复合钝化剂对原位镉污染土壤的钝化效果及其对白菜镉富集的影响

探究复合钝化剂对原位镉(Cd)污染土壤的钝化效果及其对白菜吸收积累Cd的影响,为中轻度Cd污染农田土壤的治理修复提供科学依据。以赤泥+石灰+磷矿粉(T_(1))、赤泥+石灰+生物炭(T_(2))、石灰+腐殖酸+海泡石(T_(3))、海泡石+生物炭+赤泥(T_(4))、海泡石+生物炭+磷矿粉(T_(5))共5种复合钝化剂在原位Cd污染农田土壤中开展田间试验,研究5种复合钝化剂对耕作层土壤中各形态Cd含量、酶活性、微生物碳(MBC)、微生物氮(MBN)和白菜各部位吸收积累Cd的影响。结果表明:(1)5种复合钝化剂能不同程度提高土壤pH,降低耕作层土壤中Cd的有效性,T_(3)、T_(4)、T_(5)处理的土壤pH显著高于CK,T_(2)、T_(3)、T_(4)、T_(5)处理的土壤有效态Cd含量显著低于CK,在Cd的各个形态中,T_(5)处理的弱酸提取态Cd含量、可还原态Cd含量显著低于CK,而残渣态Cd含量显著高于CK;(2)T_(1)、T_(3)、T_(4)、T_(5)处理的土壤蔗糖酶和酸性磷酸酶活性分别比CK显著提高42.06%~152.46%、15.95%~26.48%,T_(1)、T_(2)、T_(3)、T_(4)处理的脲酶活性比CK显著提高18.43%~35.19%,T_(3)、T_(4)处理的过氧化氢酶活性比CK显著提高18.78%~19.01%,T_(1)、T_(2)、T_(3)处理的土壤MBC含量比CK显著提高31.83%~53.19%,T_(2)、T_(3)、T_(4)处理的土壤MBN含量比CK显著提高19.14%~59.89%;(3)不同处理对白菜各部位吸收积累Cd的影响有一定差异,与CK相比,T_(1)、T_(4)、T_(5)处理显著降低根部、茎部的Cd含量,5种处理均显著降低叶部的Cd含量,且白菜叶部富集、转运Cd的能力大于茎部和根部。综合钝化效果,T_(4)、T_(5)处理即海泡石+生物炭+赤泥(3∶5∶3)、海泡石+生物炭+磷矿粉(3∶5∶3)在原位钝化修复中轻度Cd污染农田土壤中的钝化效果较好,可有效降低植物对土壤重金属Cd的吸收。

环境中抗生素修复技术研究进展

抗生素在城市废水、畜禽养殖业和制药废水等来源中广泛存在,对环境产生严重污染。进入环境后,抗生素会影响微生物多样性、植物生长发育和人类健康,产生生态风险。主要综述了抗生素污染的来源、现状,生态风险,以及分别阐述水环境和土壤环境中抗生素处理的传统方法与新方法,并阐述其各类方法优势和劣势。

重金属污染土壤原位固定修复研究进展

本文深入研究了原位固定修复技术,它是一项至关重要的土壤治理方法,旨在削减土壤中重金属的生物有效性,减轻其对生态系统和人类的潜在危害。我们探讨了重金属污染的特性和多方面影响,涵盖了重金属的不同形态、生态传播、食物链中的积累,以及与此相关的土壤酸化、水体污染和生态系统破坏等问题。此外,我们详细介绍了主要的原位固定修复技术,包括氧化还原法、石灰固化法、生物修复法和离子交换树脂法。特别值得关注的是,新一代高效修复技术如生物炭和石墨烯氧化物也在取得显著进展。这些技术提供了有力的工具,为处理重金属污染土壤问题提供了希望,同时为未来的研究方向开辟了新的前景。

石油烃污染土壤修复的有效方法:表面活性剂洗涤

随着对能源需求的增加,石油资源被广泛开发和利用,不可避免地造成了环境污染。石油是一种常见的土壤污染物,对环境造成严重危害,因此,对石油污染土壤进行补救是一项艰巨的任务。表面活性剂清洗是一种有效的补救手段,表面活性剂可以促进土壤中石油烃的解吸。本文总结了利用基于表面的化学洗涤方法对石油污染土壤进行修复的原理和方法,综述了用于清洗油污土壤的各种类型的表面活性剂及其混合成分,并简要讨论了影响洗涤过程的环境因素。

