土壤重金属固化稳定化的环境材料研究进展

固化稳定化是土壤重金属污染治理的主要技术之一,固化材料的环境材料理念加强尤为重要。环境材料是具有最低环境负荷和最大使用功能的人类所需材料,具有功能性、环境友好性和经济性三大特征。我国农田土壤重金属点位污染达到19.1%;治理途径有物理技术、化学技术、生物技术;化学技术有淋洗和固化稳定化(S/S)技术,实际应用中70%以上土壤重金属污染治理技术选择后者。固化稳定化的环境材料的类别可分为无机材料、有机材料和氧化还原材料;环境材料的应用应结合重金属类别及其污染程度、修复目标和当地的土壤、气候和社会经济条件等因素,并与生物技术和工程技术等集成。结合国内外土壤重金属固化稳定化的研究进展,总结了土壤重金属污染治理的环境材料作用机理,主要包括沉淀作用、吸附作用、配位作用、有机络合和氧化还原作用等,核心是改变重金属在土壤中的赋存形态和化学形态,降低其迁移性和生物有效性;围绕土壤重金属固化稳定化研究的系统化,提出土壤重金属污染治理的应用基础研究框架,包括材料与重金属、材料-土壤-重金属、材料-土壤-植物-重金属、材料-田间-作物-重金属以及重金属治理的综合评价等5个层次,这是促进环境材料基础与应用研究结合的基础。     

环境友好型土壤重金属修复技术及其应用

针对全球土壤重金属污染不容忽视的现状,国内外学者在土壤修复方面进行了大量研究。当前的土壤修复政策和评价标准主要指向土壤中重金属总量的减少,忽略了重金属的形态变化。然而重金属形态才是影响其生物有效性和毒性的关键因素。2019年我国农业农村部规定在土壤污染的治理中,在达成基本目标的同时应优先考虑修复方法对土壤性质的损伤风险以及环境污染风险,防止二次污染,保证耕地可持续利用。因此,如何在对土壤环境产生最低甚至无损害的前提下减少重金属总量或改变重金属形态从而降低其风险是土壤污染修复的热点。虽然土壤重金属污染修复技术众多,但目前对土壤无损伤且有效的土壤修复技术有固定/稳定化、植物和微生物修复这三种。固定/稳定化技术可以短期内降低土壤重金属有效性,但易失去钝化效果,导致被固定重金属的重新活化;植物、微生物修复可稳定改变重金属有效性和总量,但其修复周期长,环境限制大。本文主要就上述三种环境友好型修复技术进行了总结分析,阐述了各修复技术的作用机制、优缺点、环境风险和应用前景,并从提高重金属生物有效性、调节生物代谢活动、吸附钝化重金属、改善土壤修复环境四个方面阐述了不同强化方式的原理、修复效果、优势以及...     

浅谈大地土壤中的重金属形态化学分析

土壤里面含有丰富的重金属,可以说是重金属的仓库。土壤中的重金属能够通过食物链的形式被动物和植物大量的富集。重金属的毒性,不仅与土壤中的含量有关,还有其分布的形态有关。生物毒性、生物有效性以及重金属迁移,这与土壤中重金属的污染物的存在方式有很大关系,因此,土壤中重金属形态的化学分析,已经成为了环境分析领域的一个重要研究课题。     

络合-超滤耦合过程处理含锡工业废水

以废水回用为目的,研究了络合-超滤耦合过程处理含锡工业废水.利用聚丙烯酸钠(PAASS)为络合剂络合去除含Sn2+的重金属废水,讨论了各种因素,如操作压力、膜面流速、重金属与络合添加剂的质量比L、pH、体积浓缩因子Fvc对超滤过程的影响.在络合质量比L=0.055 nag Sn2+/mg PAASS时,重金属可达到95.23%截留.经过浓缩的重金属锡废水,可回收重金属,而透过液可达到回用水的标准.     

生物炭中溶解性有机质与Cu(Ⅱ)的络合机制研究

生物炭是废弃生物质在厌氧条件下热解产生的固体产物,因其具有多孔、含氧官能团、比表面积较大及矿物质较为丰富等优点而在重金属污染土壤修复方面具有良好的应用前景.生物炭对重金属迁移性的影响因素有重金属特性、生物炭固体颗粒及其所含溶解性有机质(DOM)的特性.生物炭进入环境后,生物炭中的DOM易随环境介质发生迁移转化且DOM含有较丰富的含氧官能团,其与重金属的相互作用对重金属的迁移转化有重要影响.然而,生物炭DOM的特性受生物炭母质来源和热解温度的影响,不同源生物炭中DOM与重金属相互作用机制尚不明确.因此,深入研究生物炭DOM与重金属之间的相互作用机制对评估生物炭对重金属的迁移影响至关重要.本研究采用多种光谱技术,探讨了生物炭中DOM的组成及其与Cu(Ⅱ)的络合特性.结果表明,SUVA254 DOM和SUVA260 DOM属于芳香性很低的亲水性材料,且玉米秸秆生物炭DOM(MDOM)浓度高于松木生物炭DOM(PDOM)浓度;三维荧光光谱鉴定出DOM主要由类腐殖酸和类富里酸构成;与PDOM相比,MDOM中含有更多的荧光物质(类富里酸和类腐殖酸),为其与Cu(Ⅱ)的络合提供了结合位点,因此其络合稳定常数高于PDOM;1 H-NMR证明DOM中酚羟基官能团与Cu(Ⅱ)发生了明显的络合作用.本研究将为生物炭作为功能性材料在环境修复中的应用提供筛选依据以减低其环境风险.     

