砷污染微生物修复的进展研究
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重金属污染土壤修复有哪些新进展在当今社会,随着工业化进程的加速和人类活动的频繁,重金属污染已成为土壤面临的严峻问题之一。
重金属在土壤中的积累不仅会影响土壤的质量和生态功能,还会通过食物链传递威胁人类健康。
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、生物修复技术的创新生物修复是利用生物的生命代谢活动来减少土壤中重金属的含量或降低其毒性。
其中,植物修复技术一直是研究的热点。
超富集植物的发现与应用是植物修复技术的重要突破。
一些特定的植物品种,如蜈蚣草对砷、东南景天对锌等具有超强的吸收和富集能力。
通过在污染土壤上种植这些超富集植物,并在其生长周期结束后进行收割和处理,可以有效地去除土壤中的重金属。
微生物修复技术也在不断发展。
一些微生物,如细菌和真菌,能够通过氧化、还原、甲基化和去甲基化等作用改变重金属的形态和价态,降低其生物有效性和毒性。
例如,某些细菌可以将六价铬还原为三价铬,从而减少铬的毒性和迁移性。
此外,基因工程技术的应用为生物修复带来了新的可能性。
通过基因改造,提高植物或微生物对重金属的耐受性和富集能力,有望进一步提高修复效率。
二、化学修复技术的改进化学修复技术主要包括化学淋洗、化学固定和化学氧化还原等方法。
化学淋洗技术在近年来得到了改进。
新型淋洗剂的研发,如整合剂和表面活性剂的优化组合,提高了对重金属的淋洗效率,同时减少了对土壤结构和肥力的破坏。
化学固定技术通过向土壤中添加化学物质,如磷酸盐、石灰等,使重金属形成难溶性化合物,降低其在土壤中的迁移性和生物有效性。
目前,对于固定剂的选择和使用条件的优化研究不断深入,以提高固定效果的稳定性和持久性。
化学氧化还原技术主要用于处理某些特定的重金属污染物,如六价铬。
通过使用合适的氧化剂或还原剂,将高毒性的重金属形态转化为低毒性的形态,从而降低其环境风险。
三、物理修复技术的拓展物理修复技术包括客土法、换土法、电动修复和热脱附等。
污染场地土壤重金属砷修复效果评估摘要:本文研究的某工业场地经环境评估,有一定程度的土壤重金属砷污染。
利用从该污染场地筛选到的细菌C,进行微生物修复,采样分析结果表明,经多次清理与修复后场地土壤相关验收对象的检测值满足验收标准。
利用生物修复环境友好,工艺简单,实用价值高,应用于重金属污染土壤中的活性态重金属的处理,防止重金属污染物进入生物链下游,保障人类生存安全。
关键词:污染土壤;重金属砷;微生物修复土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一,也是人类生态环境的重要组成部分。
随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加,土壤重金属污染日益严重,近年来我国重金属污染事件频发,严重影响广大群众的身体健康,土壤重金属污染与防治成为人们关注的环境问题之一。
土壤重金属污染具有污染物在土壤中移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解的特点,并可经水、植物等介质最终影响人类健康。
因此,治理和恢复的难度大。
本文研究的某工业场地经环境评估,有一定程度的土壤重金属砷污染。
责任单位委托完成场地环境调查评估与修复方案编制及审查,并实施了污染土壤的治理修复工程。
现依据相关规定及技术规范要求,对该场地污染土壤的修复工程进行土壤修复效果分析评价,以判断该场地土壤修复是否符合环保验收标准要求。