三种典型工业固废钝化重金属污染土壤的研究进展

这是一篇环境工程领域的论文。土壤重金属污染问题与我国耕地面积安全和粮食安全密切相关,将工业固体废弃物应用于钝化重金属污染土壤是一种低成本、高收益的解决方案。文章梳理了赤泥、粉煤灰和钢渣三种典型工业固废钝化重金属污染土壤的研究进展,系统总结了赤泥、粉煤灰和钢渣对土壤重金属存在状态和植物生长情况的影响作用,并对赤泥、粉煤灰和钢渣作为土壤钝化剂使用时的缺点和潜在问题进行了分析。

重金属污染土壤绿色可持续修复技术

随着工业化和城市化的加速发展,土壤重金属污染已经成为全球性的环境问题。基于此,为解决土壤重金属污染恶化趋势并促进生态系统的健康,本文首先探讨了目前主流的土壤重金属污染绿色可持续修复技术的应用优势,并以某实际工程为例,说明了植物提取法和固体废物修复法两种绿色技术的实际应用流程,最后通过修复效果评估,证明了两种技术对于重金属土壤污染修复的有效性,以此为相关人员提供实践参考。

双龙沟废弃矿区修复年限对土壤物理性质和微生物群落结构的影响

【目的】探讨天祝藏族自治县双龙沟矿区废弃矿区不同修复年限土壤物理性质与微生物特性。【方法】采用时空替代法,选择双龙沟不同修复年限(2 a、5 a、10 a)和未修复(CK)废弃矿区为研究对象,分析了不同修复年限土壤物理性质(容重、含水量、机械组成)和土壤微生物(微生物量碳、氮、磷及真菌、细菌、放线菌数量)变化特征。【结果】随着修复年限的延长,表层土壤容重呈减少趋势,并在修复10 a时达到最小,为0.921 g/cm3;土壤含水率随修复年限的延长呈增加的趋势,并在修复10 a时为对照样地的2.4倍;土壤粒径随修复年限的增加整体向细化的方向发展;3大类微生物数量随修复年限的延长均整体呈增加的趋势,其中细菌占微生物总数量的96.74%,而放线菌和真菌仅占0.29%和0.003%,并且放线菌和真菌具有明显的表聚现象;土壤微生物量碳和土壤微生物量磷呈逐渐增加的趋势,并分别在修复2 a和5 a时超过对照样地,最大值分别达到385.562、24.414 mg/kg,而微生物量氮呈先增加后减少的趋势,变化范围为14.295~132.388 mg/kg。【结论】在双龙沟矿区废弃地修复使土壤质量有了显著的提升,加速了矿区生态系统的恢复。

土壤熟化技术及其应用研究进展

随着工农业的发展,退化土壤日益增多,土壤质量形势严峻,土壤改良已然成为亟待解决的科学问题和研究热点。作为土壤改良的重要研究方向,土壤快速熟化技术通过快速提高土壤肥力提升了农作物的质量和产量。主要结合土壤退化的现状,梳理与阐述了基于物理修复、化学修复、生物修复的3种土壤熟化技术及相关联合修复技术的国内外研究现状、发展和应用,分析了土壤熟化技术存在问题并提出展望,为土壤熟化技术领域发展提供参考和帮助。

基于WOS的重金属污染土壤钝化修复研究文献计量分析

土壤重金属污染是危害性极大的全球性环境问题,钝化修复是治理污染土壤较为实用的绿色经济策略之一。为分析土壤重金属污染钝化修复研究现状,基于Web of Science核心合集数据库,采用文献计量学方法对2000—2021年土壤重金属钝化研究论文相关数据进行可视化分析。结果表明,在2000—2021年全球土壤重金属钝化领域的发文数量整体呈上升趋势,Environmental Science and Pollution Research、Chemosphere、Journal of Hazadous Materials以及Science of the Total Environment等杂志刊发该领域的研究内容较多,国家级基金等是土壤重金属钝化研究领域的主要资助来源。关键词聚类分析显示,镉污染修复是重金属钝化修复领域较受重视的问题之一,中国科学院、中国农业科学院农业农村部环境保护科研监测所以及中国科学院大学等单位是土壤重金属钝化研究领域的代表性机构。未来的研究应着重于钝化材料修复污染土壤的机理,可同时修复多种重金属的新型钝化材料筛选,以及结合重金属低积累品种或栽培措施等方面,提高修复效果,降低修复成本。

