程:环境生态学指导教师:周建利二○一二年六月土壤重金属污染与修复措施研究进展摘要:本文首先综述了国内外土壤重金属污染的现状,揭示了目前土壤重金属污染问题日益严重,然后论述了土壤重金属污染的内涵、污染物的来源,以及土壤重金属污染的特点和危害,最后阐述了土壤重金属污染的修复措施。
关键字:土壤污染重金属来源特点修复措施近年来随着社会经济的快速发展,土壤中重金属含量不断增加,土壤重金属污染已成为普遍的环境问题,越来越受到人们的关注。
据统计,1980年我国工业三污染耕地面积266.7万公顷,1988年增加到666.7万公顷,1992年增加到1000万公顷。
目前,全国遭受不同程度污染的耕地面积已接近2000万公顷,约耕地面积的1/5。
我国每年因重金属污染导致的粮食减产超过1000万吨,被重金属污染的粮食多达1200万吨,合计经济损失至少200亿元[1]。
据农业部环监测系统近年的调查,我国24个省(市)城郊、污水灌溉区、工矿等经济发展快地区的320个重点污染区中,污染超标的大田农作物种植面积为60.6万公顷,占调查总面积的20%。
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,尤其是Pb、Cd、Hg、Cu及其复合污染最为突出。
当前我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染,其中Cd污染较普遍,污染面积近1000万公顷,其次是Pb、Zn、Cu、Hg等。
有许多地方粮食、蔬菜水果等食物中Cd、Cr、As、Pb等重金属含量超标和接近临界值。
据粗略统计,过去50年中,排放到全球环境中的Cd达到2.2万吨、Cu 93.9万吨、Pb78.3万吨、Zn13.5 万吨。
其中有相当部分进入了土壤,对土壤造成严重污染[2]。
1、土壤重金属污染的内涵重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。
重金属污染土壤修复有哪些新进展在当今社会,随着工业化和城市化进程的加速,重金属污染土壤问题日益严重,给生态环境和人类健康带来了巨大威胁。
为了解决这一难题,科研人员不断探索和创新,在重金属污染土壤修复领域取得了一系列新的进展。
物理修复技术方面,电动修复技术逐渐受到关注。
它通过在污染土壤中插入电极,施加直流电场,使重金属离子在电场作用下发生定向迁移,从而集中到电极附近进行处理。
这种方法对于渗透性较低的土壤也有较好的效果,而且操作相对简单。
此外,土壤淋洗技术也有了新的突破。
通过使用合适的淋洗剂,如有机酸、螯合剂等,可以更有效地将重金属从土壤中洗脱出来。
同时,研究人员在选择淋洗剂时更加注重其环境友好性,以减少对土壤生态系统的二次影响。
化学修复技术中,化学氧化还原法的应用得到了进一步优化。
通过向土壤中添加氧化剂或还原剂,改变重金属的价态,使其从活性较高的形态转化为活性较低的形态,从而降低其毒性和迁移性。
例如,利用铁基材料进行还原处理,可以将六价铬转化为三价铬,降低其环境风险。
化学固定技术也在不断改进,新型的固定剂如生物炭、纳米材料等被开发和应用。
这些固定剂具有更大的比表面积和更强的吸附能力,能够更有效地固定重金属,减少其在土壤中的迁移和生物有效性。
生物修复技术是近年来发展迅速的一个领域。
植物修复技术通过种植特定的超富集植物,吸收土壤中的重金属并将其转移到地上部分,然后进行收割和处理。
一些新发现的超富集植物具有更强的重金属吸收能力和适应性,同时基因工程技术的应用也为培育更高效的修复植物提供了可能。
微生物修复技术利用土壤中的微生物,如细菌、真菌等,通过生物吸附、生物转化等作用降低重金属的毒性。
研究人员通过筛选和驯化高效的微生物菌株,提高了微生物修复的效率和稳定性。
此外,菌根修复技术作为一种新型的生物修复方法,利用植物与菌根真菌的共生关系,增强植物对重金属的耐受性和吸收能力,也展现出了良好的应用前景。
联合修复技术是当前的研究热点之一。
设施重金属污染土壤微生物修复技术研究进展近几十年来,由于人类工业、城市化以及农业活动的发展,土壤中含有大量的重金属污染物,严重威胁着生态环境和人类的健康。
微生物修复技术是一种对土壤进行修复的有效方法,该技术具有高效、环保和低成本等优点。
本文将着重探讨微生物修复技术在设施重金属污染土壤中的研究进展。
一、微生物修复技术的概述微生物修复技术指利用细菌、真菌、放线菌等微生物对土壤中的有机污染物以及重金属污染物进行处置,使其转化为无害的物质或尽量降低危害性。
其中,微生物在其中具有重要作用,可以分解、转化和稳定土壤中的污染物。
微生物修复技术相较于其它技术,如化学修复和物理修复等,则具有高效、环保和低成本等优点。
二、设施重金属污染土壤的特点设施重金属污染土壤多见于工业区、城市化之地以及农田地。
这些土壤中所含的重金属元素,主要来源于废水排放、汽车尾气排放、化工厂以及电子厂等工业生产活动。
其特点主要表现在:1、土壤中重金属元素的含量高且分布不均匀,如高温、高压、高酸碱等极端环境的建设会导致土壤中重金属元素的增加;2、土壤中微生物数量减少,微生物生长条件恶劣,自身毒性较大,甚至能够抑制剩余微生物的生长繁殖;3、土壤和水体之间的物质交换差异大,容易导致重金属元素的渗透和迁移。
