钝化剂对中碱性农田土壤重金属镉及其在小麦中累积的影响

通过田间实验探讨了钝化剂对中碱性农田土壤中镉含量及其在小麦不同生长期镉累积的影响。结果显示,钝化剂能降低中碱性农田土壤有效态镉含量。在有效态镉含量为1.24 mg·kg^(-1)的新乡农田土壤中,添加w=0.20%的钝化剂,60~240 d后土壤二乙烯三胺五乙酸(DTPA)有效态镉含量较对照(CK)降低28.09%~53.15%,140 d后小麦根、茎、叶镉含量较对照分别降低43.20%、53.00%、53.00%,200 d后分别降低48.92%、53.82%、39.20%,240 d后分别降低47.92%、29.46%、21.41%,说明钝化剂能降低土壤中有效态镉含量和小麦中镉含量,使小麦不同生长期各部位镉累积量降低,小麦籽粒镉含量从0.22降低至0.09 mg·kg^(-1),满足GB 2762—2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》要求。

钝化剂对冶炼厂周边中碱性农田土壤重金属及其在小麦中累积的影响

通过冶炼厂周边田间试验,探讨了钝化剂2,4,6-三巯基均三嗪三钠(TMT)对冶炼厂周边中碱性农田中小麦生长末期重金属累积的影响。结果显示:在污染土壤中,添加w=0.10%(质量分数)TMT55材料,60~240 d后土壤DTPA有效态镉含量较对照降低效率为18.50%~41.53%;DTPA有效态铅含量较对照降低效率为21.06%~28.43%。在有效态镉含量为0.97 mg/kg的污染土壤中添加w=0.10%(质量分数)TMT55材料,200 d后小麦根、茎、叶镉含量较对照分别降低32.04%、27.38%、35.39%,240 d后小麦根、茎、叶、籽粒镉含量较对照分别降低18.12%、34.86%、12.39%、20.81%。在有效态铅含量为56.72 mg/kg的污染土壤中添加w=0.10%(质量分数)TMT55材料,200 d后小麦根、茎、叶铅含量较对照分别降低26.84%、23.84%、29.32%,240 d后小麦根、茎、叶、籽粒铅含量较对照分别降低14.34%、46.36%、19.29%、42.40%。TMT55材料能抑制小麦在生长末期对重金属镉和铅的累积,是潜在重金属污染的冶炼厂周边中碱性农田土壤修复材料。

重金属污染土壤化学修复后的农业安全利用的评估体系

我国经济快速发展过程中导致农田土壤受到重金属污染,严重威胁我国粮食安全。为了有效修复重金属污染农田土壤,保障农业可持续发展,各种修复措施纷纷被采用和实施,取得了较为理想的效果。但是这些措施中,尤其是被广泛应用的化学改良剂法在降低作物中重金属含量的同时是否会对农田土壤质量造成其它负面影响,目前还没有评价指标体系。本研究从物理、化学、农作物、重金属等四个方面构建11个评价指标,来对重金属污染农田土壤化学改良剂修复后是否存在负面影响进行评估,为重金属污染农田修复后农业安全再利用提供科学参考依据。

纳米级二氧化锰对土壤中砷形态影响的研究

本文通过土壤原位钝化与土壤砷分级实验,研究了添加浓度为土壤质量0.2%、0.5%、1.0%、2.0%的纳米级二氧化锰对土壤中砷形态的影响。结果表明:添加了纳米级二氧化锰的土壤中,其土壤中As的形态以残渣态为主,占50%左右,其次是Fe-As、Ca-As,Ca-As含量随着纳米级二氧化锰含量增加变化趋势是先增加后降低,且浓度为2.0%的纳米级二氧化锰添加量土壤中Ca-结合态As最少,为12.25%;纳米级二氧化锰对土壤中松散结合态As有一定影响,但影响效应不显著;同时发现,对于土壤中的残渣态As,添加纳米级二氧化锰对其有增加作用。