基于机器学习的土壤水分地面观测站数据修复方法研究

土壤水分站点易受人为破坏、自然灾害和设备故障等因素的影响,出现数据不同程度的缺失,直接影响了其在农业生产、气象监测、生态环境等学科领域的深入应用。利用闪电河流域土壤温湿度无线传感器网络的土壤水分观测数据,采用机器学习方法,以MODIS地表温度、植被指数、地表反照率、热惯量以及地表高程等为参量,研究土壤水分站点缺失数据修复方法。研究结果表明:(1)随机森林表现出较高的精度(相关系数r=0.95,均方根误差RMSE=0.023 m^(3)/m^(3),无偏均方根误差ubRMSE=0.023 m^(3)/m^(3),偏差Bias=-0.001)优于广义回归神经网络;(2)在低植被覆盖区域,模型拟合效果优于高植被覆盖区域;(3)随机森林模型在站点不同缺失情况下,表现出了较高的精度(相关系数r>0.8,均方根误差RMSE≤0.038 m^(3)/m^(3),无偏均方根误差ubRMSE≤0.038 m^(3)/m^(3),偏差Bias≤0.018),且在部分时间段缺失下模型精度更高,很好地反映了土壤水分随季节变化的趋势。该研究为地面站点数据的修复以及地面站点的布设提供参考与支持。

晨奥润泽土壤修复剂在贺兰县盐碱地稻田不同用量效果研究

为了确定晨奥润泽牌土壤修复剂在贺兰县盐碱地水稻种植中的合理用量,在贺兰县盐碱地稻田开展了晨奥润泽牌土壤修复剂不同用量效果试验。结果表明,晨奥润泽牌土壤修复剂能够有效增强水稻的分蘖能力,增加有效穗,提高产量,最佳施用量为2~3 kg·667^(-1)·m^(-2)。

重金属污染土壤修复固化/稳定化技术研究现状及存在问题分析

重金属污染物可引起土壤结构、功能以及理化性质等的变化,导致其质量恶化,亟需解决重金属离子对土壤造成的污染问题。文章分析重金属的污染状况,归纳总结了重金属在土壤中的存在形态、转化及迁移路径。针对目前广泛研究的固化/稳定化修复技术,分析了该类技术对土壤中重金属污染物的修复机理和影响因素。结果表明:固化稳定化材料具有复杂的结构,但对其机理研究不充分,在修复土壤中的重金属离子时,只是改变其在土壤中的存在形式,无法完全去除;固化/稳定化技术往往会忽略修复后的长期有效性,缺乏对实际工程的实际应用和监测评估。未来土壤重金属固化/稳定化技术的发展方向为开发多种联合修复技术,以有效解决土壤污染的问题。

土壤重金属的污染来源、隐患与修复技术

随着工农业的迅速发展以及农业化学试剂的大量使用,土壤重金属污染越来越严重,最终危及生态环境及人类健康。同时随着土壤监测技术的不断发展,有关土壤重金属污染来源解析、隐患与健康风险评价、修复技术也有了新的进展。本研究全面概述了土壤重金属的污染来源、隐患、健康风险等的最新研究成果,介绍了最新有效的土壤重金属修复技术,为土壤中重金属的污染管控工作提供技术支持。

5种调理剂对水田土壤中镉赋存形态的影响及其钝化效果评价

本研究旨在评估5种不同调理剂——石灰(SCⅠ)、白云石粉(SCⅡ)、牡蛎壳粉(SCⅢ)、泥炭土(SCⅣ)和硅钙镁钾肥(SCⅤ)对水田土壤中镉(Cd)污染的钝化修复效果。采用受Cd污染的弱酸性水田土壤为材料,通过盆栽模拟试验,分析了这5种调理剂对土壤pH、土壤中Cd赋存形态分布特征及生物有效性的影响。试验结果显示,供试土壤分别添加SCⅠ、SCⅡ、SCⅢ、SCⅣ、SCⅤ0.6 g/盆(2.0 kg土壤)处理60 d后,土壤pH分别提高了1.81、1.49、1.17、0.48、0.60个单位;土壤中水溶态、弱酸提取态、可还原态、可氧化态、残渣态Cd分布特征发生了不同程度的变化。具体而言,水溶态Cd分布系数分别下降了0.70%、0.54%、0.63%、0.21%和0.24%,弱酸提取态Cd分布系数分别下降了17.68%、8.39%、11.52%、18.13%和15.95%,而残渣态Cd分布系数分别上升了14.27%、5.33%、11.54%、17.70%和14.34%(P<0.05)。这些变化表明,5种调理剂均能有效降低土壤中有效态Cd含量,并增加不可利用态Cd含量(P<0.05)。SCⅠ、SCⅡ、SCⅢ、SCⅣ和SCⅤ对土壤中Cd污染的钝化效果分别为38.98%、18.42%、25.33%、39.98%和35.12%。因此,这5种调理剂钝化修复酸性水田土壤中Cd污染均显示出良好的潜力,为安全利用受Cd污染的酸性水田提供了新的技术方案,并值得进一步的田间验证和示范应用。