1. 菌肥修复法菌肥修复法是一种将微生物与有机废物混合,使其在土壤中迅速生长、繁殖,然后在充分分解有机废物的同时,将土壤中的重金属元素转化为无害的物质,同时提高土壤肥力和改善土质结构。
这种方法能够迅速、高效地修复重金属污染土壤,而且具有低成本和易于操作等优点。
目前,自动控制和质量监测技术的进步,已经能够实现这种技术的自动化生产。
2. 细菌种类丰富化技术细菌种类丰富化技术是将抗重金属的细菌导入重金属污染土壤,使其能够在含重金属元素的土壤中生长,减少重金属元素的危害性。
一些细菌能够摄取土壤中的重金属元素,然后将其转化为磷酸钙、钙钞或锰氧化物等物质,从而减少土壤中有害的重金属元素的含量。
我国土壤重金属污染植物吸取修复研究进展一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展,我国土壤重金属污染问题日益严重,对生态环境和人类健康造成了巨大威胁。
植物吸取修复技术作为一种绿色、环保的修复方法,近年来在我国受到了广泛关注。
本文旨在综述我国土壤重金属污染植物吸取修复技术的研究进展,包括植物修复技术的原理、应用现状、存在问题以及未来发展趋势等方面。
通过总结国内外相关研究成果,以期为我国土壤重金属污染植物吸取修复技术的发展提供理论支持和实践指导。
在文章的结构上,本文将首先介绍土壤重金属污染的危害和植物吸取修复技术的基本原理,阐述植物修复技术在重金属污染土壤治理中的重要性和可行性。
接着,将重点综述近年来我国在植物修复技术方面的研究进展,包括不同植物对重金属的吸收和转运机制、重金属超富集植物的筛选与培育、植物修复技术的优化与应用等方面。
还将对植物修复技术在实际应用中存在的问题和挑战进行分析,并提出相应的解决策略和建议。
本文将展望植物修复技术的发展前景,探讨未来研究方向和应用前景,以期为我国土壤重金属污染治理提供新的思路和方法。
通过本文的综述,希望能够为相关领域的研究人员和实践者提供有益的参考,推动我国土壤重金属污染植物吸取修复技术的研究和应用取得更大的进展。
二、土壤重金属污染及其影响随着我国工业化、城市化进程的加速,土壤重金属污染问题日益严重。
重金属,如铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)和砷(As)等,因其不易降解、生物毒性大、可在食物链中累积等特点,已成为我国环境保护和生态修复的重点关注对象。
这些重金属主要来源于工业废水、废气、固体废弃物的排放,以及农药、化肥的滥用等。
土壤重金属污染对生态环境和人类健康产生了严重影响。
一方面,重金属在土壤中积累会破坏土壤结构,降低土壤肥力,影响农作物的正常生长和产量。
另一方面,重金属可通过食物链进入人体,长期积累会对人体健康造成危害,如损害神经系统、肾脏、肝脏等器官,甚至引发癌症等严重疾病。
重金属污染土壤修复领域技术研发进展摘要:近年来随着经济发展与大量的工业企业的搬迁,大量遗留下来的场地都存在一定程度的污染,其中土壤中的重金属由于其难降解性与累积毒性,不仅影响土地的转型还会对周围居民的身体健康产生一定的影响,因此这些重金属污染场地亟需得到修复。
为此国家也出台了一系列的方针政策,并开展污染场地的修复治理工作,同时对重金属污染场地的修复治理技术进行了研究。
目前本文对于重金属污染土壤的修复技术有以下几种:物理修复、植物修复、电动修复技术、淋洗修复技术、化学钝化等。
基于此,本篇文章对重金属污染土壤修复领域技术研发进展进行研究,以供参考。
关键词:重金属污染;土壤修复;应用技术;研发进展引言土壤重金属污染是指人类活动导致土壤中重金属元素过量沉积,超过土壤该重金属元素背景值的现象。
污染土壤的重金属主要包括汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素,以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。
这些重金属物质主要通过农药、废水、污泥和大气沉降等方式进入土壤,不仅造成作物减产,还会通过食物链在人体累积,危害人体健康。
当前我国重金属污染土壤防治形势严峻,如何开展重金属污染土壤修复,保障环境安全是重金属污染土壤领域亟待解决的问题。
1重金属和重金属污染重金属是指密度大于4.5g/cm3的金属元素,常见的重金属有Cu、Pb、Zn、Fe、Co、Ni、V、Nb、Ta、Ti、Mn、Cd、Hg等,部分重金属(如Mn、Fe、Zn等)在一定浓度内对人类生命活动有益,但超过一定浓度范围会危害人类健康。
重金属污染是人类活动或自然过程中产生的重金属及其化合物进入环境中,超过环境自净能力,引起环境恶化、破坏生态平衡及危害人类健康的现象。
2重金属污染重金属污染具有来源广、种类复杂、污染范围广、持续时间长、隐蔽性、污染不可逆、无法被生物降解等特点,一直是环境污染研究的重点。