改性活性炭和改性沸石去除电解锰渣淋洗液中锰离子的研究

为了探究废水中锰离子的去除效率,采集电解锰废渣,对其性质进行表征,并用去离子水连续淋洗电解锰废渣,研究改性沸石和改性活性炭的投加量、p H和反应时间等对淋洗液中锰离子的去除。结果表明,电解锰渣中的主要元素是O,占62.98%,其次是Si和S,分别占9.80%和9.42%,Mn仅占2.35%,其形状是长条柱状结构、其间夹杂着大量形态不规则的团聚状物质。连续淋洗液中锰离子浓度为189.68 mg/L,当改性沸石投加量为62.5 g/L、p H为4和时间30 min时,锰离子浓度降低到1.97 mg/L,且符合Langmuir和Freundlich吸附模型;当改性活性炭的投加量为237.5 g/L,p H为6和时间30 min时,锰离子的去除率为20.1%。尽管2种改性材料都能有效的去除淋洗液中锰离子,但改性沸石的去除效果明显比改性活性炭的好。

含硫材料对中碱性农田土壤镉的钝化效果

通过模拟实验探讨含硫材料〔硫化钙(CaS)、聚合二硫代氨基甲酸钠(DTCR)和2,4,6-三巯基均三嗪三钠(TMT)〕对中碱性农田土壤中镉的钝化效果。结果显示,相同试验条件下,在2种麦田土壤(来自河南新乡和济源)中,3种钝化剂对DTPA有效态镉降低效率的大小顺序均为TMT55(纯度w为55%)>DTCR>CaS。在有效态镉含量为1.56 mg·kg^-1的新乡土壤中添加w=0.10%的CaS、DTCR和TMT55,稳定30 d后有效态镉含量分别比对照降低21.15%、48.71%和41.69%。在有效态镉含量为0.97 mg·kg^-1的济源土壤中添加w=0.10%的CaS、DTCR和TMT55,稳定30 d后有效态镉含量分别比对照降低10.42%、40.43%和40.70%。与其他材料相比,DTCR和TMT55具有低剂量和高效率的优点,是潜在的中碱性农田土壤重金属镉修复材料。

天然海泡石-二乙基二硫代氨基甲酸钠复合体对土壤中镉的钝化机制

通过材料的表征、吸附实验及钝化实验,探讨了天然海泡石-二乙基二硫代氨基甲酸钠复合体(SEP-DDTC)对土壤中镉的钝化效果和机制。结果显示,SEP-DDTC与镉的反应机制除了静电吸附、离子交换吸附和羟基配位吸附外,还存在CSS—基团螯合配位吸附作用。海泡石改性后对镉的饱和吸附容量明显提高;在2种土壤中,添加0.10%(质量分数)SEP-DDTC能够不同程度地降低土壤中有效态镉含量,有效态镉含量分别比对照降低59.4%、18.8%。表明SEP-DDTC是一种潜在的土壤重金属镉修复材料。

小麦对镉的吸收、富集及其镉污染预测研究进展

本研究回顾和总结了国内外学者对小麦镉吸收和富集的特点,对比分析了小麦各部位镉的富集系数,小麦不同部位镉富集顺序为:根>叶>茎>籽粒。土壤镉安全阈值是保障小麦质量的重要指标,小麦籽粒中镉含量可以由土壤中总镉含量及pH值来预测。对3类不同浸提剂浸提的土壤有效态镉进行探讨,发现这些浸提剂浸提的土壤有效态镉含量与小麦镉含量间的相关性顺序为:络合剂类>中性盐类(CaCl2)>稀(弱)酸类。最后提出了结论和展望,以期为今后小麦镉污染预测提供重要的理论指导和思路。

中碱性镉污染农田原位钝化修复材料研究进展

农田土壤重金属污染威胁人类健康,其修复成为环境领域的研究热点。钝化修复因具有修复速率快、成本低、操作简单、不影响农业生产等特点,广泛应用于大面积重金属污染农田尤其是酸性农田修复治理中。相应,针对酸性重金属污染土壤的钝化修复材料也得到了广泛研究,然而,针对中碱性重金属污染土壤的钝化材料研究相对较少。从无机类、有机类以及复合型3种类型的修复材料概述了钝化修复材料在中碱性Cd污染土壤中的研究进展。总结了中碱性重金属污染土壤钝化修复材料以选用复合型材料为宜,且以钙镁磷肥、椰壳生物炭、油菜秸秆生物炭、腐殖酸形成有机-无机复合效果较好且经济环保。其次,从钝化剂的合理施用、风险评估等方面提出展望,以期为中碱性农田土壤重金属污染修复提供参考。