原位化学淋洗技术对湖南省重金属复合污染农田土壤处理效果研究
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土壤Cd-Zn复合污染修复技术研究进展杨伊【摘要】阐述了我国土壤重金属镉锌复合污染的来源、危害与污染现状,系统介绍了土壤中镉锌复合污染修复方法的研究进展,以及国内外镉锌污染修复技术应用情况,提出了镉锌复合污染土壤修复方法发展趋势.【期刊名称】《湖南有色金属》【年(卷),期】2016(032)001【总页数】4页(P68-71)【关键词】重金属;镉污染;锌污染;土壤修复【作者】杨伊【作者单位】华中农业大学资源与环境学院,湖北武汉430070【正文语种】中文【中图分类】X53自然界中,重金属多为伴生性或综合性,如Cd由于与Pb、Zn伴生,常见于铅锌矿中。
锌矿中常伴生着0.1%~0.5%的Cd,因此在锌矿的采、选、冶与加工过程中常常出现Cd污染[1]。
复合污染是指同一生态系统中不同性质的环境污染之间发生联合作用的现象[2]。
Cd和Zn在元素周期表中同属第二副族,虽具有相似的地理化学和环境特性,然而其污染所产生的危害与对生态环境的破坏程度不一,常引起土壤的复合污染。
一般而言,环境中对土壤及其生态系统产生危害的Cd与Zn主要来自于人为活动。
1.1 土壤镉、锌的来源1.1.1 土壤中镉的来源土壤中镉的来源主要包括自然来源和人为来源。
其中前者主要是指来自岩石的本底值,而后者的来源较为复杂,主要包括以下几方面:1.含镉工业三废。
由于镉的特殊金属特性,广泛地被应用于社会生产的各种领域。
同其它有色矿产资源类似,在镉的开采冶炼过程中,矿区排放的尾矿、废水中不可避免地会存在含镉污染物,这些含镉硫化物在酸性矿区环境中极易迁移,很容易形成污染[3,4]。
而后期含镉金属及非金属材料的制造过程中,如含镉合金、电子电路板、颜料、镉镍电池等等,产生的废水、废气、废渣中都会含有镉污染物,并且废气及粉尘中的含镉污染物很容易通过气流迁移,自然沉降或伴随雨水进入其它地区土壤,造成污染扩散[5]。
2.含镉农业物资。
农业生产中,含镉农药、化肥和塑料大棚地膜等物质的使用不当,也都会造成突然镉污染。
《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,也对人类健康和生态环境安全产生严重影响。
因此,对我国农田土壤重金属污染的现状、来源及修复技术进行深入研究,具有极其重要的现实意义和科学价值。
本文将对目前我国农田土壤重金属污染的现状进行概述,分析其主要来源,并综述现有的修复技术研究成果。
二、我国农田土壤重金属污染现状目前,我国农田土壤重金属污染问题日益严重,尤其是镉、铅、汞、砷等重金属的污染尤为突出。
这些重金属通过大气沉降、污水灌溉、固体废弃物堆放等多种途径进入土壤,导致土壤质量下降,农产品安全受到威胁。
据相关研究显示,我国受重金属污染的耕地面积已占到全国耕地总面积的近五分之一,且呈逐年上升趋势。
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含有重金属的废水、废气、废渣等未经处理或处理不当直接排放到环境中,通过大气沉降和污水灌溉等方式进入农田土壤。
2. 农业活动:过度使用化肥、农药等农业投入品,以及不合理的灌溉方式,也可能导致重金属在土壤中积累。
3. 城市生活垃圾和污水:城市生活垃圾和污水中含有大量的重金属,如果不经过妥善处理而直接排放或倾倒到农田中,将导致重金属污染。
四、农田土壤重金属污染修复技术研究针对农田土壤重金属污染问题,国内外学者进行了大量的研究,提出了一系列修复技术。
这些技术主要包括物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术等。
1. 物理修复技术:主要包括换土法、电动修复法、热解吸法等。
这些技术主要通过物理手段将重金属从土壤中去除或分离,从而达到修复目的。
2. 化学修复技术:主要包括化学淋洗法、化学固定法等。
化学淋洗法是通过使用适当的淋洗剂将土壤中的重金属淋洗出来,然后进行回收处理;化学固定法则是通过向土壤中添加改良剂,将重金属固定在土壤中,降低其生物可利用性。