无机-有机复配材料对Cd污染土壤的修复效应

利用大田试验方法,对无机-有机复配材料对Cd污染土壤的修复效应进行分析和研究。其中无机材料主要以海泡石、蒙脱土以及骨粉为主,而有机材料主要包括菌渣、鸡粪。经过研究发现,无机-有机复配材料能够有效提高Cd污染土壤的pH值,pH值最多增加0.96个单位。并且对不同的受污染土壤进行检测,土壤中的TCLP提取态Cd含量都降低。其中骨粉+有机材料对修复土壤的过氧化氢酶和脲酶活性效果最佳。因此,利用无机-有机复配材料对修复Cd土壤可以获得预期效果,可以在当前的Cd污染土壤修复过程中进行推广应用。

磷酸铁型修复材料的制备及应用研究

全球正面临着严峻的土壤重金属污染问题,亟须采用科学有效的修复技术进行治理。固化/稳定化技术已被证明是一种行之有效的修复方法,其中含磷修复材料因其成本低廉和效果显著的优势,已成为极具潜力的稳定化修复材料。因此,本文研制了一种绿色高效的新型固化/稳定化修复材料(F&P),其对Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的饱和吸附量分别为219.6 mg/g、713.1 mg/g、129.9 mg/g。F&P材料为无定形非晶态结构,呈均匀且细小的球形颗粒,存在大量多孔空心结构,孔道结构明显。其主要固化机制为表面的磷酸盐基团和-OH基团与重金属离子络合形成稳定的磷酸盐沉淀。在添加质量分数为1%的F&P材料修复28天后,土壤中Cd、Pb、Zn的有效态含量分别降低了73%、75%、77%。

改性电极MFC修复除草剂污染土壤初探

微生物燃料电池(MFC)在去除污染物的同时产出电能,是一种颇有前景的生态修复手段。本研究选取研究较少的氟氯吡啶酯和高效氟吡甲禾灵为目标污染物,并通过四步法对石墨毡电极进行改性,构建MFC装置,探索MFC在有机污染物修复中的应用潜力。实验证明,改性电极构建的MFC实验前期发电性能优于未改性电极MFC。相较于氟氯吡啶酯,高效氟吡甲禾灵MFC电导率波动幅度较小,修复温和。修复后期,土壤脱氢酶活性均高于第2天初始值。

微生物固化技术改良砂土性能研究进展

基于微生物固化技术的固化原理,并对影响固化效果的主要因素进行总结分析,给出了微生物固化技术对砂土性能的影响规律。再结合相关文献发现,通过微生物诱导碳酸钙沉淀对砂土进行固化能够提高其抗剪强度。利用MICP技术产生的碳酸钙沉淀能够填充土样的孔隙,从而降低土体的孔隙率,增加其密实性和抗渗透能力。最后,通过结合微生物固化应用实例,对微生物固化改良砂土或土壤性能研究中尚存在的问题以及对未来的发展方向进行了讨论与展望。

有机污染地块的土壤修复技术分析

以某实际项目为研究对象,对部分土壤修复技术在有机污染地块修复中的应用进行分析,包括所研究的项目概况、有机污染土壤修复目标以及修复技术在其中的应用研究。通过系统分析为有机污染地块选择经济合理的修复技术提供参考。

磁性多壁碳纳米管——微生物联合修复石油污染土壤

将多壁碳纳米管与磁性介质混合后制备出的磁性多壁碳纳米管,不仅会使其吸附性增强,还便于其快速从环境中分离。为了强化修复石油污染土壤效果,弥补单一修复的不足,选用LD23、NYJ3.6这两种石油降解菌和磁性多壁碳纳米管进行联合修复。首先利用SEM、FTIR、Zeta、XPS对不同方法制备的磁性多壁碳纳米管和多壁碳纳米管进行表面特征分析对比,然后分别设置不同修复组合的实验组,并将其添加至石油污染土壤,最后测定土壤的含水量、铵态氮和有效磷变化以及不同组合的石油降解率,根据以上指标得到修复效果明显的组合方式。结果表明:通过附加磁性氧化铁介质可以改变多壁碳纳米管在水中的聚集程度,氧化基团的增加有利于增大多壁碳纳米管的稳定性。土壤被石油污染后,含水量、铵态氮和有效磷降低,通过四种不同的处理方式修复石油污染土壤后,土壤的含水量、铵态氮和有效磷的含量均发生明显的增加。LD23和Fe_(3)O_(4)/碳纳米管(CF)、NYJ3.6和Fe_(3)O_(4)/碳纳米管(CF)这两种微生物和物理修复的组合方式修复石油污染效果最为明显。