农业地质环境中重金属修复技术研究新进展

研究农业地质环境中重金属污染修复的最新技术进展应对了全球对环境污染与土壤恢复关注度上升的趋势。农业地质环境是粮食生产和生态平衡的核心,其状况直接影响食品安全和人类福祉。工业化和城市化快速发展加剧了农业地区的重金属污染问题,不仅缩减农业用地,还提高了食物链中的重金属水平,对人类健康构成威胁。由于重金属污染的持久与复杂性,寻找有效的修复方案变得尤为迫切。技术进步和环保意识提高促进了多种创新修复技术的研究,目的是有效清除或稳定土壤中的重金属,恢复土壤的生态功能与生产力。因此,本文对该领域的研究旨在整合跨学科知识与技术,创新高效、环保和经济的土壤修复方案,确保农业生产的持续性及农业生态系统的稳健。

绿色修复剂对土壤重金属修复研究进展

本文旨在探讨绿色修复剂在土壤重金属修复中的研究进展。首先介绍了重金属对土壤环境的影响,包括土壤质地、生物活性和生态系统的影响。其次,详细讨论了绿色材料修复剂的三类代表性,包括纤维素基修复剂、生物炭基修复剂和黏土矿物修复剂,并探讨了它们在土壤重金属修复中的机制。最后,综合以上内容,得出结论,强调选择适当的绿色修复剂对于实现高效、环保的土壤重金属修复具有重要意义。

疏浚底泥脱水固化利用及重金属修复研究现状

我国是世界第一疏浚大国,疏浚总量逐年增加,疏浚底泥的处理问题一直是研究的热点问题。为明确疏浚底泥脱水固化、利用和重金属修复现状和存在问题,通过对文献分析总结,阐述了疏浚底泥原位处理和异位处理中脱水技术、资源化利用、重金属修复的研究现状,并对各种处理方法的利弊进行分析,总结了各个研究方向近年来的研究热点,指出其中可能存在的不足,以期为进一步的研究工作指明方向。

分析几种植物对土壤中重金属修复性能

随着社会的快速发展,很多污染物造成了环境的严重污染,其中土壤受到重金属污染是最为严重的内容之一。重金属污染会影响到土壤生态系统的功能,容易造成土壤的复合性污染。所以分析多种重金属共存对于彼此的影响是非常必要的,需要通过多种植物针对性的对土壤重金属实施修复。

粘土矿物在土壤重金属修复中的应用及改性方法研究

土壤重金属的稳定化修复技术是修复重金属的主要技术,粘土矿物材料作为高效、低廉的稳定化处理材料,既能提高土壤重金属修复的效果,又能有效降低修复费用。目前对粘土矿物的应用研究较多,粘土矿物按照结构单元可分为1:1型和1:2型,常用的粘土矿物主要有蒙脱石、伊利石、高岭石、凹凸棒石、海泡石等。然而,常用粘土矿物修复重金属污染土壤有时会受各种自然因素的影响,因此需要我们对天然的粘土矿物做出一定的改性,从而满足粘土矿物适合不同环境下的土壤重金属污染修复。本文论述的粘土矿物改性方法主要有:有机改性、无机改性、酸改性、热改性等,通过利用不同的改性方法进行粘土矿物的改性,可制备不同的粘土矿物改性材料。不同的改性方法改性后可使粘土矿物的层间距、比表面积以及其所带正负电荷等发生变化,从而提高了粘土矿物在重金属污染土壤中的修复效率,减少了修复成本。

生物特征及物种组合对重金属污染修复的影响

生物修复具有成本低廉、不易产生二次污染及便于回收的特点,常被用于重金属污染程度较低区域的修复工作中。文章总结了各类植物应对重金属胁迫的特殊机制,介绍了植物生物特征对修复效果的影响,然后阐述了重金属在食物链中的传递特性及其对动物活动习性的影响,分析了可用于重金属修复的动物种类及其对构建平衡网络结构的意义,最后还汇总了微生物对重金属污染的适应机制及应对策略。在上述内容的基础上,总结了植物组合、植物与动物组合及植物与微生物组合中,物种间作用关系对重金属修复的影响。该综述表明了合理搭配物种可以扩大物种适用区间,增强物种抗胁迫能力,同时提升重金属修复效率,但如何有效协调不同物种间作用关系及充分发挥各物种特征是生物组合修复的重要研究方向。

尾矿浆替代粉煤灰合成泡沫地聚合物以高效去除重金属污染物:行为和机理研究

本研究旨在以铝土矿开采的副产品尾矿泥浆合成多孔地聚合物,以用作地下水修复的材料。研究了液固比、发泡剂和稳泡剂掺量等因素对地聚合物孔隙结构和吸附性能的影响。通过批量实验和微观表征评估地聚合物对二元重金属(Pb和Cu)的吸附能力和作用机理。结果表明,调整发泡行为可得到孔隙率为81.4%、连通性为17.2%、吸水率为122.9%的多孔地聚合物。封闭孔隙和毛细管的存在降低了重金属的去除性能。优化发泡行为可通过改善孔隙连通性,进而将重金属的吸附能力从7.49 mg/g提高到24.95 mg/g。重金属的主要去除机理包括物理封装、重金属离子与—OH的化学沉淀以及T(Si,Al)—O—M(Pb,Cu)键的形成。基于尾矿浆的多孔地聚合物表现出卓越的重金属去除性能,在修复矿山污染地下水方面具有巨大潜力。

