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重金属污染土壤化学钝化剂应用研究进展

重金属污染土壤化学钝化剂应用研究进展
重金属污染土壤化学钝化剂应用研究进展

重金属污染土壤化学钝化剂应用研究进展

作者:韦树燕, 黄宇妃, 宋波

作者单位:桂林理工大学环境科学与工程学院 广西桂林541006

刊名:

资源节约与环保

英文刊名:Resources Economization & Environment Protection

年,卷(期):2013(6)

参考文献(28条)

1.Begum Z A;Rahman I M M;Tate Y Remediation of toxic metal contaminated soil by washing with biodegradable aminopoly-carboxylatechelants 2012(10)

2.丁华;吴景贵土壤重金属污染及修复研究现状[期刊论文]-安徽农业科学 2011(13)

3.王意锟;郝秀珍;陈容改良剂对重金属复合污染土壤的钝化修复研究[期刊论文]-腐植酸 2010(04)

4.郑小真;刘锦秀不同改良剂对土壤环境中重金属污染的原位钝化效应[期刊论文]-海峡科学 2008(06)

5.杨晓英;杨劲松;黄铮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[期刊论文]-农业环境科学学报 2007(02)

6.Doumett S;Lamperi L;Checchini L Heavy metal distribution between contaminated soil and Paulownia tomentosa,in a

pilot-scale assisted phytoremediation study:Influence of differentcomplexing agents 2008

7.王立群;罗磊;马义兵不同钝化剂和培养时间对Cd污染土壤中可交换态Cd的影响[期刊论文]-农业环境科学学报 2009(06)

8.李正强;熊俊芬;马琼芳4种改良剂对铅锌尾矿污染土壤中光叶紫花苕生长及重金属吸收特性的影响[期刊论文]-中国生态农业学报2010(01)

9.李建东;顾红;高永刚石灰对重金属铅影响玉米生长的抑制效应研究[期刊论文]-生态环境 2006(02)

10.杜志敏;周静;郝建设4种改良剂对土壤-黑麦草系统中镉行为的影响[期刊论文]-生态环境学报 2010(11)

11.李华;时伟宇;吴弢外源沸石对铅污染菜园土修复作用研究[期刊论文]-农业环境科学学报 2007(06)

12.李鹏;安志装;赵同科天然沸石对番茄及土壤中铅的影响[期刊论文]-生态环境学报 2010(09)

13.陈春霞;卢瑛;尹伟骨粉和沸石对污染土壤中铅和镉生物有效性的影响[期刊论文]-广东农业科学 2011(14)

14.郝秀珍;周东美;薛艳天然蒙脱石和沸石改良对黑麦草在铜尾矿砂上生长的影响[期刊论文]-土壤学报 2005(03)

15.朱雁鸣;韦朝阳;冯人伟三种添加剂对矿冶区多种重金属污染土壤的修复效果评估——大豆苗期盆栽实验[期刊论文]-环境科学学报2011(06)

16.丁琼;杨俊兴;华珞不同钝化剂配施硫酸锌对石灰性土壤中镉生物有效性的影响研究[期刊论文]-农业环境科学学报 2012(02)

17.胡钟胜;章钢娅;王广志改良剂对烟草吸收土壤中镉铅影响的研究[期刊论文]-土壤学报 2006(02)

18.丁永祯;宋正国;唐世荣大田条件下不同钝化剂对空心菜吸收镉的影响及机理[期刊论文]-生态环境学报 2011(11)

19.朱奇宏;黄道友;刘国胜改良剂对镉污染酸性水稻土的修复效应与机理研究[期刊论文]-中国生态农业学报 2010(04)

20.郭利敏;艾绍英;唐明灯不同改良剂对镉污染土壤中小白菜吸收镉的影响[期刊论文]-中国生态农业学报 2010(03)

21.张青;李菊梅;徐明岗改良剂对复合污染红壤中镉锌有效性的影响及机理[期刊论文]-农业环境科学学报 2006(04)

22.杨文瑜;聂呈荣;邓日烈化学改良剂对镉污染土壤治理效果的研究进展[期刊论文]-佛山科学技术学院学报(自然科学版) 2010(06)

23.陈丹艳;许仙菊;栾德琴几种改良剂对砷镉铅复合污染水稻土的修复[期刊论文]-江苏农业学报 2011(06)

24.何增明猪粪堆肥中钝化剂对重金属形态转化及其生物有效性的影响研究 2011

25.Wu L H;Luo Y M;Xing X R EDTA-enhanced phytoremediation of heavy metal contaminatedsoil with Indian mustard and associated potential leaching risk 2004

26.林君锋;王果;李玉林EDTA络合剂和酸度控制对土壤Cd动电过程的影响[期刊论文]-广东农业科学 2010(06)

