环境矿物材料在土壤环境修复中的应用进展
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环境矿物材料在土壤修复中的研究进展作者:赵国强来源:《农业与技术》2017年第17期摘要:目前,无论是发达国家还是发展中国家,加强修复受污染的土壤已成为不可避免的问题。
国务院在2016年5月28日印发的《土壤污染防治行动计划》提出了到2020年和2030年,污染地块安全利用率分别达到90%以上和95%以上的目标。
近年来随着分子科学的快速发展,环境矿物材料(特别是纳米型矿物材料)在环境修复中的应用越来越受到重视。
随着环境矿物材料在环境领域的应用范围不断扩大,一些环境矿物材料已在水污染、大气污染、固体废弃物处理和处置方面取得良好的环境效果并应用于实践。
本文主要综述了目前国内外利用环境矿物材料进行污染土壤修复的研究进展,展望该领域的研究前景与不足,为该领域的研究拓展新的思路。
关键词:环境矿物材料;土壤修复中图分类号:S151.9 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170729001土壤污染是全球三大污染因素之一,是土壤遭受有害物质渗入造成土壤内部结构变化而引起的土壤质量遭受恶化的现象。
2014年发布的《全国土壤污染状况调查公报》指出全国范围现有土壤超标总量占调查总数量为16.1%,中东部地区已有333.33万/hm2耕地为中重度污染,已不适宜最基础的农作物种植,重污染企业超标率是36.3%,工业废弃地的超标率是34.9%,工业园区的超标率是29.4%,固体废弃物处置处理场地的超标率是21.3%。
相关统计研究表明,我国的工业污染场地大约为30~50万块,按照每块场地处理成本300万元,则市场空间为0.9~1.5万亿[1]。
我国现有的土壤污染主要是以城市工业为主的重金属污染和以农村为主的农用地中的有机农药污染。
重金属进入土壤后可以被作物吸收积累,直接危害人畜健康,同时也可以通过食物链影响鱼类和使一些野生动物受害。
有机氯、多氯联苯、多环芳烃等化学性质稳定且在土壤中残留时间长的农药在被作物吸收后,经生物之间转移、浓缩和积累,可使农药的残毒直接危害人体的健康。
高岭土在土壤修复中的应用研究进展土壤污染是当前全球环境问题中的重要研究课题之一。
随着工业化和城市化的快速发展,土壤污染不断加剧,给生态环境和人类健康带来了巨大威胁。
因此,寻找和开发高效可行的土壤修复技术显得尤为重要。
高岭土作为一种常见的矿物材料,在土壤修复领域中具有广泛的应用前景。
本文将就高岭土在土壤修复中的应用进行综述,介绍其应用的研究进展。
首先,高岭土在土壤修复中的应用主要通过其物理、化学和生物学特性来发挥作用。
高岭土具有良好的吸附性能,可以吸附土壤中的有害物质,如重金属离子、有机污染物等,从而减少其在土壤中的活性。
高岭土还具有优秀的团聚性,可以改善土壤结构,增强土壤的保水保肥能力。
此外,高岭土中的微生物群落丰富多样,可以促进土壤有机质的分解和转化,提高土壤的肥力。
其次,高岭土在土壤修复中的应用主要包括吸附修复和改良修复两个方面。
吸附修复是指高岭土通过吸附作用将污染物固定在土壤中,降低其在土壤中的浓度和活性。
吸附修复主要适用于重金属离子和有机污染物等污染物的修复。
例如,研究表明,高岭土可以有效吸附土壤中的重金属离子,如铅、镉等,从而减少其对土壤和植物的毒害。
改良修复是指利用高岭土改良土壤结构,增强土壤的保水保肥能力,从而减少有害物质对土壤的侵害。
改良修复主要适用于酸性土壤和腐殖质含量低的土壤。
例如,研究表明,高岭土可以中和酸性土壤,提高土壤的pH值,从而促进土壤中有机质的分解和转化。
然而,高岭土在土壤修复中的应用还存在一些问题。
首先,高岭土的修复效果受到土壤环境因素的影响较大,如土壤酸碱度、有机质含量等。
因此,在具体应用时需要根据土壤性质进行合理调控。
其次,高岭土的修复效果还受到高岭土的种类、粒径等因素的影响。
不同种类和粒径的高岭土具有不同的吸附能力和团聚性能,因此需要选择合适的高岭土进行修复。
此外,高岭土在土壤修复中的应用还涉及到修复成本和可持续性等问题,需要进一步探索和研究。
