超顺磁微纳米MFH功能材料对铅污染土壤的修复研究

为有效、快速、廉价地修复废水和土壤铅污染,研究了一种重金属铅修复去除材料(超顺磁微纳米Fe3O4@Ca10(PO4)6(OH)2功能材料,MFH)的投加量、Pb^(2+)初始浓度、吸附时间、pH、离子强度以及有机质浓度等因素对废水、污染土壤中Pb^(2+)的修复效果。结果表明,MFH对溶液中的Pb^(2+)的吸附满足准二级动力学模型,在10min左右达到吸附平衡,最大吸附量181.6 mg·g^(–1);在pH 2.00~5.00范围内Pb2+去除率随溶液pH的增加而下降;溶液中离子强度增大会抑制MFH对Pb2+的去除率,而溶液中有机质含量增加则能有效提高MFH对Pb2+的去除率。MFH对农田和工业园区铅污染土壤均有较好的去除效果,添加重金属活化剂EDTA能明显提高MFH对土壤中铅的去除效果,其中对轻度铅污染的农田土壤中铅总量去除量为102.74μg·g^(–1)。利用磁棒对土壤中MFH进行回收,回收率可达88%以上,再生性能恢复率89.49%,且再生后的MFH磁性能、比表面积恢复较好。

螯合剂对铅污染土壤上玉米幼苗生长及铅积累特性的影响

通过温室盆栽试验研究了螯合剂EDTA和DTPA对Pb污染土壤上玉米幼苗生物量及Pb积累特性的影响。结果表明,单独Pb处理对玉米幼苗生长没有明显的影响,而玉米植株体内Pb含量随土壤Pb处理浓度的增加而明显增加,根系Pb含量高于地上部Pb含量。分别添加3mmol·kg-1EDTA和DTPA处理促进土壤Pb溶解,EDTA处理土壤有效Pb含量大于DTPA处理土壤有效Pb含量;EDTA和DTPA处理对Pb污染土壤上玉米生长的效应不同,DTPA处理对玉米生长没有明显的影响,而EDTA处理玉米地上部干重比不加EDTA的对照降低了15%￣39%,根系干重则降低了40%￣50%;添加螯合剂处理后玉米植株体内Pb含量明显增加,EDTA处理促进玉米吸收和积累Pb的作用大于DTPA的作用。

螯合剂不同施用方式下花卉植物修复铅污染土壤的效果

通过温室盆栽试验比较2种螯合剂(EDTA和NTA)的不同施用方式(包括单施和混施,收获前1周一次性施用、收获前2周一次性和分2次施用)对紫茉莉和百日草修复铅污染土壤的强化效应。结果表明:与未加螯合剂的对照相比,螯合剂施用对花卉植物的株高、茎粗和干重均没有显著的影响,但植株地上部铅含量和铅富集系数显著增加;2种花卉植物相比,紫茉莉的地上部平均铅含量和铅富集系数均较百日草低,而铅转移系数则明显高于百日草;不同的螯合剂施用方式相比,收获前2周加入螯合剂处理的植株地上部平均铅含量和铅富集系数均高于收获前1周加入螯合剂的处理,而具体的处理效应则取决于花卉植物的种类以及螯合剂的施用次数和浓度配比;紫茉莉的铅转移系数与其地上部铅含量和铅富集系数的规律性基本一致,且以先施EDTA后施NTA(NTA∶EDTA浓度比1∶2)处理的铅转移系数最高,而百日草的铅转移系数则与其地上部铅含量和铅富集系数的规律性不同。综合植株地上部铅含量和铅富集系数及铅转移系数的结果来看,紫茉莉以收获前2周先施EDTA、1周后再施用NTA、且NTA∶EDTA浓度比为1∶2时,对于铅污染土壤能达到最佳的修复效果。

铅污染土壤修复技术研究进展及发展趋势

阐明土壤中铅污染现状和铅的存在形态,总结和评述铅污染土壤修复技术,展望未来铅污染土壤修复技术的发展趋势,并列举出几种铅污染土壤的组合修复技术,可为铅污染防治示范工程和产业化提供借鉴和参考。

铅污染土壤的动电修复研究

通过不同修复时间和不同含水率试验,分别考察了动电修复技术在不同修复时间和不同含水率情况下对铅污染土壤的修复效果,试验过程中监测两极电极池中的pH值以及土样中电流的变化;试验结束后,测定铅在土壤中的迁移分布和土壤的含水率,并计算了每组试验中铅的去除率。结果表明:修复时间增加,污染物的去除率也相应提高,并最终趋于一个极值;含水率对去除率也有重要影响,含水率越大修复效果越显著。并对动电技术的研究发展进行了展望。