传统重金属检测方法主要有原子吸收光谱法(AAS)、分光光度法(UV)、感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)等光学类仪器或光学和电化学仪器联用的分析方法。
重金属污染土壤修复有哪些新进展土壤是人类赖以生存的重要自然资源之一,然而,随着工业化和城市化进程的加速,重金属污染已成为土壤面临的严峻问题。
重金属在土壤中具有难降解、易积累、毒性大等特点,对生态环境和人类健康构成了严重威胁。
因此,重金属污染土壤的修复工作至关重要。
近年来,在科研人员的不懈努力下,重金属污染土壤修复领域取得了一系列新的进展。
一、植物修复技术的优化植物修复是一种利用植物吸收、转化或固定土壤中的重金属,从而降低土壤重金属含量的技术。
近年来,研究人员通过筛选和培育超富集植物,提高了植物修复的效率。
一些超富集植物如蜈蚣草、东南景天等,对特定重金属具有超强的吸收能力。
科研人员通过对这些植物的基因改良和杂交育种,培育出了生长速度更快、生物量更大、富集能力更强的新品种。
此外,通过间作、套种等种植方式,将不同的植物组合在一起,形成协同修复作用,也能有效提高植物修复的效果。
同时,为了提高植物对重金属的吸收和转运效率,研究人员还采用了一些辅助措施。
例如,施加微生物菌剂可以改善土壤微生物群落结构,促进植物根系生长和养分吸收,从而增强植物对重金属的耐受性和富集能力。
二、微生物修复技术的突破微生物在土壤生态系统中扮演着重要角色,它们对重金属的转化和固定具有独特的作用。
一些微生物如细菌、真菌等能够通过吸附、沉淀、氧化还原等过程将重金属离子转化为低毒性或无毒形态。
例如,某些细菌可以产生铁载体,与重金属离子结合形成稳定的复合物,降低重金属的生物有效性。
近年来,基因工程技术在微生物修复领域得到了应用。
通过基因编辑和重组,将编码重金属抗性和解毒相关基因导入微生物中,使其具有更强的重金属修复能力。
此外,微生物与植物联合修复技术也成为研究热点。
微生物可以促进植物生长、增强植物对重金属的吸收,植物则为微生物提供生存场所和营养物质,二者协同作用,提高了修复效果。
三、化学修复技术的创新化学修复技术主要包括化学淋洗、化学固定等方法。
《我国农田土壤重金属污染现状·来源及修复技术研究综述》篇一我国农田土壤重金属污染现状、来源及修复技术研究综述一、引言随着工业化和城市化的快速发展,我国农田土壤面临着日益严重的重金属污染问题。
重金属污染不仅对农产品质量安全构成威胁,而且对生态环境和人类健康造成潜在危害。
因此,了解我国农田土壤重金属污染的现状、污染来源以及修复技术的研究进展,对于保护农田生态环境、保障农产品质量安全具有重要意义。
二、我国农田土壤重金属污染现状我国农田土壤重金属污染问题日益严重,主要污染元素包括镉、铅、汞、砷等。
这些重金属元素主要来源于工业排放、农业活动、城市生活垃圾等。
污染范围广泛,涉及多个省份和地区,给农业生产和生态环境带来严重影响。
三、农田土壤重金属污染来源农田土壤重金属污染的来源主要包括以下几个方面:1. 工业排放:工业生产过程中产生的重金属废水、废气、废渣等,通过排放和降雨等途径进入农田土壤。
2. 农业活动:过度使用化肥、农药等农业投入品,以及污水灌溉等农业活动,导致重金属在土壤中积累。
3. 城市生活垃圾:城市生活垃圾中的重金属通过降雨、地下水等途径进入农田土壤。
四、农田土壤重金属污染修复技术研究进展针对农田土壤重金属污染问题,学者们提出了多种修复技术,包括物理修复、化学修复和生物修复等。
1. 物理修复技术:主要包括客土法、排土法等。
通过将受污染的土壤去除或替换,达到修复目的。
该技术适用于污染较为严重的地区,但成本较高。
2. 化学修复技术:包括淋洗法、钝化法等。
通过向土壤中添加化学物质,使重金属元素发生沉淀、吸附或转化等作用,降低其在土壤中的活性。
该技术具有一定的效果,但需谨慎选择化学物质,避免引发二次污染。
3. 生物修复技术:包括植物修复、微生物修复等。
利用植物或微生物的吸收、转化等作用,降低土壤中重金属的含量。
该技术具有成本低、环保等优点,是目前研究的热点。
五、结论与展望当前,我国农田土壤重金属污染问题亟待解决。
土壤重金属污染修复技术研究进展摘要:本文概述了土壤重金属污染的来源于危害,主要综述了土壤重金属污染修复技术,并探讨了土壤重金属污染修复技术的研究进展。
关键词:危害重金属污染土壤修复土壤是地球表面的疏松表层,它是人类赖以生存的重要自然资源,并且在生态环境中占有重要地位。
而近年来,随着工业的快速发展和乡镇城市化,土壤重金属污染日益严重,由此会破坏人类生态环境,从而影响人们的健康,因此,土壤重金属污染的修复技术已成为一个研究热点。
一、土壤重金属污染的危害随着工农业的快速发展,多种工业如采矿、冶炼、电镀、废电池处理、金属加工等的排放以及农业中各种农药,化肥的施用均是土壤重金属污染的来源。
据报道,全世界平均每年排放Hg约1.5万吨,Cu 340万吨,Mn 1500万吨,Pb 500万吨,Ni 100万吨[1]。
土壤重金属污染具有污染面积达、积累时间长、不易被微生物降解、有明显的生物富集作用等特点,被重金属污染的土壤会严重影响到农作物的生长和发育,从而导致农作物的减产并污染农作物。