土壤重金属的监测与质量控制研究

该文首先针对土壤重金属污染的概念进行了阐述,并分析了土壤重金属污染的主要来源与危害,接着对土壤重金属污染的主要监测技术做了简要的介绍,最后对土壤重金属监测质量的控制进行了总结,通过该文的研究能够在一定程度上提升土壤重金属污染监测的准确性,为我国的土壤安全提供保障。     

近十年国内外土壤重金属钝化改性材料研究的文献计量分析

为了解土壤重金属钝化改性材料的研发状况并促进其发展,通过CNKI和Web of Science数据库,对2011～2020年国内外土壤重金属钝化改性材料的文献进行检索,从年度发文量、主要发文国家、发文类型、Top10高被引论文和发文量Top10期刊等方面进行计量分析。结果表明,国内外土壤重金属钝化改性材料的相关文献年发文量自2017年开始快速增加,我国在该领域发文量最高,但均篇被引频次较低;我国研究较多的改性材料主要为生物炭、纳米零价铁和壳聚糖等,改性方法主要为铁基改性、巯基改性、羟基改性等;研究论文主要发表在Environmental Science and Pollution Research,Journal of Hazardous Materials,Chemical Engineering Journal等国外期刊以及《农业环境科学学报》、《环境科学》和《环境污染与防治》等国内期刊;土壤重金属主要钝化对象是镉、铅、铬等;国内发文量前10的基金中,国家基金占比超90%。据此,提出我国土壤重金属钝化改性材料存在问题及今后发展方向。     

植物修复土壤重金属污染的强化技术研究进展

土壤重金属植物修复可以有效抑制土壤中过度累积的重金属,但目前对于植物富集重金属过程的强化研究还是缺乏系统性的,需要就其方式、效能等方面进行探讨。该文主要对植物修复土壤重金属污染的强化技术研究进展进行分析,重点对根系发达、生长速度快、生物量高、生长周期短的湿地挺水植物物种进行强化,植物根系分泌物与外源添加螯合剂诱导的方式进行强化,表现出良好的重金属去除能力,为处理土壤中重金属提供一个理论支持。     

络合-超滤-电解集成技术处理重金属废水的研究进展

论述了胶束增强超滤、络合-超滤耦合过程、电化学法和络合-超滤-电解集成过程等重金属废水的处理方法．此外，利用络合-超滤-电解集成处理重金属废水，可实现废水回用和重金属回收，因而具有广阔的应用前景．     

石嘴山市不同功能区土壤重金属污染的研究

随着工业化的发展,大量重金属元素在土壤中积累,导致生态环境恶化。因此,该文以石嘴山市为例,运用经典统计学、单因子指数、内梅罗指数等方法对该地区不同功能区的土壤重金属含量的进行研究,得到结论如下：石嘴山市Cu、Cr、Zn、Cd和Pb的均值均未超过国家的土壤污染风险筛选值;工业区5种重金属元素的含量明显高于其他功能区;从单因子与内梅罗指数看,土壤重金属呈现总体状况良好,但是土壤重金属生态风险处于不安全范围。该文通过对石嘴山市土壤重金属含量进行研究,以期能为该地区保护土壤环境提出建议。     

土壤重金属快速监测技术分析及应用

近年来,随着我国工业的快速发展,在大幅度提升我国国民收入的同时也使国内的环境污染越来越严重,其中重金属污染就是典型的工业污染类型。与其他污染类型不同,重金属污染物对土壤造成的破坏具有一定的延续性,在很长一段时间都影响了土壤的质量,进而导致土壤中的植物受到污染。因此,相关技术检测部门需要对土壤中的重金属元素种类和含量进行全面的检测,只有这样才能对土壤有针对性的防护与治理,防止土壤污染的进一步加重。在此背景下,该文以土壤重金属污染的危害为切入点,对当前土壤重金属快速监测技术进行了重点分析,并阐述了土壤重金属监测技术的应用前景,最后总结了如何才能做好土壤重金属快速监测质量控制。     

光谱分析在植被重金属污染监测中的应用探讨

目前,我国土地的重金属污染日益加重,生长在其上的植被也不同程度地受到重金属污染,针对植被重金属污染的研究也相继展开。光谱分析法是土壤重金属污染监测中较为常用的方法之一,该方法在植被重金属污染监测中的应用研究相对较少。基于此点,本文首先阐述了光谱分析的特点和原理,并在此基础上对光谱分析在植被重金属污染监测中的应用进行研究。     