27.方一丰;郑余阳;唐娜EDTA强化电动修复土壤铅污染[期刊论文]-农业环境科学学报 2008(02)

28.招启柏;朱卫星;胡钟胜改良剂对土壤重金属(Cd、Pb)的固定以及对烤烟生长影响[期刊论文]-中国烟草学报 2009(04)

本文链接:https://www.wendangku.net/doc/941144238.html,/Periodical_zyjyyhb201306108.aspx

土壤重金属污染评价方法的比较

随着近代工业的发展,人们对重金属资源的需求越来越大,在生产、加工的过程中产生的重金属废弃物也越来越多。如果土壤中重金属含量超过一定范围,就会对生态环境造成一定的影响和破坏。国家环境保护总局发布的 2000年中国环境状况公报上的数据显示:在30万hm2基本农田保护区土壤有害重金属抽样监测中,有3.6万hm2土壤重金属超标,超标率达12.1%[1]。日本重金属污染的农田面积达37029.4hm2,我国重金属镉污染的农田面积达1.2万hm2[2]。沈阳张士灌区用含镉污水灌溉20多年后,污染耕地2500多hm2,稻田含镉5~7mg/kg[3]。 重金属进入环境后不易被环境中的微生物分解,易在土壤中积累,并在农作物中残留,最终通过食物链在动物、人体内积累,严重影响人体健康[4-11]。如1955~1972年,日本富山县神通川流域的“骨痛病”,就是由于居民食用了镉含量高的稻米和饮用镉含量高的河水而引起的[12],同样在1953~ 1972年由于日本熊本县水俣湾的居民食用被汞废水污染的鱼虾,导致近万人患中枢神经疾病—水俣病[13]。由此可见,土壤重金属污染的危害是严重的,被污染的区域是广泛的,因此对土壤重金属污染评价方法的研究是十分必要的。 1重金属污染评价方法 1.1单因子指数法单因子指数法是国内通用的一种重金属污染评价的方法,是国内评价土壤、水、大气和河流沉积物重金属污染的常用方法[14-16]。 计算公式如下: P i=C i S 式中,P i为污染物单因子指数;C i为实测浓度,mg/kg;S为土壤环境质量标准,mg/kg。P i<1则表明未受污染,P i>1则表示己经受到污染,P i数值越大,说明受到的污染越严重。 单因子指数法可以判断出环境中的主要污染因子,但环境是一个复杂的体系,环境污染往往是由多个污染因子复合污染导致的,因此这种方法仅适用于单一因子污染特定区域的评价;单因子指数法是其他环境质量指数、环境质量分级和综合评价的基础。 1.2尼梅罗综合指数法单因子污染指数法只能分别反映各个污染物的污染程度,不能全面、综合地反映土壤的污染程度,因此当评定区域内土壤质量作为一个整体与外区域土壤质量比较,或土壤同时被多种重金属元素污染时,需将单因子污染指数按一定方法综合起来进行评价,即应用综合污染指数法评价。重金属元素综合污染评价采用兼顾单元素污染指数平均值和最大值的尼梅罗综合污染指数法。计算公式如下: I=P i2最大+(1/n∑P i)2 2 √式中,I为尼梅罗综合污染指数;P i为土壤中i元素标准化 污染指数(污染物单因子指数);P i最大为所有元素污染指数中的最大值。 尼梅罗综合指数法的计算公式中含有评价参数中最大的单项污染分指数,其突出了污染指数最大的污染物对环境质量的影响和作用,刘哲民应用单因子指数和尼梅罗综合污染指数法结合对宝鸡土壤的重金属污染进行了评价[16]。通过这种方法对宝鸡的土壤重金属污染的现状进行了分级并指出了对环境污染贡献最大的元素,但是没有考虑土壤中各种污染物对作物毒害的差别。同时根据尼梅罗指数法计算出来的综合污染指数,只能反映污染的程度而难于反映污染的质变特征。 1.3污染负荷指数法污染负荷指数法是Tomlinson等在从事重金属污染水平的分级研究中提出来的一种评价方法,该方法被广泛应用于土壤和河流沉积物重金属污染的评价[17-18]。某一点的污染负荷指数的公式如下: F i=C i/C0i I PL=F1×F2×F3…F n n√ 式中,F i为元素i的最高污染系数;C i为元素i的实测含量,mg/kg;C0i为元素i的评价标准,即背景值,一般选用全球页 土壤重金属污染评价方法的比较 徐燕1,2,李淑芹1,郭书海2,李凤梅2,刘婉婷2 (1.东北农业大学资源与环境学院,黑龙江哈尔滨150030;2.中国科学院沈阳应用生态研究所,辽宁沈阳110016)摘要综述了国内外典型的土壤重金属污染的评价方法,分析了各种方法的优劣之处和适用范围,论述了GIS在土壤重金属污染评价方面的应用,最后提出用潜在生态危害指数法和污染负荷指数法相结合,重金属污染评价方法与ArcGIS软件相结合的方法来克服各种评价方法的不足和局限之处。 关键词土壤;重金属污染;评价方法 中图分类号X53文献标识码A文章编号0517-6611(2008)11-04615-03 Comparison of Assessment Methods of Heavy Metal Pollution in Soil XU Yan et al(College of Resource and Environment,Northeast Agricultural University,Haerbin,Heilongjiang150030) Abstract Several representative assessment methods about heavy metal pollution were summarized.The advantages,disadvantage and application range of those methods were analyzed.Application of GIS in assessment of heavy metal pollution in soil was discussed.Finally,the mehods for conquering the disadvantages and limitations of evaluation methods were put forward,which were the combination of potential ecological risk index and pollution load index and the combination assessment method of heavy metal pollution and ArcGIS software. Key words Soil;Heavy metal pollution;Assessment method 基金项目国家重点基础研究发展计划项目(2004CB418501);辽宁省 重大科技项目(06KJT11001)。 作者简介徐燕(1983-),女,黑龙江鹤岗人,硕士研究生,研究方向:土 壤重金属污染的评价。通讯作者。 收稿日期2007-11-28 安徽农业科学,Journal of Anhui Agri.Sci.2008,36(11):4615-4617责任编辑王淼责任校对况玲玲