安志装等人[2]研究发现镉与巯基氨基酸和蛋白质的结合会引起氨基酸蛋白质的失活,甚至使植物死亡。
另外,土壤中的重金属会被农作物吸收并在农作物体内富集,通过食物链进入人体,从而严重危害人体健康。
二、土壤重金污染修复技术1.物理化学修复技术1.1化学固化化学固化法指的是通过在土壤中加入土壤固化剂来改变土壤的有机质含量、矿物组成、pH值和Eh值等理化性质,再经重金属的吸附或共沉淀作用来调节其在土壤中的移动性,从而降低其共生物有效性。
固化剂将污染土壤中的重金属固定后,不仅可以减少重金属通过径流和淋洗作用对地表水和地下水的污染,而且被污染的土壤还有可能重建植被[3]。
虽然化学固化法可以固化土壤中的重金属,但固化剂只是改变重金属在土壤中的存在形态,重金属仍留在土壤中,因而该方法还有待进一步的研究探讨。
1.2电动修复电动修复是近年来快速发展的技术,其作用机理是将电极对插入被污染的土壤中,在通入微弱电流形成电场,使土壤中的重金属在电场形成的各种电动力学效应下定向移动,在电极区附近富集,从而将重金属处理或分离。
重金属污染土壤的生物修复研究进展本文针对目前重金属污染土壤的生物修复研究进展进行论述,分析当前研究方式和成果,了解掌握重金属污染土壤的生物修复技术,为以后实际应用和进一步研究打下良好基础。
标签:重金属污染;土壤修复;生物修复方法引言重金属是一类移动性差、不能降解、只发生形态转化与价态变化并具有潜在危害的重要污染物。
目前世界各国都在积极探索解决土壤重金属危害的措施,治理土壤重金属污染的思路概括起来主要有两方面:①将重金属从土壤中去除,使土壤中重金属的总量减少、浓度降低:②改变重金属在土壤中的存在形态,使其固定,降低重金属在土壤中的移动性、生物毒性和生物可利用性。
具体的重金属污染土壤生物修复技术包括:①生物固定,利用植物根系、土壤微生物、土壤动物的生命活动将土壤中的重金属转变成有效性较低的形态,从而降低其毒性;②生物提取,主要利用重金属超量累积植物将土壤中的重金属转移到植物体内,特别是地上部分,从而净化土壤;③生物挥发,利用土壤微生物等将土壤中的部分重金属转化并挥发到空气中去。
这些技术和手段或者能够使土壤中重金属总量降低,或者能够使土壤中重金属的有效性降低,从而减少重金属进入农作物的机会。
下面笔者就重金属污染土壤的生物修复研究进展进行详细分析。
1 生物固定20世纪90年代以来,利用重金属超量累积植物提取从而彻底去除土壤中重金属的研究成为国内外的热点领域,有关的理论研究和实践应用都得到很大发展。
但在实际应用于土壤重金属污染修复有比较明显的不足之处,如重金属超量累积植物的生物量普遍较小、生长速度慢、植株收割后处理难度大等;而且,土壤中的重金属有效性较低并具有隐蔽性;此外,利用超量累积植物提取重金属从而修复土壤污染需要经历较长时问,在耕地日益减少、土壤重金属污染日益加重的现实中,许多受重金属污染的农地仍然在担负着生产农副产品的重任。
因此,在现阶段,生物固定技术在土壤重金属污染防治和保障农产品安全中的应用显得十分必要和有效。
重金属污染与土壤修复技术研究摘要:本文对重金属污染与土壤修复技术进行研究, 重点讨论了重金属污染的来源、对环境和人类健康的影响, 以及土壤修复技术的分类和应用。
通过综合分析各种修复技术的优缺点, 提出了改进和发展当前土壤修复技术的建议。
引言:重金属污染是环境和生物健康面临的严峻问题。
由于重金属的毒性和高度稳定性, 它们在土壤中可长时间积累, 对环境和人类健康造成潜在威胁。
因此, 发展高效、可持续的土壤修复技术对于减轻重金属污染带来的负面影响具有重要意义。
1. 重金属污染的来源:重金属污染的来源主要包括工业活动、农业行为和废弃物处理等。
工业活动是重金属进入土壤的主要途径, 如金属冶炼、石油化工和电子废物处理等。
农业行为如使用含有重金属的农药、化肥和畜禽养殖废弃物等, 也会导致土壤的重金属污染。
废弃物处理是另一个重要的重金属污染来源, 如城市生活垃圾和工业废弃物等。
2. 重金属污染对环境和人类健康的影响:重金属对环境和人类健康造成的影响主要包括土壤毒性、生物富集和迁移。
重金属在土壤中可以沉积并改变土壤的化学性质, 影响土壤的肥力和生态功能。
同时, 重金属也能通过食物链进入人体, 导致慢性中毒、肿瘤和器官损伤等健康问题。
3. 土壤修复技术的分类和应用:土壤修复技术根据修复机制的不同可以分为物理修复、化学修复和生物修复。
物理修复主要通过土壤剥离、覆盖和固化等方式降低重金属的有效利用率。
化学修复包括土壤酸碱调节、添加吸附剂和化学反应等, 以降低重金属的溶解度和毒性。
生物修复利用生物体的生理功能, 增强重金属的生物可利用性, 如植物修复和微生物修复等。
4. 修复技术的优缺点:各种土壤修复技术都有其优缺点。
物理修复技术能够快速减少重金属的有效利用率, 但对于土壤生态环境的恢复贡献有限。
化学修复技术能够快速降低重金属的溶解度, 但可能导致土壤酸碱度的改变和次生污染的产生。
生物修复技术是一种可持续且经济的修复方法, 但修复周期较长且受环境条件的限制。