1.污染场地概况1.1 土壤环境调查评估结论场地详细调查与风险评估报告经两次评审,并报市环保局备案。
场地经过共三期土壤采样调查,土壤重金属砷和铍污染物浓度超过选定筛选值(20 mg/kg、8 mg/kg),重金属砷超标率达到57.46%,最高值为81.2mg/kg,超出筛选值2.9 倍。
土壤砷深度主要在场地第一层(0~2.5 m)和第二层(2.5~7.2 m)。
1.2土壤修复方案土壤修复范围:第二层土壤砷含量超过修复目标值,需修复该层污染土壤。
土壤修复标准(1)土壤重金属砷≤60 mg/kg。
(2)治理修复后土壤的浸出液中砷含量≤0.05 mg/L,p H=5.5~9.0。
砷污染土壤的修复与治理方法研究砷是一种常见的有毒金属元素,广泛存在于土壤中。
随着工业化进程的加快和农业生产的发展,砷污染问题日益严重,给人类健康和环境安全带来了巨大的威胁。
因此,砷污染土壤的修复与治理方法研究成为了当前环境科学领域的热点问题。
砷污染土壤的修复方法主要包括物理修复、化学修复和生物修复三种。
物理修复方法主要是通过土壤剥离、土壤覆盖和土壤深耕等手段,将砷污染土壤与周围环境隔离开来,减少对周围环境的污染。
化学修复方法则是利用化学物质对砷进行固定、转化或溶解,降低砷在土壤中的活性,从而减少砷的迁移和转化。
生物修复方法则是利用植物和微生物的作用,通过吸收、转移、转化和稳定化等过程,将砷从土壤中去除或转化为无害物质。
物理修复方法相对简单,但其效果有限,往往只能在短期内减少砷的迁移和转化,无法从根本上解决砷污染问题。
化学修复方法虽然能够较好地固定砷,但其使用过程中会产生大量的化学废物,对环境造成二次污染,并且成本较高。
相比之下,生物修复方法具有更好的可持续性和经济性。
通过选择适应砷污染环境的植物和微生物,利用它们的生理和代谢特性,可以有效地修复砷污染土壤。
在生物修复方法中,植物修复是一种常见且有效的方法。
植物修复主要通过植物的吸收、转移和转化作用,将砷从土壤中去除或转化为无害物质。
一些研究表明,某些植物对砷具有较高的耐受性和吸收能力,可以在砷污染土壤中生长并吸收大量的砷。
例如,一些禾本科植物如稻谷和油菜等,以及一些菊科植物如蒿属植物等,都被发现能够在砷污染土壤中生长并吸收砷。
通过种植这些植物,可以有效地降低土壤中的砷含量,达到修复砷污染土壤的目的。
除了植物修复,微生物修复也是一种重要的生物修复方法。
微生物修复主要通过微生物的吸附、转化和稳定化作用,将砷从土壤中去除或转化为无害物质。
一些研究表明,某些细菌和真菌对砷具有较高的耐受性和转化能力,可以在砷污染土壤中生长并修复砷污染。
通过培养和应用这些微生物,可以有效地降低土壤中的砷含量,达到修复砷污染土壤的目的。
砷污染土壤修复技术综述摘要:综述了砷污染土壤不同修复技术的研究进展。
可用的方法可分为化学、物理和生物学方法。
化学方法中,常用的是土壤洗涤或固定剂;物理技术主要是从产量的角度进行讨论;植物提取技术是目前中国最广泛用于砷污染土壤的技术,是生物修复的重点。
多种技术的综合利用对于提高修复效率也是很普遍的。
此外,总结了评价土壤修复效率的方法,提出了进一步的研究方向。
关键词:砷;土壤污染;修复技术;评价技术砷(As)是一种剧毒的金属,对环境构成了高风险。
As在土壤中的流动性很高,很容易渗入地下水。
据2014年发布的全国土壤环境质量调查,2.7%的土壤样品被砷污染。
与10年前相比,2016年砷表层土壤中砷的积累更加明显。
与水或空气污染相比,土壤污染不被重视,且直到本世纪初才得到公众认知。
土壤中砷有多种污染途径进入人体,对人体健康产生影响。
饮食接触是主要途径之一,土壤中过量的砷可向上运输到农作物的可食用部分,食用该部分可使砷进入人体。
本文综述了砷污染土壤修复技术,包括化学修复、物理修复、生物修复技术等。