综上所述,高岭土作为一种常见的矿物材料,在土壤修复中具有广泛的应用前景。
纳米粘土矿物材料在环境治理领域中的应用5篇第一篇:纳米粘土矿物材料在环境治理领域中的应用纳米粘土矿物材料在环境治理领域中的应用摘要:粘土矿物具有许多优异性能,其中比表面积大、吸附能力强、阳离子交换能力强等特性使粘土矿物作为一种优良的环境材料而成为广大环保工作者所重视和研究的对象。
文章对粘土矿物及纳米粘土矿物在污水处理、空气污染处理、土壤净化和固体废弃物处理及其他环境治理方面的应用进行了阐述, 并提出粘土矿物在环境治理研究方面的发展方向。
关键词:粘土矿物;纳米粘土;环境治理;Applications of nano Clay Mineral Materials to Environment TreatmentAbstract: The clay minerals,as a kind of fine environmental remediation materials, attracts researchers 'attentions.Because they have many excellent characteristics, such as high specific surface area, strong adsorption capacity and better cation exchange ability.This paper expounds applications of clay minerals and nano clay minerals that are widely used in the waste water,air pollution controlling,soil sanitation and solid waste treatment Moreover the research and development trend of clay minerals are brought forward.Key words:clay mineral;nano clay mineral;environment treatment;随着工业文明的迅猛发展,人类对环境的污染和破坏达到了足以威胁自身生存和发展的程度。
有机粘土矿物对污染环境修复的研究进展摘要:要对有机粘土矿物和改性粘土的性质、吸附性能、影响重金属和有机污染物的规律和因素。
有机粘土在环境科学中的重要性,同一有机粘土的特性、有机粘土在各种有机污染物中的吸附顺序和方法,地下水污染、垃圾填埋场和工业废水中的添加剂等,可作为工业废水处理中垃圾填埋场的添加剂。
土壤变化可以将有机污染物纳入地下水,并与微生物降解相结合,提供新的技术来改善地下水污染,提高环境修复的效率。
关键词:有机粘土矿物;污染环境修复;策略前言随着我国工业的发展,许多化学污染物以多种方式进入环境,对人类和环境造成直接或潜在的危害。
有机粘土矿物的细胞、各种表面和结构、分布和吸收、离子交换、吸附等,对环境修复产生很大的影响。
要改变粘土矿物,用于粘土矿物的利用和污染物修复已成为研究的重点。
基于现代矿物学、化学和生态学的相互关联和复杂的应用,矿物质或轻微改变的天然矿物质具有环境修复,并被广泛有效地使用。
有机粘土矿物是具有不规则转变结构的颗粒,由现有的细颗粒制成,用有机阳离子表面活性剂改性的粘土矿物可以得到有效利用,控制环境污染,改善环境。
一、有机粘土矿物的制备有机粘土矿物的特点是从环境中吸收离子,由于具有很强的吸附性、离子交换性和溶解性,粘土矿物对水体中的各种污染物具有良好的吸附性能。
有机粘土矿物含有大量可替代的无机阳离子,如钠和钙,有机物是非极性分子。
阴离子氧键和氢氧键与有机基团改性剂用合适的化合物处理,在无机和有机物质之间形成分子桥,从而提高强度,实现表面变化,增加疏水性有机粘土对水体和土壤的影响。
因此,污染物吸附剂被广泛用作油罐有机排放的添加剂。
用改性的粘土,粘土的内层需要附着三层,甚至以增加互连,从而形成吸附表面,可以增加变化的影响,提高有机成分的吸附能力,控制环境污染,广泛使用有机污染物改善环境。