收稿日期:2020-10-11基金项目:国家自然科学基金项目(41967022);陕西省科技厅自然科学基础研究计划项目(2019JQ -413)作者简介:相玉琳(1982-),女,黑龙江哈尔滨人,教授,博士,主要从事化工专业教学与三废无害化处理与资源化利用研究㊂重金属污染土壤修复技术的研究进展相玉琳,焦玉荣,毕智高(榆林学院化学与化工学院,陕西榆林719000)摘㊀要:通过阐述国内外重金属污染土壤修复技术现状,结合理论和实践,对各种修复方法的综合性分析,指出了现存技术的利弊,重点介绍了生物技术在重金属污染土壤修复中的应用,并对土壤修复技术的发展方向进行了探讨㊂关键词:重金属;土壤;修复技术;展望中图分类号:X53㊀文献标志码:A㊀文章编号:1008-3871(2021)02-0014-04DOI :10.16752/ki.jylu.2021.02.004㊀㊀土壤重金属污染是人类面临的世界性难题,世界各国的土壤都存在不同程度的重金属污染㊂近年来随着采矿㊁金属冶炼㊁煤化工及火力发电等工业的快速发展,大量重金属伴随废液及废弃物排放到环境中,废液的直接排放和废弃物的堆积使得土壤重金属污染极其严重,严重地威胁到了人们的健康,加强对土壤重金属污染治理研究迫在眉睫㊂1土壤重金属污染源土壤中重金属来源十分广泛,但主要可分为两大类,即:自然来源㊁人为污染输入㊂(1)自然来源岩石在风化过程产生了土壤,不同的岩石含有不同的重金属,因此成土母岩的化学成分以及成土过程中遇到的环境条件均可决定土壤中重金属元素的种类和初始值;此外,森林火灾㊁火山爆发㊁植被排出㊁风力扬尘㊁海浪飞溅等过程使多种重金属悬浮在空气中,这些重金属极易被植物吸收或通过尘降进入土壤中㊂(2)人为污染输入随着城镇化㊁工农业现代化的飞速发展,相比于土壤重金属污染的自然来源,人为因素造成的重金属污染已越来越严峻㊂在各种人为因素中,工农业及交通排放等原因带来的重金属污染较为严重,而有色重金属的开采冶炼则是土壤重金属污染的主要来源㊂人为污染主要是点性污染,其对土壤环境的污染是不均匀的,会造成局部地区重金属污染及其严重的现象㊂同时不同的人类活动带来的重金属污染也不同,如城镇化发展㊁交通活动排放产生的汞污染和铅污染最为严重㊂在农业活动中,化肥㊁农药㊁污水灌溉以及废弃物施用是加剧土壤重金属污染的主要途径之一㊂在化肥生产中,由于其原料本身携带以及生产工艺流程外来的污染使其重金属含量往往较高,如过磷酸钙肥料中砷含量有60~80ng /kg㊁汞含量为l ~2ng /kg㊁而镉含量有2~3mg /kg㊂农药在生产过程中会引入较多的砷㊁铅㊁汞等重金属㊂因此长期施用化肥㊁农药会对土壤造成严重的重金属污染㊂研究显示:无论是哪种来源的土壤重金属污染均具有隐蔽性㊁滞后性㊁形态多样性㊁累积性等特点,仅靠土壤自净能力很难被消除,因此必须人为采取物理㊁化学㊁生物等一系列有效治理方法,才能使被污染土壤得以彻底修复㊂2物理修复法物理修复法是利用重金属污染物的物理特性,来破坏㊁分离或同化污染物的方法,目前主要有翻土与客土法㊁热处理法㊁电热法㊁固化法等㊂甘信宏[1]等(2017)以磺化石墨烯(SGO)为淋洗剂,在不同淋脱条件下对Cd 污染土壤进行异位修复,在洗脱浓㊀2021年03月第31卷㊀第2期榆林学院学报JOURNAL OF YULIN UNIVERSITYMar.2021Vol.31No.2度为4000mg/L,液土比为10ʒ1的条件下,连续淋洗4次,土壤中镉的去除率可达50%㊂物理修复法对土壤重金属的消减具有一定作用,但物理修复存在成本高㊁能耗大㊁破坏土壤有机质㊁对生态系统造成一定的破坏等缺陷,因此该技术通常不单独使用,而是与其他技术联合应用㊂查甫生课题组借助碱渣㊁水泥等固化剂,通过固化剂㊁重金属污染物㊁土体之间的复杂物理化学作用,固化并稳定土壤重金属污染物,同时土体的工程性质也得到了改善[2]㊂也有人利用电动技术与渗透性反应墙(Permeable Re-active Barriers,PRB)技术联合修复土壤重金属污染,该技术结合了二者的优势,作为新兴的原位修复技术可经济有效地修复重金属污染土壤㊂3化学修复法化学修复法主要是利用土壤稳定剂改变土壤重金属的化学效能从而降低其作用与机能的方法㊂目前研究较多的稳定剂主要有富硅类物质㊁有机物料㊁生物碳㊁纳米新型复合材料等㊂孟昭福[3]等(2013)利用十八烷基二甲基甜菜碱修饰膨润土对Cd2+进行吸附,结果显示两性修饰膨润土对Cd2+的吸附呈现 感温钝化 现象,pH升高㊁离子强度减小可促进Cd2+吸附㊂黄荣[4]等(2017)以天然黏土矿物海泡石为钝化剂,研究了磷肥与海泡石对镉污染土壤的影响,结果显示,无论是海泡石单独作用还是与磷肥联合作用,油菜中的Cd均明显降低,同时不同程度的增加了土壤过氧化氢酶活性,在一定程度上改善了土壤的环境质量㊂杨蓉[5]等(2015)采用Fe3+负载凹凸棒土(Fe/ATP)作为固化剂修复重金属镉污染土壤,发现加入质量比20%的Fe/ATP,镉的浸出浓度降低了91%,稳定化效果十分明显㊂近年来,随着人们对有机质了解的深入,有机质在土壤修复中的作用也备受关注和认可㊂Yoo[6]等(2018)采用Fe(NO3)3/[S,S]-EDDS联合生物炭(由污泥与木屑制得)通过淋洗-稳定两步法修复Cu㊁Pb污染土壤,利用Fe(NO3)3/[S,S]-EDDS降低土壤Cu㊁Pb 