德兴铜矿矿山重金属污染修复效果高光谱遥感评价

合理快速评价矿山重金属污染修复的效果对于矿山生态恢复与重建治理工作具有重要意义。以德兴铜矿为例,根据野外实测植被光谱,分析矿区内主要植被的典型光谱特征;根据实验室化验的植被叶片内重金属含量,分析其重金属含量与光谱特征参数红边位置的关系;利用2003年和2009年2景Hyperion高光谱卫星数据计算矿区植被的红边位置,推断矿区植被富集重金属的情况,进而评价矿山重金属污染修复的效果。研究结果表明,在典型复垦区1号、2号尾矿库四周重金属污染修复取得了较好的效果;与2003年相比,2009年重金属污染修复整体上取得了一定的成效,大部分区域被修复,但仍有部分新增污染区,需采取修复措施。该方法可快速、合理、大范围地评价矿区重金属污染修复的效果。

有机及无机肥料修复重金属污染水稻土效果差异研究

钙镁磷肥、有机肥与硅肥是良好的土壤重金属固化剂,也是常见的有机或无机肥料,非常适合修复重金属污染农田土壤。为筛选出最佳的固化剂及其添加量,对受污染农田的大面积修复提供理论依据与指引,通过室内实验,研究硅肥、钙镁磷肥和有机肥对重金属污染水稻土修复效果、修复后土壤p H值和重金属形态变化。结果表明,硅肥和钙镁磷肥能显著提高土壤p H值,分别添加16 g·kg-1和8 g·kg-1使土壤p H值上升2.65和2.74个单位,添加有机肥p H值上升幅度较小,添加8 g·kg-1仅使p H值上升0.83个单位;三种固化剂对Cd、Cu、Pb和Zn赋存形态造成明显影响,其中添加8 g·kg-1钙镁磷肥将可交换态Cd、Cu、Pb和Zn比例分别减少62.5%、69.0%、69.6%和73.0%,并将其转化为残渣态和有机结合态,修复效果优于硅肥及有机肥。

重金属污染土壤的植物-微生物修复研究进展

对根际细菌参与的植物重金属修复进行综述,并对植物根际细菌在植物修复中的应用前景进行了展望,以期为植物的重金属修复研究提供新的思路。

生物炭对重金属污染土壤养分的影响及修复效果研究

通过生物炭–小白菜盆栽试验,研究果木炭与猪粪炭在0%,5%和10% (以风干土计)添加量下种植小白菜后对重金属污染土壤养分及修复效果的影响。结果表明:种植小白菜前后猪粪炭的添加有利于土壤pH、全氮、有效磷和速效钾的含量的提升与保持。种植前相较CK组,pH、全氮和速效钾含量随两种生物炭浓度增加而增加,有效磷含量随浓度增加而略有下降。种植后,两种生物炭的添加均减缓了土壤中养分含量的下降。生物炭–小白菜联合修复不利于供试土壤中总Cr、总Ni、总Cu和总As的修复,而对总Pb、总Hg、总Zn和总Cd的修复有利,修复效果依次为总Pb >总Hg >总Zn >总Cd。其中猪粪炭对总Pb、总Zn和总Cd的修复更有利,果木炭对总Hg的修复更有利,且随浓度增加效果更显著。后期复合重金属污染土壤修复实践中,可优先选用猪粪炭,且10%的用量效果较佳。

铁基材料修复重金属污染农田土壤的研究进展

铁基材料可通过降低重金属的有效态比例,降低土壤重金属的生物可利用性,控制重金属毒性危害,具有来源广、生产成本低、稳固效果优良等优势。参阅国内外相关文献,对铁基材料在农田土壤修复过程中存在的作用机理如吸附沉淀、还原、氧化等,以及影响因素如土壤水分、pH、有机质含量和离子竞争等进行了阐述。对铁基材料在土壤重金属污染的修复潜力以及未来研究方向进行了相关展望。

海泡石和菌根修复重金属污染土壤研究

通过盆栽试验,研究了向重金属Pb、Zn、Cd复合污染的土壤中单一或联合添加海泡石和菌根Glomus mosseae、Glomus intraradices对玉米生长及玉米体内重金属浓度的影响。结果表明:联合使用海泡石和菌根Glomusintraradices可显著增加玉米地上部和根部的生物量;与单一处理相比,联合使用海泡石和两种菌根可使菌根对玉米的侵染率提高44.53%～58.80%。海泡石可有效阻隔土壤中的重金属向植株迁移,从而显著降低玉米体内Pb、Cd、Zn的浓度;而另一方面,两种菌根会促进植株体内Pb、Cd、Zn的富集,因此,可利用这两种菌根和一些非经济性作物来去除土壤中的Pb、Cd、Zn。