长江三角洲地区农用地土壤重金属污染状况与防治建议

长江三角洲地区(简称长三角地区)是我国重要的工农业生产基地,关注该地区农用地土壤重金属污染状况对促进地区经济社会良性发展、保障生态环境安全具有重要意义。本文根据近20年发表的长三角地区农用地土壤重金属相关文献中的重金属含量数据,全面分析长三角不同区域农用地土壤典型重金属累积情况与污染状况,系统探究导致长三角地区农用地土壤重金属累积与污染的主要原因。分析发现,工业"三废"排放、交通运输、化肥、农药、农膜等的大量施用(使用),使得长三角地区农用地土壤中重金属Cd累积与污染情况最为严重,其次是Cu、Hg和Pb,而浙江台州和安徽铜陵分别存在Cd、Hg、Cu,Cd、Pb、Cu多种重金属复合污染问题。针对长三角地区农用地土壤重金属污染防治的迫切需求和主要污染成因,在农用地土壤重金属污染源头控制、农用地土壤重金属快速动态监测、农用地土壤分级管理、重金属污染农用地土壤修复新技术研发、农用地土壤污染防治立法等方面提出了相关防治建议,以期为改善长三角地区农用地土壤生态环境、促进优质高效农业的可持续发展提供参考。     

非正规垃圾填埋场土壤污染及修复方法探讨

非正规垃圾填埋场在我国小城市较普遍,主要分布于城郊和农村地区,利用天然地形进行填埋,多数未采取或仅采取简易防渗措施。随着填埋时间推移,填埋量增多,产生的渗滤液下渗造成土壤和地下水污染。本研究以泸州市某非正规垃圾填埋场场地土壤污染调查及治理为例,设置15个土壤采样点进行土壤重金属、有机物含量检测,经过分析获取该场地污染特征因子及场地污染程度。结果表明,该场地土壤重金属含量超出参考值的元素为镉、砷、汞,有机物浓度未超标。在此基础上,针对场地的土壤污染特性提出一套适合该非正规垃圾填埋场场地土壤污染修复方案:对重度污染土壤采用挖掘外运烧砖回收的处置方式,对轻度污染土壤采用植物微生物联合修复方式。本研究可为我国非正规垃圾填埋场场地土壤污染及治理提供一定参考价值。     

土壤重金属检测方法应用现状及发展趋势

随着土壤重金属污染问题日趋严重,研究和探索土壤重金属检测方法具有重要意义。综述了化学、物理、生物三大类土壤重金属检测常用方法,包括原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、电感耦合等离子体发射光谱、电感耦合等离子体质谱法、电化学分析方法,X射线荧光光谱法、激光诱导击穿光谱法,测汞仪法;酶抑制法和生物传感器法等,并总结了各种检测方法的特点及应用中存在问题。在此基础上,讨论了土壤重金属检测发展方向,以期为研究者提供一定的参考。     

试析土壤重金属光谱检测技术的发展进程

本文主要介绍了土壤重金属光谱检测中几种典型的方法,总结了各种光谱检测技术的优缺点并概述了国内外土壤重金属光谱检测的研究现状,提出了土壤重金属光谱检测的进一步研究方向。     

土壤重金属消解方法的探索与研究

在土壤及矿渣的重金属含量测定过程中,对样品的消解是影响其含量测定结果是否准确的关键步骤,本文通过采用不同的消解方法来分别分析土壤及矿渣中重金属含量,对土壤及矿渣样品进行铅、镉、铬、锌、镍五种金属元素含量测定,结果表明,电热板消解法,微波消解法各有优点。     

胡敏素在土壤重金属污染修复中的研究进展

研发功能性明显、安全和经济实用的环境材料是修复土壤重金属污染研究领域的一个重要方向.胡敏素是土壤有机质的重要组分,具有分子量大和不溶于酸碱溶液等特征,对土壤重金属的转化、迁移等方面起到关键性作用.对胡敏素来源、性质和修复土壤重金属污染的机制进行总结分析.提出胡敏素对土壤重金属污染的修复机理主要包括离子交换、静电吸附、物...     

浅议土壤重金属污染修复技术

随着全球工业的逐渐发展,土壤重金属污染逐渐成为了一种全球性的问题,对土壤重金属污染的治理也成为了广大环境工作者亟待解决的热点问题。本文通过对土壤重金属污染危害的分析,结合笔者实际研究经验,就现阶段土壤重金属污染修复问题提出了几点技术性的建议。     

基于主成分综合模型的矿区农田重金属污染评价

文章尝试利用变量聚类分析方法对矿区附近农田土壤重金属污染的主要污染物进行辨识,并采用 综合主成分分析法对矿区附近农田土壤重金属污染情况进行评价和分级。分析结果表明：利用变量聚类分 析法可以有效地辨识矿区附近农田土壤重金属污染中的主要成分;运用综合主成分分析法,确定样本的综合 主成分,并对其排序和聚类,可以有效揭示矿区附近农田土壤重金属污染物的数据结构、相互关系和不同样 品点的污染程度。采用主成分分析方法对矿区附近农田土壤重金属污染情况的评价结果,反映了矿区主要 重金属污染物的影响,同时又定量化了土壤复合重金属污染研究。辨识和评价结果可为矿区附近农田土壤 重金属污染治理对策的提出和重点治理区域的确定提供参考和指导。