含量,然后再借助Fe(NO3)3与生物炭补充土壤速效氮㊁磷㊁钾,该方法有效地降低了Cu㊁Pb的生物有效性,同时改善了土壤的质量㊂杨侨[7]等(2017)利用由海泡石㊁生物炭㊁腐殖酸组成的复合钝化剂配施污灌区土壤,研究发现,加入复合钝化剂后,土壤有机质含量升高,有效态Cd含量降低,土壤Cd得到了有效钝化㊂此外,在化学修复过程中,植物的联合作用也引起了人们的重视㊂施辰阳[8]等(2019)在研究中指出,适当浓度的外源Si可以提高刺柏对Cd的耐受性㊂综上,化学修复技术虽为一种传统的修复方法,但由于新试剂㊁新材料的快速发展,它也是一种不断发展的修复技术,同时与其他修复技术的联合应用也具有广泛的前景,尤其是与生物修复技术的联合㊂4生物修复法生物修复是利用生物削减的方式降低土壤重金属毒性,因其具有投资少㊁效率高㊁修复效果好等特点,已成为土壤重金属修复的重要手段之一,目前的研究主要集中在微生物和植物的环境治理领域㊂土壤中含有多种微生物,这些具有特异功能的微生物借助其代谢产物可改变土壤中重金属的赋存形态,进而影响重金属的迁移与生物有效性,消减重金属的毒性㊂国内外许多学者都十分重视微生物对重金属污染土壤的修复作用,姚俊课题组已开发出适用于典型有色金属尾矿库的高效低成本微生物原位成矿固化修复污染技术,其课题组筛选的碳酸盐矿化菌对土壤Cd2+矿化效果达45.14%,且效果稳定[9]㊂相对于物理化学修复技术来说,微生物修复技术具有更强更彻底的修复能力,但微生物个体微小,从土壤中分离较困难,且存在与修复现场土著菌株竞争等问题,目前还难以大规模应用㊂多年来,国内外学者对土壤重金属污染治理进行了多方面的基础理论研究,如何经济而有效地治理重金属污染土壤,一直是国内外研究的重要课题㊂植物修复技术是一项净化环境的绿色生物修复技术,是土壤重金属污染治理的重要手段之一,该技术具有绿化环境㊁不破坏场地结构㊁投资少㊁稳定土壤㊁不引起二次污染等优点,在采矿塌陷区及风沙滩地区的生态修复中具有重要的意义㊂植物修复技术的关键与难点是筛选出生长快㊁适应性强㊁生物量高㊁对重金属富集性好的物种,并且尽量为本土物种㊂目前全世界对重金属超积累植物的研究已经取得了一定的进展,已发现的Ni㊁Cu㊁Pb㊁Cd等超积累植物有数百种,其中70%多为Ni超积累植物㊂最近几年,随着绿色环保理念越来越深入人心,植物修复技术已取得了飞速发展,研究者们筛选出了一系列对重金属具有超强积累能力的植物,例如镉超积累植物球果蔊菜㊁蒲公英㊁海蓬子柳㊁景天(八宝景天㊁景天三七)等,砷积累植物蜈蚣草,铬超㊃51㊃相玉琳,焦玉荣,毕智高:重金属污染土壤修复技术的研究进展积累植物芦苇㊁臭椿㊁向日葵等,锌超级累植物东南景天㊂同时还开发了多套植物修复强化技术,例如,沈建秀[10](2017)将刺槐-根瘤菌形成的植物-微生物共生体系应用于土壤镉污染修复,结果显示在镉污染土壤中,刺槐-根瘤菌形成的共生体系可以减缓植物受到的胁迫;Ye[11]等(2012)指出很多生物(如蓝藻㊁部分高等植物)可以促成不同砷形态之间的转化,生物对砷的甲基化可以产生一甲基砷㊁二甲基砷,乃至挥发性的㊁低毒的三甲基砷,为砷污染的生物修复提供了新的思路㊂本课题组利用骆驼刺结合不同方法改性的城市污泥修复陕北矿区重金属污染土壤,研究发现种植于改良土上的植物长势良好,土壤重金属污染得到消减,风沙土得到了有效固化[12]㊂土壤中的重金属借助植物根系向上迁移,然后不同程度地分布于植物的根㊁茎㊁叶及果实中㊂不同植物吸收与迁移重金属的能力不同,同一植物对不同重金属的吸收及迁移能力也有差异㊂自然界,植物品种繁多,根据它们对重金属迁移能力的高低大致可分成三类:超积累植物㊁抗重金属植物㊁其他类型(即易受重金属危害型),其中超积累植物的筛选为重金属污染土壤的植物修复提供了保障㊂研究显示超积累植物主要通过其体内分泌的各种含巯基物质和区室化机制实现重金属的富集㊂存在于土壤中的重金属除了可被这些植物富集外,还可能受到植物根系的作用而产生形态的转化㊂大量研究显示植物根系对重金属形态的改变,主要是借助各种根系分泌物实现的㊂这些分泌物可通过调节根际环境的理化性质(如土壤pH㊁氧化还原电位㊁土壤性状㊁土壤有机质等),改变重金属的形态与迁移特性㊂同时,这些分泌物(如氨基酸㊁柠檬酸㊁草酸等)也可能与重金属结合转化为新物质,从而降低重金属的毒性㊂5其他修复法污泥堆肥有机质由溶解态有机质(DOM)和颗粒态有机质(POM)组成,是一种农用价值较高的土壤改良剂㊂堆肥有机质在农用过程中不仅能够改善土壤结构㊁减少肥料的使用量,而且可以减轻土壤的潜在侵蚀㊂但污泥堆肥有机质在土地利用过程也可能会产生二次污染风险,尤其是重金属污染风险㊂尽管很多研究表明污泥堆肥有机质能够有效吸附㊁固定重金属离子,并改变大多数重金属的化学形态,使其风险得以降低㊂但也有研究指出有机质中的富里酸与重金属形成的络合物,溶解性提高,迁移性增强,风险上升㊂同时,个别重金属因其自身特性,在与堆肥有机质接触后,其风险可能并未降低,例如重金属镉㊂杨园[13]等(2017)在修复土壤重金属镉污染时,一方面向土壤中添加生物炭和猪粪堆肥有机质固化土壤中的重金属