而在整块特定土地的整治中,评估可被视为最重要的步骤。
因此,总结了评估被As污染土壤的修复效率的方法。
1 砷(Arsenic(As))砷具有金属性和准金属性,但因其高毒性和无法自然降解而在环境科学中经常被认为是重金属。
由于采矿、选矿、冶炼和含砷矿石的加工以及工业或农业生产和应用中的二次污染,该元素存在于环境中。
砷矿开采导致大量砷污染。
由于工业活动,有害物质处理或环境事故,还会增加相关的环境风险。
砷主要以高毒性的无机砷酸盐(AsV)或亚砷酸盐(AsIII)的形式存在。
AsV是磷酸盐的类似物,当干扰必需的磷酸盐所需的过程(例如ATP合成)时,可能具有毒性。
2 砷污染土壤修复技术砷污染土壤修复技术,可用的方法有化学、物理和生物学方法,多种技术的综合利用对于提高修复效率也是很普遍的。
在化学方法中,通常使用土壤洗涤或固定剂;砷污染土壤的物理修复技术包括土壤置换、土壤覆盖、土壤周转和衰减以及电动修复;植物提取技术是目前我国应用最广泛的砷污染土壤修复技术,是生物修复的重点。
国外对砷的研究报告概述及报告范文1. 引言1.1 概述在过去的几十年里,砷作为一种严重污染物质引起了全球范围内的广泛关注。
砷是地壳中普遍存在的元素之一,但由于人类活动的影响,例如工业排放、农药和化肥使用等,导致砷污染成为目前面临的一项严重环境问题。
随着对砷相关风险的认识不断提升,国外各地区展开了大量针对砷的深入研究。
这些研究涉及到砷的背景和特性、砷来源和传播途径、砷污染风险评估与管理措施、检测方法与仪器设备、去除技术与处理方法以及毒性影响评估等方面。
通过总结国外对砷的研究成果,并借鉴其经验和启示,能够为中国及其他国家开展相关研究提供指导。
1.2 文章结构本文将分为五个章节进行详细论述。
首先在引言部分进行概述,包括背景介绍、现实问题和文章目标。
接下来,在第二部分中,我们将具体介绍国外对砷的研究概况,包括砷的背景和特性、污染源及传播途径以及风险评估与管理措施。
第三部分将重点介绍国外的研究方法和技术,包括砷检测方法与仪器设备、砷去除技术与处理方法以及毒性影响评估方法。
在第四部分,我们将详细阐述国外近年来的研究进展和成果,包括实验室及团队的成果概述、重点研究领域和突破以及成功案例和经验总结。
最后,在第五部分中,我们将对国外的研究报告进行总结和分析,并提出相关问题和挑战。
同时,展望未来国外对砷的研究发展方向,并探讨其对中国及其他国家开展相关研究的借鉴和启示。
1.3 目的本文旨在通过对国外对砷的深入研究进行概述,并总结其成果和经验,为我国及其他国家开展相关研究提供参考和指导。
通过了解国外在检测方法、治理技术和风险评估等方面的最新进展,我们可以借鉴其经验来提高对砷污染问题的认识,并开展有效的防治措施。
同时,通过展望未来国外研究的发展方向,我们可以了解到全球砷污染管理领域可能出现的新问题和挑战,为相关政策制定者提供参考依据。
2. 国外对砷的研究报告概述2.1 砷的背景和特性砷是一种常见的地壳元素,可以以多种形态存在。
砷对植物生长的影响机制砷是一种广泛分布在地球和水环境中的元素。
它在地球化学过程中具有重要的作用,但是高浓度的砷污染对人类和生态环境产生了极大的威胁。
砷污染对植物生长的影响是普遍存在的,并且已经受到广泛的关注。
本文将讨论砷对植物生长的影响机制。
一、砷的化学形态与生物活性砷有两种常见的化学形态:无机砷和有机砷。
无机砷包括三价的亚砷酸盐和五价的砷酸盐。
有机砷包括砷酸甲酯和砷酸二甲酯等。
在环境中,无机砷含量高于有机砷。
而有机砷能够转化为无机砷,因此有机砷在环境中的生物毒性较低。
砷对植物的生物毒性主要来自于无机砷。
亚砷酸盐和砷酸盐在水中能够离解为砷酸根和亚砷酸根,从而进入植物体内。