硅藻土对重金属离子的吸附作用及其用于环境重金属污染修复的研究评述

硅藻土拥有独特的物理和化学性质,在工业生产中已经得到十分广泛的应用,但作为环境矿物材料用于环境污染治理,研究尚处于探索阶段。本文重点评述硅藻土对重金属离子的吸附作用及其用于环境重金属污染修复的研究进展。硅藻土表面覆盖着一层硅羟基(Si—OH),构成了硅藻土表面最主要的活性基团。硅藻土对水体中重金属离子的吸附受温度和pH值的制约。一般来说,温度和ph值越低,硅藻土对重金属离子的去除能力越差。改性硅藻土可以大大提高对重金属离子的吸附能力。使用金属氧化物对硅藻土进行表面处理是比较常用的改性方法,这可以一定程度提高硅藻土的比表面积和表面负电荷。

土壤重金属污染及修复研究简述

随着社会的不断发展,土壤重金属污染问题越来越受到人们的关注。该研究主要对土壤重金属污染的来源、危害及被污染土壤修复进行了分析。土壤重金属污染的来源主要有自然输入和人为输入。土壤重金属污染不仅会对土壤微生物产生影响,而且会对动物、植物甚至人类的生存产生深远影响。为减轻土壤的重金属污染,从物理修复、化学修复、生物修复3个方面进行了阐述。

冷水江锡矿山重金属污染及其修复研究综述

冷水江市锡矿山作为“世界锑都”,金属锑的年开采量和储量都十分巨大,是十分宝贵的经济资源。由于技术方面的原因,多年来的开采导致当地受到的污染极其严重,无论是土壤、水体还是大气,污染程度都超过了国家标准的数倍,有的甚至达到数百倍之多。重金属导致土壤肥力下降、酶活性降低、微生物多样性改变等不良后果。当地最为严重的重金属污染是锑污染,锑已经被认定为一种致癌元素,极大程度地威胁到当地动植物的生存。近年来,对自然条件的重视,锡矿山的重金属修复工作也逐步得到推进,复绿工作得到了较好的开展,现阶段锡矿山重金属的治理工作已经取得了一定成效。然而,由于锡矿山的重金属污染十分严重,要想彻底解决重金属污染问题任重而道远,还需对重金属污染的治理和修复开展更深入的研究和实践。

硅藻土对土壤重金属污染修复效果研究

本文通过硅藻土对重金属污染土壤的p H值,以及土壤中重金属离子含量的影响研究,结果表明,硅藻土的添加不会过多的改变土壤p H值等理化特性,可作为土壤重金属污染修复的有效改良剂。

花生秸秆回收对土壤重金属Cd、Pb、Cr污染的修复效果

为探究花生秸秆对不同重金属的吸收效果,通过温室盆栽实验,设置空白(CK)、低浓度重金属处理(Cd(L):10 mg/kg、Pb(L):5 mg/kg、Cr(L):1 mg/kg)和高浓度重金属处理(Cd(H):20 mg/kg、Pb(H):9 mg/kg、Cr(H):2 mg/kg),分析植物生长指标及秸秆的重金属含量.结果表明,土壤重金属污染降低了花生叶片叶绿素含量、株高及地上和地下生物量,花生秸秆(地上与地下部分)重金属含量随施加重金属浓度的增加而增加.在CK、Cd(L)和Cd(H)处理下,回收单位面积花生秸秆对Cd的吸收量分别为:0.01、0.08 mg/m^(2)和0.19 mg/m^(2);在CK、Pb(L)和Pb(H)处理下,对Pb的吸收量为:0.04、0.16 mg/m^(2)和0.18 mg/m^(2);在CK、Cr(L)和Cr(H)处理下,对Cr的吸收量为:0.004、1.3 mg/m^(2)和1.51 mg/m^(2).研究结果表明,花生秸秆能吸收土壤中的重金属污染物,通过回收花生秸秆可一定程度的修复耕地土壤重金属污染.

麦田重金属镉障碍修复研究进展

随着现代工业化和农业发展,我国耕地土壤受到了不同程度的重金属污染。重金属通过粮食作物吸附进入食物链,严重威胁着人类健康,且重金属超标农产品不能作为食品流通,大大降低了其种植收益。本文对麦田重金属超标的原因、危害、修复办法进行了综述,并对修复手段进行了展望,以期为麦田重金属修复提供理论依据。

重金属污染土壤修复技术研究进展

本文通过文献分析,介绍了重金属污染土壤常用的物理修复技术、生物修复技术和化学修复技术等技术原理、应用进展及制约因素等,并指出了重金属污染土壤修复技术的研究方向和发展趋势,为重金属污染土壤修复技术的理论研究和应用提供参考。