,另一方面借助黑麦草对重金属镉表现出的超强耐性,不仅能够在镉污染土壤上生长,还可吸收土壤中的镉,达到对重金属镉污染土壤的有效修复㊂6结论与展望综上可知,相对于其他修复方法,生物修复法中的植物修复方法术是一项净化环境的绿色修复方法,在实践中具有较大的应用潜力,尤其是植物修复方法与其他方法联合应用,效果更是显著㊂对于具有恶劣气候环境的区域来说,本土植物联合土壤改良剂修复重金属污染土壤将是理想之选,但由于重金属在土壤-植物体系迁移转化的影响因素众多,除了植物㊁重金属种类外,土壤理化性质是主要的客观影响因素㊂(1)土壤pH值的大小,显著影响着重金属的存在形态和土壤对重金属的吸附量;(2)土壤的氧化还原电位对重金属的赋存形态具有同样的影响㊂在还原态,大多数重金属以硫化物形式存在,迁移性差,如镉此时主要以CdS形式存在,而在氧化态时则以CdSO4形式存在,溶解性与迁移性均有所增强;(3)土壤质地对重金属的土壤吸附具有较大影响㊂通常土壤粘性越强,重金属的吸附量越大;(4)土壤有机质主要影响重金属的形态与毒性㊂土壤有机质多为腐殖质,其中胡敏酸与重金属形成的络合物溶解性较差,而富里酸与重金属的络合物溶解性则较好,迁移性也更强㊂因此,在今后的研究中,探索植物修复方法耦合其他修复方法共同治理土壤重金属污染对土壤修复和生态恢复具有重要意义,同时揭示该修复过程主要影响因素对该方法的推广实施和有效调控具有重要价值㊂参考文献:[1]甘信宏,滕应,任文杰,等.磺化石墨烯对土壤中镉的异位淋脱修复效果[J].土壤,2017,49(1):135-140.㊃61㊃榆林学院学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2021年第2期(总第154期)[2]查甫生,王连斌,刘晶晶,等.高钙粉煤灰固化重金属污染土的工程性质试验研究[J ].岩土力学,2016,37(S1):249-254.[3]孟昭福,李婷,杨淑英,等.BS -18两性修饰膨润土对Cd (II )的吸附[J ].土壤学报,2013,50(6):169-173.[4]黄荣,徐应明,黄青青,等.施用不同磷肥对海泡石钝化修复镉污染土壤影响的研究[J ].土壤通报,2017,48(6):1499-1505.[5]杨蓉,李鸿博,周永莉,等.Fe 3+负载凹凸棒土(Fe /ATP )结构表征及其稳定化修复镉(Cd )机制研究[J ].环境科学,2015,36(8):3032-3037.[6]Yoo J C ,Beiyuan J ,Wang L ,et al.A combination of ferric nitrate /EDDS -enhanced washing and sludge -de-rived biochar stabilization of metal -contaminated soils [J ].Science of the Total Environment ,2018,616(1):500-509.[7]杨侨,赵龙,孙在金,等.复合钝化剂对污灌区镉污染农田土壤的钝化效果研究[J ].应用化工,2017,46(6):1037-1041.[8]施辰阳,沙旭明,马丹丹,等.基于外源硅处理下刺柏对重金属镉污染土壤的修复治理研究[J ].杭州师范大学学报(自然科学版),2019,18(1):46-52.[9]赵越,姚俊,王天齐,等.碳酸盐矿化菌的筛选与其吸附和矿化Cd 2+的特性[J ].中国环境科学,2016,36(12):3800-3806.[10]沈建秀.接种根瘤菌后刺槐对镉胁迫的响应[D ].杨凌:西北农林科技大学,2017.[11]Ye J ,Christopher R ,Barry P R ,et al.Arsenic biomethylation by photosynthetic organisms [J ].Trends in PlantScience ,2012,17(3):155-62.[12]Xiang Y L ,Xiang Y X ,Wang L P ,et al.Effects of sewage sludge modified by coal gasification slag and elec-tron beam irradiation on the growth of Alhagi sparsifolia Shap.and transfer of heavy metals [J ].Environmen-tal Science and Pollution Research ,2018,25(12):11636-11645.[13]杨园,王艮梅,曹莉,等.生物炭和猪粪堆肥对Cd 污染土壤上黑麦草生理生化的影响[J ].江苏农业科学,2017,45(13):196-200.