性质是变量的类型、有机物的强度和性质,可以说之间的相互作用是有机粘土矿物化学、有机化学的产物[1]。
环境矿物材料在土壤、水体、大气污染治理中的利用作者:余梅来源:《科技经济市场》2014年第04期摘要:环境矿物材料是一种能自发净化污染物的特殊矿物材料,这类材料有些是天然存在的,有些是人工加工的,其共同特点除了污染净化功能外,还包括了易于取得、设备简单、成本低廉等特点。
这类材料对土壤污染、水体污染和大气污染都能发挥极好的净化效果,本文将从这三方面对环境矿物材料的特点和应用进行分析,希望能令其在未来得到更高效、广泛的应用。
关键词:环境矿物材料;污染治理;土壤污染;水体污染;大气污染随着科技的发展,人类在理论上已经具备了处理目前所有种类污染物的技术,但并非所有的技术都有足够的条件取得实用化,相当多的污染处理技术面临着成本过高、技术复杂、难以大规模使用的特点。
在这种情况下,环境矿物材料在污染治理方面的优势被凸显出来,其在净化污染物方面不仅适性高、效果好、有效范围广,而且成本低廉、易于取得,所以在多方面的污染治理中都得到了广泛、深入的研究与应用。
1 环境矿物材料应用于土壤污染治理土壤污染的主要来源是工业和农业所产生的大量有机与无机污染物,这些污染物的积累会大幅削弱土地质量,其中又以重金属的污染最为严重。
另一方面,土壤污染与流动性较强的水体污染和大气污染不同,其最大的特征就是易积聚性,长期的积累令土壤污染很难被轻易去除。
解决这一难题的最好方法就是增强土壤的自净化能力,令土壤能够以一定的速率自行处理污染物,达到一种动态平衡,而赋予土壤这种自净化能力的物质正是其中的环境矿物材料。
土壤中的粘土矿物、铁锰铝氧化物、硅氧化物、有机质硫化物、氢氧化物、碳酸盐等都能对重金属产生吸附、解吸、固定、释放等一系列的特殊作用,这些作用能够有效对土壤中的有机污染物与无机污染物进行拦截、阻止、限制与净化。
2 环境矿物材料应用于水体污染治理水体污染大体上来说可以分为地表水与地下水两方面,地表水污染对环境的危害作用更大,而地下水则在治理上更为困难,并且容易与土壤污染互相影响,造成污染扩散。
土 壤(Soils), 2009, 41 (4): 525~533凹凸棒石环境矿物材料的制备及应用①干方群1,2, 周健民1*, 王火焰1, 杜昌文1, 陈小琴1(1 土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所),南京 210008;2 中国科学院研究生院,北京 100049)摘要:机械力改性、物理改性和化学改性是凹凸棒石环境矿物材料制备的3种主要改性方法。
机械力改性法和物理改性法工艺简单,化学改性法效率高且在实际生产中应用较多,但仅仅依靠一种改性作用目前尚难以满足环境应用领域对凹凸棒石矿物物理性能和化学性能的要求。
因此,深入系统地研究凹凸棒石环境矿物的基本性能,揭示环境矿物的净化机理,提出进一步提高环境矿物净化性能的改性工艺,将有利于进一步扩大其应用领域。
关键词:凹凸棒石黏土;环境矿物材料;机械力改性;物理改性;化学改性中图分类号: X52;P579凹凸棒石黏土是以凹凸棒石为主要矿物组成的一种天然非金属黏土[1]。
凹凸棒石(attapulgite),又称坡缕石或坡缕缟石(palygorskite),是具层链状结构的含水富镁铝硅酸盐黏土矿物,属硅酸盐类,层状硅酸盐亚类,黏土矿物族[1]。
凹凸棒石的理想结构式是Si8Mg5O20(OH)2(OH2)4 · 4H2O,具2∶1 型结构,内部多孔道,内外表面发达,但它没有连续的八面体片,与典型的2∶1 型结构不同,它的主要特性是具有平行纤维隧道孔隙,且孔隙体积占纤维体积的 1/2 以上,持水性强,但不具膨胀性,阳离子交换量也非常低[2]。
我国这类矿种发现和利用较晚,1976 年在江苏六合发现国内首例凹凸棒石黏土矿,之后在全国 14 个省区发现凹凸棒石黏土矿点[3]。
目前我国已是凹凸棒石黏土的主要资源国和生产国之一,江苏和安徽凹凸棒石黏土早已开采,并有系列产品问世,但与国外相比差距较大。
由于凹凸棒石特殊的晶体结构和性质,使之具有特殊的应用性能,例如胶体性能、吸附性能、补强性能和载体性能等,可广泛应用于化工、轻工、农业、纺织、建材、地质勘探、铸造、硅酸盐工业、原子能工业、环保及制药等领域[4]。