磷酸盐对铅污染土壤稳定化修复机理的研究

在铅污染土壤中分别加入磷酸二氢钠(SDP)、磷酸氢二钠(DSP)、磷酸钠(TPA),研究不同磷酸盐对铅污染土壤的稳定化效果及其修复机理,并与未处理的铅污染土壤进行比较。结果表明:SDP、DSP、TPA处理后,均能在较短的养护时间(5d)后显著降低污染土壤中铅的浸出浓度,最佳稳定率分别达78.98%、86.43%、91.47%,且磷酸盐的作用效果与其投加量呈正相关,稳定化效果能在较长时间内保持稳定;磷酸盐的作用机理主要是通过磷酸根与铅离子生成在较大的pH值范围内稳定存在的磷酸铅类化合物,特别是Pb_(10)(PO_4)_6(OH)_2的形成有利于提高污染土壤中铅的稳定性。

纳米羟基磷灰石对铅污染土壤中小白菜铅吸收特性和生理生化特征的影响

通过盆栽试验探讨施用纳米羟基磷灰石(NHAP)对铅污染土壤中小白菜生长及品质的影响。研究表明,施用NHAP能有效提高铅污染土壤中小白菜的生物量,并能减少小白菜地上部和地下部对铅的吸收。施用NHAP还能缓解铅对小白菜的胁迫作用,表现为叶片叶绿素含量和维生素C含量升高,丙二醛(MDA)含量下降;NHAP还能增加小白菜抗氧化酶含量水平,提高过氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的含量,提高小白菜清除活性氧的水平,抑制脂质过氧化作用,从而保护细胞膜的结构,维护其正常的生理生化功能。结果表明,施用纳米羟基磷灰石能有效促进铅污染土壤中小白菜的生长,并且提高其品质,这对于改善铅污染土壤质量,提高小白菜产量及品质具有很好的作用。

纳米羟基磷灰石对铅污染土壤中植物吸收铅和3种酶活性的影响

采用盆栽试验研究了纳米羟基磷灰石对铅污染土壤中油菜和白菜的生物量、土壤中Pb质量比、油菜和白菜中Pb累积量及土壤中3种酶活性的影响。结果表明:在纳米羟基磷灰石质量比为15g/kg时油菜地上部Pb累积量为最小值2.06 mg/kg,土壤中脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性达到最大值,与空白相比分别提高9.16%、79.2%、64.3%,并且达到了显著性差异(p<0.05);在纳米羟基磷灰石质量比为20 g/kg时白菜地上部Pb累积量为最小值5.21 mg/kg,土壤中脲酶、过氧化氢酶活性达到最高值,比空白分别提高93.9%、18.8%,并且达到了显著性差异(p<0.05),而蔗糖酶活性达到最大值的质量比为15 g/kg,与空白相比提高75.4%,并且达到了显著性差异(p<0.05)。种植油菜土壤中Pb总量与3种酶活性呈现极显著的正相关,而种植白菜的土壤中Pb总量与脲酶和过氧化氢酶呈现极显著的正相关,与蔗糖酶相关性不显著。油菜的生物量、种植土壤中3种酶活性和耐Pb毒性能力明显高于白菜,因此,种植油菜比白菜的修复效果好。

紫花苜蓿对铅污染土壤修复能力及其机理的研究

以10 mmol/L Pb(NO3)2处理紫花苜蓿幼苗10 d,分析了Pb在紫花苜蓿幼苗根、茎、叶中的积累情况,Pb在根表皮细胞中的亚细胞区域化特点,以及Pb在紫花苜蓿体内的主要存在形式。结果表明,Pb在紫花苜蓿幼苗中积累量(M)特点为:M根 >M茎 >M叶。同时X-ray微区分析显示,胞间隙是紫花苜蓿积累Pb浓度最高的部位,细胞壁和液泡次之,胞质中最低。Pb的存在形式分析表明Pb在紫花苜蓿体内主要以难溶的形式存在,另外BSO能够加剧Pb污染对紫花苜蓿幼苗Pn和生长的抑制作用,显示了紫花苜蓿对Pb的耐受与植物络和素的形成有关。这些都表明紫花苜蓿对Pb具有一定的耐受机制,避免其对胞质代谢的毒性。同时紫花苜蓿具有很高的生物量和对Pb较高的富集作用,因此是一种很有利用价值的土壤铅污染修复植物。