(责任编辑:段玉梅)Research Progress in Remediation Technology of Heavy Metal Contaminated SoilXIANG Yu -lin ,JIAO Yu -rong ,BI Zhi -gao(School of Chemistry and Chemical Engineering ,Yulin University ,Yulin 719000,China )Abstract :The current situation of remediation technology of heavy metal contaminated soil at home and abroad ispresented.Through comprehensive analysis ,the advantages and disadvantages of the present remediation technolo-gies are summarized from the perspective of the combination of theory and practice.The application of bioremedi-ation technology on remediation technology of heavy metal contaminated soil is highlighted ,and the development prospect of remediation technology of soil is investigated.Key words :heavy metal ;soil ;remediation technology ;prospect㊃71㊃相玉琳,焦玉荣,毕智高:重金属污染土壤修复技术的研究进展。
重金属污染土壤修复技术研究进展摘要:改革开放以来我国的经济取得了很大的发展,但是这些缺失用牺牲环境为代价换来。
现阶段我国的环境污染问题日益严重,特别是在一些高污染化工企业当中,在取得发展的同时却也对土壤安全造成了严重的危害,从而导致近些年来时不时的出现由于土壤污染而造成的农产品食品安全的情况,严重的威胁到了食物链的安全,所以对被污染的土壤进行修复势在必行。
下面我们就现阶段重金属污染土壤的修复技术进行相关的研究,从而希望能够为相关人士提供借鉴和参考。
关键词:重金属污染;土壤修复引言和其他污染问题相比土壤的污染有着一定的独特性,具有较长的隐蔽性,它对农作物的生长以及食品都会造成相应的影响,从而威胁到人们的生命健康。
再者土壤污染不但能够农作物对人类产生影响,还可以通过呼吸或者直接接触的方式进入到人体当中,从而对人身健康造成影响。
所以,土壤污染在影响整个生态平衡的同时对人体健康也有所影响。
由于对于环境保护的提出我国相对较晚一点,再者土壤污染具有相应的不稳定性和复杂性,这对于有关人士进行土壤污染的研究是非常不利的。
1我国土地重金属污染的背景在工业不断发展的背景下,对于生态平衡的破坏也越来越严重,尤其是重金属对于土壤的污染情况,已经对人们的正常生活造成了严重的影响。
重金属对于土壤的污染而言,它的形成原因主要可分为自然以及人为两个方面的原因,其中造成土壤产生重金属污染的最主要原因是人类的活动。
针对土壤的重金属污染而言,其污染源是多样化的,火山喷发以及自然性的岩石风化是一个原因,然而最主要的还是人们的人为污染,比如,开展矿产,燃烧煤矿以及金属的冶炼等。
再者,对土地进行灌溉的时候使用污水,使用大量农药和化肥也会导致土地受到重金属的污染。
近些年来,随着人们对于矿产需求的不断增加,越来越多的矿产的开始进行开采和冶炼多,从而产生了三废的排放,造成较为严重的土地重金属污染。
对人体的健康来讲重金属的污染是一个十分大的威胁,最重要是致疾、致癌、以及致突变。
重金属污染土壤修复研究进展
重金属污染土壤是由于各种人类活动,如采矿、工业排放和农业使用含重金属的肥料
等导致的。
重金属污染土壤不仅对农田生产和生物多样性造成威胁,还可能对人类健康产
生潜在的危害。
研究重金属污染土壤修复技术变得越来越重要。
本文将介绍重金属污染土
壤修复的研究进展。
一种常见的重金属污染土壤修复技术是土壤重金属的植物吸收。
植物对不同重金属的
吸收和积累能力不同,因此可以利用植物对重金属的选择性吸收来清除土壤中的重金属污染。
一些研究表明,高丛菜、草莓等植物对镉、铅等污染物具有较强的吸收能力。
研究者
通过控制植物的生长条件、调节土壤中的pH值等手段,可以提高植物对重金属的吸收效率。
另一种常见的修复技术是土壤的生物修复。
生物修复是利用微生物、植物等生物体的
作用来去除土壤中的重金属。
微生物对一些重金属具有生物还原、生物氧化和生物浸出等
能力,可以将重金属从土壤中转化为无毒或低毒形式。
植物根系分泌的有机酸能够溶解土
壤中的重金属,从而降低土壤中的重金属浓度。
还有一些物理修复技术也被用于重金属污染土壤的修复。
电动修复技术通过施加电场,运用重金属的电动浓集和电迁移特性,将重金属移出土壤。
离子交换和渗析技术利用土壤
与修复剂之间的化学反应,将重金属与修复剂结合,使其从土壤中脱附出来。
重金属污染土壤的修复是一个复杂的问题,需要综合运用不同的修复技术。
未来的研
究可以进一步探索多种修复技术的组合应用,以提高修复效果。
还需要加强对修复过程中
的生态风险评估和环境监测,以确保修复工作的可行性和安全性。