砷的离子活性能够引发细胞膜的失效和脱落,破坏细胞膜的完整性;还能够影响生物量的积累,抑制细胞的分裂和膨大等。
二、砷在植物体内的累积砷的生物累积能力主要取决于砷的化学形态和植物的生长特性。
植物体内不同部位对砷的吸收能力也有所差异。
Root由于处在土壤中,故常常直接与砷污染物接触。
因此,吸收砷的根部是植物体内砷的主要积累位置。
但是,砷在土壤中通常以水溶态呈现出来,并与土壤中其他离子形成物种,这些物种使砷在土壤中胡乱转移并且吸收范围增大。
研究表明在植物体内,砷可以沉积在土壤中的矿物质表面或在植物体内转化为草酸砷(V)形式,从而降低其在细胞膜上的毒性。
三、砷的生命历程植物吸收砷并运输到地上部分后通常有两个途径:其中一个途径是通过植物细胞壁向细胞内部运输而保持砷的离子性态,另一个途径通常是离子在细胞内转化为草酸砷(V)后,成为草酸一磷酸复合物。
砷进入植物细胞中的过程包括吸附、内部运输和稳定。
原则上,砷可以通过植物细胞膜进入细胞。
这个过程中,砷的内部稳定性和运输能力是关键问题。
砷也可以通过运输蛋白进入细胞。
砷在植物体内的生命周期没有一个确定的终点,它受植物本身的生物学过程和环境的影响。
四、砷对植物生长的影响砷对植物生长的影响是多方面的。
砷能够抑制植物的生长、进程和果实的重量。
微生物砷还原机制的研究进展陈倩;苏建强;叶军;朱永官【摘要】砷是一种剧毒物质,环境中的砷对人体健康存在潜在威胁,因此长期以来备受关注.微生物的各种代谢过程对砷在环境中的归趋起着重要作用,其中砷还原微生物能将吸附于固体矿物中的As(Ⅴ)还原为可溶性强的As(Ⅲ),使砷进入液相,从而加剧了地下水等饮用水源的砷污染.论文主要介绍了两种微生物砷还原机制(异化砷还原和细胞质砷还原)在作用机理、蛋白质结构和表达调控等方面的研究进展,旨在为更深入理解微生物介导砷的生物地球化学循环以及砷污染的微生物修复技术提供参考.【期刊名称】《生态毒理学报》【年(卷),期】2011(006)003【总页数】9页(P225-233)【关键词】砷还原;微生物;异化砷还原;细胞质砷还原【作者】陈倩;苏建强;叶军;朱永官【作者单位】中国科学院城市环境研究所中国科学院城市环境与健康重点实验室厦门361021;中国科学院城市环境研究所中国科学院城市环境与健康重点实验室厦门361021;中国科学院城市环境研究所中国科学院城市环境与健康重点实验室厦门361021;中国科学院城市环境研究所中国科学院城市环境与健康重点实验室厦门361021【正文语种】中文【中图分类】X171.5砷是自然界中普遍存在的有毒类金属。
1993年世界卫生组织将饮用水中的砷标准由原来的50 μg·L-1降为10μg·L-1。
2006年美国环保局将其列为第一位饮用水污染物[1-2]。
我国从 2007年 7月开始也以10μg·L-1作为生活饮用水中允许的砷浓度上限。
砷在环境中共有 4种价态:As(-III)、As(0)、As(III)和As(V),其中以As(III)和 As(V)较为常见,它们也是造成环境砷污染的主要形态[3]。
微生物在长期的历史演化过程中进化出了各种抗砷机制,更有最新的研究表明有细菌 (Halomonadaceae GFAJ-1 strain)能以砷代替磷作为细胞中DNA的组成成分供细菌生长[4],但是这项研究发表后亦颇有争议,需要有进一步可靠的数据支持。
砷污染土壤修复技术概述【摘要】本文主要介绍了砷污染土壤修复技术的概述。
首先从常见的砷污染土壤修复技术入手,包括生物修复技术、化学修复技术、物理修复技术和综合修复技术。
生物修复技术通过植物吸收或微生物降解砷污染物,化学修复技术则是利用化学物质来固定或转化砷。
物理修复技术侧重于通过物理手段将砷转移或隔离出土壤。