利用高效溶磷菌钝化修复铅污染土壤效果及其影响因素研究

利用高效溶磷菌的溶磷特性对受铅污染土壤展开修复研究,研究了菌液添加量与土壤全磷含量对重度污染土壤修复效果的影响。通过测定有效磷含量、有效态铅含量、pH等指标变化,结合X射线衍射法(XRD)分析土壤物相变化,初步研究了溶磷菌的钝化机制。当目标溶磷菌发酵菌液的添加量达到150mL/kg时,目标菌可有效在土壤中存活;当土壤全磷含量达到1g/kg时,经过钝化培养可将土壤有效态铅含量降至4mg/kg、土壤中有效磷含量增加至19mg/kg。对钝化后土壤Pb形态分析表明,在目标溶磷菌作用下,土壤中Pb由可交换态、碳酸盐结合态向残渣态转变,XRD分析结果表明残渣态主要为氯磷酸铅盐化合物(Pb_5(PO_4)_3Cl),是Pb在土壤中最稳定的化合物之一。

不同淋洗剂对铅污染土壤的淋洗效果及其影响因素分析

【目的】探明不同淋洗剂对铅污染土壤的淋洗效果及其影响因素,为铅污染土壤恢复提供基础依据。【方法】以云南省兰坪铅锌矿区周边农田土壤为研究对象,选用振荡淋洗技术研究草酸、酒石酸、氯化铁、柠檬酸、柠檬酸+EDTA、盐酸、乙酸对铅污染土壤中铅的淋洗效果及其影响因素。【结果】不同淋洗剂对土壤Pb的淋洗效果存在差异;随着淋洗剂浓度的增加,淋洗效果初期增长很快,后期逐渐趋于平缓;浓度为0~1.2 mol/L的淋洗效果为氯化铁>草酸>盐酸>酒石酸>柠檬酸>乙酸,其中氯化铁最大淋洗效率可达90%以上;在0~8 h内,淋洗时间越长淋洗效率越高,且盐酸>酒石酸>柠檬酸;当pH为3,柠檬配复配比为5∶5,EDTA和柠檬酸复配比为3∶7时,对重金属污染土壤Pb的淋洗效率分别为50.93%和63.23%。【结论】氯化铁、草酸、盐酸对Pb的淋洗效果均较好,合理的淋洗温度可以提高土壤淋洗效率,复合淋洗剂比单一淋洗剂淋洗效果更好。

螯合诱导技术强化植物修复铅污染土壤的研究现状及展望

向土壤中添加螯合剂促进植物对重金属的吸收是目前一项比较有发展前景的土壤修复技术。但由于Pb在土壤中的的存在形态不一,导致植物有效性较低,利用植物对土壤中铅的修复效率十分有限,所以向土壤中施加一定量的螯合剂有助于植物对铅的吸收。如今螯合诱导技术已经成为一个国际热点和发展的趋势。该文主要介绍了螯合剂种类的划分以及螯合诱导技术强化植物修复铅污染土壤的应用现状,综述了Pb污染土壤螯合诱导强化植物修复技术的研究进展,最后对螯合剂在植物修复重金属污染土壤应用中存在的问题进行了分析讨论,并对未来螯合诱导技术今后的发展方向进行了探讨与展望。

纳米羟基磷灰石对铅污染土壤中铅化学形态分布的影响

通过人工模拟重度铅污染土壤,并向土壤中加入不同浓度的纳米羟基磷灰石(nano hydroxyapatite,nHAP),考察nHAP对土壤中铅的钝化修复作用。结果显示,nHAP能提高铅污染土壤中的pH值,并且随着投加nHAP的浓度的增高,土壤中的pH值也随着增高;nHAP能有效地将土壤中生物有效性高的铅化学形态转化为难以被生物吸收利用的形态,从而降低土壤中铅的生物活性,达到有效钝化土壤铅的作用。

生态茶园植物对铅污染土壤修复的潜力

生态茶园是目前茶树种植的新模式。它的优势是实现茶树种植与生态环境之间的平衡,不仅能够改善土壤性能,还能够提升茶叶产量与茶叶的营养价值。近些年来,生态茶园的相关研究更加深入,生态茶园植物对土壤的修复能力也逐渐成为了业内研究的重点。借助生态茶园的优势和作用,恢复铅污染土壤,提升土壤肥力,推动土壤资源的优化配置。本文针对生态茶园植物对铅污染土的修复潜力进行几方面分析。

覆膜对油菜修复铅污染土壤影响研究

通过不同铅含量土壤上的覆膜油菜微区试验,分析了覆膜对油菜修复铅污染土壤的影响。结果表明:覆膜条件下油菜叶片和根部的铅含量随着生长期的延长而增加。在同一生长时期,油菜叶片和根部的铅含量随着土壤铅添加量的增大而增加。覆膜条件下不同铅浓度处理土壤油菜叶片和根部的铅含量均大于不覆膜处理,且施铅浓度越大,影响越明显;油菜叶片和根部铅含量越大,油菜鲜重越小。