土壤环境中重金属-有机物复合污染联合修复技术研究进展摘要:复合污染一般是指在同一环境介质中,两种或两种以上种类不同、性质不同的污染物共同存在且互相作用或反应,从而引发的污染。
重金属-有机物复合污染是一种较为常见的复合污染物组合,在土壤环境中较为普遍存在。
重金属离子与有机物之间的相互作用往往会影响其自身的理化特性、迁移转化规律,甚至影响生物毒性,这使得采用原有的化学、物理、生物、电化学等单一的修复技术都很难达到理想的效果。
目前,各国学者对重金属-有机物复合污染的研究大多集中在环境生态和环境毒理方面,而对重金属-有机物复合污染土壤的联合修复技术研究相对较少。
为更加深入了解土壤环境中重金属-有机物复合污染特点,并为优化其协同处理过程提供理论参考和技术支撑,本文综述了此类复合污染类型和主要来源、交互作用及联合处理技术的研究进展。
关键词:土壤环境;重金属污染;修复技术引言重金属和有机物是土壤环境中常见的两种污染物,它们都具有对生态系统和人类健康产生潜在危害的特点。
重金属如铅、镉、汞等可以在土壤中积累并进入食物链,引发慢性中毒。
而有机物污染则通常来源于农药、工业废水和城市固体废弃物等,对土壤微生物活性和生态功能产生不良影响。
然而,实际情况中,土壤往往同时存在着重金属和有机物的复合污染现象。
复合污染的修复相比单一污染更加复杂,因为它们之间可能存在相互作用和共同的影响机制。
因此,研究重金属-有机物复合污染联合修复技术成为解决土壤环境问题中一个重要且具有挑战性的课题。
1重金属和有机物的交互作用与单一污染体系相比,复合污染体系更加复杂,污染物与污染物之间、污染物与生物体之间都会发生交互作用,从而产生复合污染效应。
土壤中重金属与有机物的交互作用主要包括以下三类:(1)吸附行为的交互作用。
一般是土壤环境中的重金属与有机物之间存在着对土壤吸附点位的竞争,主要发生在腐殖质部分;(2)化学过程的交互作用。
包括吸附-解吸、络合解离、氧化-还原和酸碱中和反应等,重金属、有机物共存生成的络合物或重金属有机化会改变两者的物化行为,从而影响其水溶性、生物有效性和毒性等;(3)微生物过程的交互作用。
淋洗剂对土壤中重金属去除效果的研究进展摘要:系统的分析了大量的淋洗剂对土壤中重金属去除效果的研究,其中包括不同化学淋洗剂对复合重金属污染土壤的修复机理、各种化学淋洗剂的选择、各种化学淋洗剂对重金属污染土壤的的淋洗效果进展、不同淋洗剂及不同条件下重金属污染土壤的淋洗效果等的归纳。
得出结论:化学淋洗技术修复重金属污染土壤效果稳定、彻底、周期短,但同时也存在不足。
首先,淋洗修复土壤时需要消耗大量的淋洗剂,不仅产生很高的处理成本,而且会产生大量的淋洗废液,对其处理和回收成为一大问题。
其次,淋洗剂在淋出重金属的同时,势必会将土壤中的一部分其他矿物元素洗脱出去,造成土壤中营养元素的流失,导致土壤肥力的下降。
关键词:化学淋洗剂重金属污染土壤淋洗修复法影响因素引言随着我国工业的较快发展,工业废水、大气污染物以及工业固废等,对土壤造成了较大的污染,给人们经济造成一定的损失,并且土壤污染在较大程度上会造成农作物产量下降和农作物的污染,对人们的生活和身体健康都造成影响,大大降低了人们生活质量。
据全国第一次土壤污染调查公报显示,我国土壤污染总体状况不容乐观,部分地区土壤污染较重,农耕用地质量堪忧,工矿业搬迁后土壤问题严重!全国土壤污染总超标率为16.1%,污染类型以无机型(即重金属污染)为主,有机型次之,复合型污染比重较小[1]重金属污染土壤修复方法主要有物理、化学和生物三大类修复方法!物理法适合于事故性污染,化学法更加经济高效,生物法更加环保!当今重金属污染土壤修复的发展趋势是现有技术联合使用,而化学法则是其中的关键技术!正文:1 不同化学淋洗剂对复合重金属污染土壤的修复机理[2]1.1实验材料供试土壤选用渗透性较好的水稻土,采于上海市闵行区某水稻田,用多点混合采样法采集,取样深度为0~20cm,自然风干后剔除植物根茎等杂物,磨碎过20目筛,充分混匀后密封保存。
供试试剂主要包括:乙二胺四乙酸二钠盐、柠檬酸- -水合物、六水合三氯化铁、三水合硝酸铜、六水合硝酸锌、硝酸铅与四水合硝酸镉。