黏土矿物在土壤改良中的应用分析【摘要】黏土矿物在土壤改良中起着重要作用。
本文从黏土矿物的特性及影响因素入手,探讨其在土壤结构改良、土壤肥力影响、土壤保护和环境修复中的作用。
通过分析黏土矿物的多功能性,揭示了其在土壤改良中的潜力。
结论部分展望未来黏土矿物在土壤改良领域的前景,指出其在环境修复与可持续农业发展中的重要性。
综合各方面因素,可以看出黏土矿物在土壤改良中具有广阔的应用前景,为促进土壤生态系统的平衡和可持续发展提供了有效的手段。
【关键词】黏土矿物、土壤改良、特性、土壤结构、土壤肥力、土壤保护、环境修复、潜力、前景展望。
1. 引言1.1 黏土矿物在土壤改良中的应用分析黏土矿物在土壤改良中起着至关重要的作用。
黏土矿物是土壤中的重要成分之一,其特性和作用对土壤的结构、肥力、保护和修复等方面都有着重要影响。
黏土矿物的特性主要包括粒径细小、表面积大、吸附能力强、交换性能活跃等。
这些特性使得黏土矿物能够有效改善土壤结构,增加土壤的稳定性和通透性,减少土壤中的孔隙度,从而改善土壤的保水保肥性能。
黏土矿物还对土壤中的微生物、有机质、养分等起着重要的调节作用,影响土壤的肥力。
黏土矿物在土壤保护和修复中也发挥着关键作用。
黏土矿物可以吸附和固定土壤中的有害物质,防止其对土壤和水体造成污染。
在土壤修复中,黏土矿物可以起到保护土壤、促进植被生长的作用,帮助土壤恢复成为健康的生态系统。
黏土矿物在土壤改良中具有巨大的潜力,可以帮助提高土壤的质量和肥力,保护土壤资源,修复受损土地,为可持续农业和生态环境提供支持。
未来,随着人们对土壤资源保护和生态环境恢复的重视,黏土矿物在土壤改良中的应用前景将会更加广阔。
2. 正文2.1 黏土矿物的特性及影响因素黏土矿物是土壤中的重要成分,其特性和影响因素对土壤的改良起着至关重要的作用。
黏土矿物主要包括膨润土、粘土、伊利石等,具有以下特性:1. 物理性质:黏土矿物具有很强的吸附能力和交换能力,能够吸附和释放水分、养分和有害物质。
玄武岩对农田土壤、农作物生长及固碳的影响研究进展目录一、内容简述 (2)1. 研究背景与意义 (3)2. 国内外研究现状概述 (4)二、玄武岩的特性及其在农业中的应用 (5)1. 玄武岩的矿物学特征 (6)2. 玄武岩在农业中的潜在应用领域 (7)三、玄武岩对农田土壤的影响 (8)1. 土壤物理性质的变化 (10)2. 土壤化学性质的变化 (10)3. 土壤生物活性的影响 (12)四、玄武岩对农作物生长的影响 (13)1. 作物生长速度与产量 (14)2. 作物品质的变化 (15)3. 病虫害发生情况 (16)五、玄武岩对农田固碳的影响 (17)1. 固碳量与碳排放量的计算方法 (18)2. 玄武岩处理对农田碳储量的影响 (20)3. 玄武岩固碳能力与其他材料的比较 (22)六、结论与展望 (23)1. 研究成果总结 (24)2. 存在问题与不足 (25)3. 未来研究方向与建议 (26)一、内容简述随着全球气候变化和环境问题日益严重,研究和探讨如何在农田生态系统中实现碳汇功能成为当今世界关注的焦点。
玄武岩作为一种具有高孔隙度、高比表面积和优良的物理化学性能的土壤改良材料,已被广泛应用于农业生产和生态修复。
本研究旨在探讨玄武岩对农田土壤、农作物生长及固碳的影响,以期为我国农田生态系统的可持续发展提供科学依据。
本文将介绍玄武岩的基本特性及其在土壤改良中的应用,通过对不同类型玄武岩的研究,揭示其对土壤物理性质、化学性质和生物学性质的影响,为玄武岩在农田生态系统中的应用提供理论依据。
本文将分析玄武岩对农田土壤肥力的影响,通过对比研究不同施用方法下玄武岩对土壤养分、有机质和微生物活性的影响,探讨玄武岩在提高土壤肥力方面的潜力。
本文将研究玄武岩对农作物生长的影响,通过室内外试验,对比分析不同施用方法下玄武岩对农作物生长速度、产量和品质的影响,以期揭示玄武岩在促进农作物生长方面的作用机制。
本文将探讨玄武岩在农田生态系统中的固碳作用,通过分析玄武岩对植物光合作用、呼吸作用和分解过程的影响,以及其对温室气体排放的调节作用,评估玄武岩在农田生态系统中的固碳潜力。