重金属钝化技术修复污染土调研报告

重金属钝化技术修复污染土调研报告 一、原位钝化修复技术简介 原位钝化修复,指利用化学、生物等措施改变重金属污染物在土壤中的化学形态和赋存状态,从而降低重金属的生物有效性和迁移性,减少植物对重金属的吸收,主要以化学固定法和微生物修复为代表。鉴于土壤重金属污染常常涉及面积很大,各种工程修复措施的成本过高,因此发展原位钝化方法是目前中轻度污染土壤修复的较好选择。 土壤重金属钝化修复包括固化和稳定化两个概念,其中原位化学钝化修复是向重金属污染土壤中加入一种或多种物质,通过发生吸附、沉淀、离子交换、氧化还原等一系列反应,改变重金属在土壤中的化学形态、赋存状态,其主要目的是降低因土壤环境的微小变化或土壤生物活动而活化的土壤重金属污染物的迁移能力和生物有效性。钝化剂的添加并不能将重金属污染从土壤中去除,但是可以影响其形态分布,通过将可提取态的重金属转化为残渣态,减少土壤重金属污染对环境和人类健康的危害,从而达到修复污染土壤的目的。 图1 农田重金属污染钝化 重金属钝化现在是农田土壤重金属修复的主要技术,近年来研究迅速,专利情况如下图所示。

图2 重金属钝化专利分析 二、技术原理 不同的钝化过程和反应机制将直接影响钝化修复效果。如果钝化修复材料,如石灰等,仅通过改变土壤pH来降低重金属的生物有效性,这种钝化是不稳定的,一旦土壤pH通过缓冲或其他因素降低,那么环境风险又将重现;如果钝化材料通过提高土壤pH和增加吸附量两种作用,土壤重金属的这种钝化作用则相对稳定,其稳定性依赖于土壤及钝化修复剂的缓冲容量和钝化修复剂的吸附容量;如果修复材料通过矿物晶格层间吸附或形成沉淀,钝化效果则依赖于重金属污染物的固液平衡动力学特征及沉淀的溶度积Ksp,其钝化效果也相对持久稳定。 土壤中重金属的钝化过程与添加材料有关,主要包括以下几个方面作用机理: 吸附、沉淀、络合、离子交换和氧化还原等。 (1)沉淀作用 通过向污染土壤中施入石灰等碱性物质,随着pH值的升高,更易于使重金属水溶态形成氢氧化物或者碳酸盐结合态沉淀,并且随着土壤pH值提高,土壤表面负电荷也会增加,增强了土壤对重金属的亲和性,从而降低土壤中重金属迁移性和毒性。 (2)吸附作用和离子交换作用

金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策(通用版)