不同因素对含铅污染土壤生物有效性影响

应用SBET法探究不同因素对铅污染土壤生物有效性的影响,实验结果表明:5组土样铅生物有效性为55.55%~109.16%,且土样中铅的含量与其生物有效性没有明显的相关性(P>0.05);反应条件对生物有效性的影响探究中表明,保留时间、反应温度、土液比及模拟胃液pH对土样生物有效性均有一定影响,且模拟胃液pH对土样生物有效性影响最大,在模拟胃液pH由1.5增长至4时,生物有效性降低近14倍;改良剂的施加对土样铅生物有效性存在一定影响,且磷酸二氢钠施加后的土样铅生物有效性稍低于石灰,模拟胃液pH依然对改良剂处置后的土样铅生物有效性存在较大的影响。

重毒性铅污染土壤清洁高效修复研究进展

在介绍了铅元素污染背景、现状与危害的基础上,对土壤中铅的来源、赋存形式及其提取方法进行了详细介绍.结合土壤修复技术研究现状,对三大修复方法如物理、化学及生物修复法进行了系统综述,并从效率、适用性、经济性等方面评估了3种修复方法的优势与劣势,发现化学修复最适合重毒性铅污染治理.随之对化学淋洗法和固定化/稳定法作了详细介绍,探讨并评价了不同种类淋洗剂和固化剂的修复机制、修复效果、适用性和应用前景等.最后对未来重毒性铅污染土壤清洁高效修复提出了展望,修复方法应尽量减少对土壤的破坏;对高铅污染土壤来说联合修复技术的发展是土壤修复富有潜力的发展方向;应当尽可能地确定铅污染土壤修复机制,实现定向修复;同时应加强多功能复合材料的研发.

叶绿醇对铅污染土壤酶活性及土壤铅有效态影响

采用土培盆栽试验,研究了在铅污染土壤中添加叶绿醇对土壤酶活性和土壤铅离子有效态的影响,探讨了不同处理时间下叶绿醇对铅污染土壤的缓解作用。结果表明:短时间内在土壤中添加叶绿醇对土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性具有促进作用,对土壤脲酶活性具有抑制作用,且每种酶对叶绿醇的敏感程度不同,其中碱性磷酸酶最为敏感;随着处理时间延长土壤中过氧化氢酶活性、脲酶活性和铅离子有效态降低,蔗糖酶活性和碱性磷酸酶活性显著升高;土壤重金属铅浓度为600 mg/kg时,叶绿醇浓度为50 mg/kg蔗糖酶活性最强,比空白对照组高出122.28%;当土壤中叶绿醇浓度为250 mg/kg时,土壤碱性磷酸酶活性最高,是空白对照组的251.61%。总之,在铅污染的土壤中添加叶绿醇后能改变土壤酶活性,降低土壤中铅的有效态,并且随着培养时间的延长,叶绿醇对铅污染土壤的修复效果逐渐降低。

磷酸亚铁铵对铅污染土壤的修复研究

利用磷酸亚铁铵对5倍铅(GB 15618—1995三级标准)污染土壤进行固化,并通过TCLP和Tessier连续提取法对固化效果进行分析。结果表明,磷酸亚铁铵的加入使可交换态和碳酸盐结合态铅显著减少,降低了重金属Pb的有效性,可有效固化土壤中的重金属Pb。磷酸亚铁铵质量分数为1.5%时能达到固化要求,且加入的固化剂量越大,稳定效率越高。利用XRD和SEM对土壤进行结构表征,结果表明,经固化处理后形成的磷酸铅盐(PbH_2PO_4、Pb_3(PO_4)_2)、类磷氯铅矿(Pb-PO_4-Cl/OH)及混合重金属沉淀物(Fe-PO_4-Pb-OH)结构稳定,使得重金属离子难以浸出。

壳聚糖辅助下玉米修复铅污染土壤能力的研究

为了研究壳聚糖辅助下玉米(ZeamaysL.)对铅污染土壤的修复能力,采用L9(34)正交试验进行研究,考虑了4因素3水平,4因素为土壤铅含量、壳聚糖含量、壳聚糖溶液pH值以及加入壳聚糖后的提取时间.研究结果表明,加入壳聚糖会造成玉米生长停滞,甚至死苗,原因在于壳聚糖属于天然高分子有机物,会造成土壤板结,阻碍植物吸收水分,同时壳聚糖将土壤中的大量重金属溶出,造成玉米重金属中毒.加入壳聚糖后,玉米对铅的吸收较对照结果有很大提高,壳聚糖能够促进铅元素从土壤向植物体内转移,但壳聚糖促进铅元素从玉米地下部分向地上部分转移的能力较弱;综合壳聚糖的促进效果,在土壤铅含量为1.8g·kg-1,壳聚糖含量为5mmol·kg-1(土),壳聚糖溶液pH值为4.5,提取时间为7天的条件下,有利于促进铅在玉米地上部分的吸收.