重金属污染土壤修复技术及其研究进展摘要:随着社会经济的发展,我国的工农业有了很大进展,工农业现代化技术越来越先进。
但是随着我国工农业的逐步现代化,许多地区的土壤环境受到不同程度的重金属污染。
只依赖传统修复技术已经不能满足治理要求,因此生物修复技术应运而生,因其无害、绿色、环保的优势,得到了广泛的应用。
生物修复主要可分为植物修复技术和微生物修复技术两大类,本文首先分析了土壤重金属污染来源及危害,其次探讨了土壤重金属污染修复技术现状,以供参考。
关键词:土壤污染;重金属;土壤修复;植物修复;生物修复引言重金属污染在我国环境污染中所占比重较高,对土壤的危害性较大,不仅影响着农作物的产量,还影响着人们的身体健康。
目前,对重金属污染土壤修复技术存在多种形式,其中微生物修复技术相较于物理、化学修复技术来说,其较低的成本、效果的稳定性、二次污染小等优势都提高了其应用的广泛性,成为修复重金属污染土壤的重要手段之一。
1土壤重金属污染来源及危害我国土壤重金属污染地区主要分布在工业核心区域,包括长江经济区、珠江经济区,总体来看,南方污染情况较北方严重。
重金属来源主要分为两方面:人为因素和自然因素。
自然因素较人为因素产生的影响较轻,伴随地壳运动,地质发生变化,矿物风化,地表径流以及大气迁移产生,此类因素产生影响较小。
人为因素是土壤重金属污染的主要来源,近现代我国工矿业发展迅速,各类矿石、煤炭原材料开发量巨大,废弃尾渣露天无序堆放,经过雨水沉降作用进入地表径流;研究表明在矿场、钢制厂、火力发电厂及重工业区周边的土壤重金属检测值明显高于非工业区域。
重金属元素大多为人体非必须元素且多数为有害元素,人类长期食用重金超标食物,或是饮用超标饮用水,均会损害人体健康。
2土壤重金属污染修复技术现状研究2.1物理化学修复技术(1)土壤淋洗。
该种技术类型主要通过土壤淋洗转移土壤中的重金属污染元素,其中,淋洗液主要为清水或者增强重金属元素溶解性的试剂溶液。
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。
土壤砷污染化学淋洗技术的研究进展摘要:土壤淋洗技术具有工艺简单、处理范围广、修复效率高和成本低等优点,目前已成为国内外应用最多的土壤修复技术之一。
为给砷污染土壤的淋洗修复提供理论依据和科学参考,综述了土壤淋洗技术的修复原理、适用范围、技术成本及工程应用,详细阐述了土壤质地、淋洗剂种类、砷的赋存状态及淋洗条件对修复效果的影响,讨论了3种耦合修复技术,并提出了存在的问题及进一步研究方向。
关键词:砷污染;土壤淋洗;影响因素;耦合;研究进展0引言随着工农业发展,矿产采选、金属冶炼、污水灌溉、化肥施用及农药使用等活动导致土壤砷污染日益严重。
全国土壤As污染点位达2.7%,在国家土壤质量相关标准规定的8种重金属中排名第三,仅次于Cd和Ni,As污染治理已成为生态环境领域亟需解决的焦点问题之一[1]。
针对重金属污染土壤,按照修复策略主要有改变重金属的赋存形态以降低其迁移能力和生物有效性、降低土壤中重金属的含量及通过建设阻隔措施使污染土壤与外界环境隔离3种方式[2]。
土壤淋洗技术因可降低污染物总量、修复后土壤可满足未来用地规划的再开发利用,且具有工艺简单、处理范围广、修复效率高和修复费用相对低廉等优点,已成为国内外应用最多的土壤修复技术之一[3]。
目前大多数淋洗研究忽视了As与其它重金属淋洗特性的差异性,缺乏对As污染土壤淋洗修复的单独区分。
本文对As污染土壤淋洗技术的研究进展进行了系统总结与分析,以期为As污染土壤的淋洗修复提供科学参考。
1技术概述1.1修复原理土壤淋洗技术的基本原理是指通过化学淋洗的方式,利用淋洗剂与污染物发生的溶解、螯合、络合等化学作用,将污染物从固相转移入液相,再对淋洗液处理达标后回用或排放,从而达到修复土壤的目的[4]。
研究认为,淋洗剂对重金属的解吸过程为非均相扩散过程,主要受扩散因子控制[5]。
土壤淋洗技术按处置地点可分为原位土壤淋洗技术和异位土壤淋洗技术,原位土壤淋洗技术一般包括化学淋洗与多相抽提2种工艺,主要原理是通过注射井向土壤污染区域注入淋洗液,淋洗液在土壤孔隙中运移并与污染物反应,再利用抽提井对淋洗液收集至地面处理。