综合修复技术则是结合多种技术手段进行修复。
在结论部分总结了砷污染土壤修复技术的概述,强调了不同修复技术的特点和适用范围,为砷污染土壤修复提供了参考依据。
通过本文的阐述,读者可以更全面地了解砷污染土壤修复技术,并为环境修复实践提供一定的指导。
【关键词】砷污染、土壤修复、技术概述、生物修复、化学修复、物理修复、综合修复。
1. 引言1.1 砷污染土壤修复技术概述砷是一种常见的土壤污染物,其对人类健康和环境造成了严重影响。
砷污染土壤的修复技术成为当前环境领域中备受关注的研究方向之一。
砷污染土壤修复技术旨在减少土壤中砷的含量,恢复土壤环境的健康状况,保护生态系统和人类健康安全。
针对砷污染土壤修复技术,目前已经涌现出多种方法,包括生物修复技术、化学修复技术、物理修复技术以及综合修复技术等。
生物修复技术借助微生物、植物等生物体对砷进行吸附、还原、转化等作用来修复污染土壤;化学修复技术则通过化学物质来改变土壤中砷的形态或迁移态以减少其毒性和危害;物理修复技术主要利用物理方法对土壤进行处理,如土壤冲洗、热解吸等;而综合修复技术则是将各种修复技术相结合,以达到更好的修复效果。
砷污染土壤修复技术的研究和应用为解决砷污染问题提供了有效的途径,同时也为环境修复领域的发展提供了重要参考。
随着技术的不断进步和完善,相信砷污染土壤修复技术在未来将发挥越来越重要的作用,为人类创造更加清洁、安全的生存环境。
2. 正文2.1 常见砷污染土壤修复技术常见砷污染土壤修复技术包括生物修复技术、化学修复技术、物理修复技术和综合修复技术。
生物修复技术是利用微生物、植物等生物资源来修复砷污染土壤的技术。
水中砷的植物修复研究进展摘要:砷是自然界普遍存在的一种元素,因其具有毒性和“三致”效应已成为环境优先污染物之一。
在查阅国内外大量文献资料的基础上,系统地阐述了水中砷的存在形式、毒性以及植物修复的概念、主要类型及其应用。
从砷的超富集植物、水生植物和其他植物3个方面总结了不同植物对水体中砷的修复效率、影响因素及存在的缺陷。
最后提出了水体中砷植物修复的主要研究方向,包括具有砷累积效应的水生植物的筛选、水中其他离子与植物生长和植物修复的相互作用以及与其他修复技术结合使用、砷超富集植物后处置与资源化利用等。
关键词:砷;植物修复;超富集植物;水生植物砷是自然界普遍存在的一种元素,在地壳中的丰富度列第20位、人体中含量第12位的元素,具有致癌、致畸和致突变作用[1]。
如果人类长时间暴露在含砷的环境中,会诱发肝癌、皮肤癌等,还会导致胎儿畸形。
自然过程和人为活动如石油加工、采矿和冶炼、燃煤发电以及木材防腐剂、动物饲料添加剂、杀虫剂、除草剂、半导体等的使用和含砷废水的排放均可导致水体或土壤中的砷富集[2,3],中国近年来屡次有砷污染和砷中毒事件的发生。
砷中毒也是一个世界性环境问题,在亚洲的印度、孟加拉国、越南、泰国,南美的阿根挺、智利、巴西、墨西哥、乌拉圭,欧洲的德国、希腊、西班牙、英国,以及北美的加拿大和美国均有砷中毒案例报道[4-9]。
中国的原生高砷地下水砷污染影响范围广、砷暴露人群多。
受其影响的主要省区包括内蒙古、山西、新疆、宁夏、吉林、安徽、青海等地[10,11]。
为此,国内外学者就如何去除水体中的砷进行了大量研究。
目前处理工业废水和饮用水中砷的方法有活性炭、活性铝吸附法,混凝、沉淀法,离子交换法,生物法等。
这些方法虽然都可将水中的砷降至标准以下,但是往往费用高、操作复杂,同时还会产生二次污染。
植物修复技术是土壤和水环境重金属污染修复的新兴技术之一,以其环境友好、不产生二次污染的特点受到了广大学者的青睐。
本文将从水中砷的存在形态及毒性、植物修复技术的类型与修复机理、水中砷的植物修复效果及影响因素等方面进行阐述,并提出今后研究的方向。