( 安全论文 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策(通用版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策 (通用版) 摘要:矿山开采为经济发展提供了资源保证,但同时也带来了一系列生态环境问题。文章介绍了我国部分地区日益发达的金属矿业造成的土壤重金属污染状况,分析了重金属元素的在环境中的存在形态、释放机理、污染特征及其生物危害。指出了金属矿山土壤重金属污染目前尚存在的问题并提出了防治土壤重金属污染的具体措施。 关键词:重金属污染;修复技术;土壤;金属矿山 CurrentSituationofHeavyMetalPollutioninSoils andCountermeasures Abstract:Miningforeconomicdevelopmenttoprovidetheresources,butalsob

ringsaseriesofecologicalenvironmentproblems.Thispaperintro ducestheareaofourcountrypartincreasinglydevelopedmetalmini ngcausedthesoilheavymetalpollutionstatus,analysisofheavyme talelementsintheenvironmentofexistenceform,releasemechanis m,thepollutioncharacteristicsandbiologicalhazards.Metalmin esoilheavymetalpollutionispointedoutexistingproblemsandput sforwardspecificmeasurestocontrolsoilheavymetalpollution. 金属矿山既是资源集中地,又是天然的土水生态环境污染源。在开采过程中流失的重金属Pb、Hg、As、Cd、Cr等是土水生态环境的重要毒害元素。。随着矿山开采年份的增加,矿山周边土壤环境中重金属不断积累,污染现象日趋严重。重金属进入土壤环境后,扩散迁移比较缓慢,且不被微生物降解,通过溶解、沉淀、凝聚、络合、吸附等过程后,容易形成不同的化学形态。当其在土壤中积累到一定程度时,就有可能通过土壤—植物(作物)系统,经食物链为动物或人体所摄入,潜在危害性极大。因此,金属矿山土壤的重金属污染问题必须引起高度关注,并采取相应措施加以防治。

数学建模A题 城市表层土壤重金属污染分析(基础教资)

2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛 承诺书 我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮 件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问 题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他 公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正 文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反 竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。 我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写): A 我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话): 所属学校(请填写完整的全名):重庆交通大学 参赛队员 (打印并签名) :1. 陈训教 2. 范雷 3. 陈芮 指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名):胡小虎 日期:2011 年9 月 12日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):

2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛 编号专用页 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号): 评 阅 人 评 分 备 注 全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号): 全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):

城市表层土壤重金属污染分析 摘要 本文针对城市表层土壤重金属污染做出了详细的分析,对于本题中所提出的问题一,我们利用MATLAB软件对所给的数值进行空间作图,然后分别作出了八种重金属元素的空间分布特征,然后,我们利用综合指数(内梅罗指数)评价的方法,对五个区域进行了综合评价,得出结果令人满意。对于问题二,我们根据第一问和题目所给的数据进行综合分析,得出了重金属污染的主要原因来自于交通区含铅为主的大量排放,和工业区污水的大量排放等等。对于问题三,我们通过对问题一中的八张重金属元素空间分布的图可以看出,发现大多数金属都呈中心发散性传播,同时经过分析,我们发现,如果考虑大气传播和固态传播,很难得出结论,在交通区,由于是汽车尾气造成的传播,发现重金属的传播无规律可循等,所以,我们考虑液态形式的传播,以针对地表水污染物的物理运动过程,以偏微分方程为建模基础,通过和假设和模型参数的估计,得出了可能污染源位置,最后,我们对模型进行了稳定性检验即灵敏性分析和拟合检验,发现在参数变化在10%左右,模型的稳定性良好。最后我们全面分析了模型的优缺点,,最后可以用MATLAB软件得出相应的结果。为更好地研究城市地质环境的演变模式,测定污染源范围还应收集该地区的每年生活、工业等重要污染源的垃圾排放量,地下水流动方向以及每年的生物降解量,降雨量对重金属元素扩散的影响。一但有污染证据,我们可以在该污染源附近沿地下水流动方向设定更多采样点,由此,我们可以构造一个三维公式来计算污染物质浓度的浮动就可以模拟三维空间内的重金属分布影响。 关键字:表层土壤重金属污染 MATLAB 内梅罗指数偏微分方程稳定性检验灵敏性分析地质演变生物降解量

土壤重金属污染

土壤重金属污染 摘要:随着现代工业的发展,工业排出的污染物越来越多,土壤的重金属污染就是一个例子,土壤污染对人类的身心都造成了巨大的危害。本文主要就土壤重金属的概念、来源种类、特点危害、采样检测、防治修复等方面都做了一定的阐述。 With the development of modern industry, industrial discharge pollutants is more and more, soil heavy metal pollution is one example, soil pollution has caused great harm on human body and mind . This paper discusses the concept, origin of soil heavy metal types and characteristics, sampling testing and prevention harm repair all aspects were discussed as well。 关键词:土壤污染,重金属,危害 据报道,目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染耕地面积近 2000 万公顷,约占总耕地面积的 1/5,其中工业“三废”污染耕地 1000 万公顷,污水灌溉的农田面积已达 330 多万公顷。例如:某省曾对 47 个县和郊区的 259 万公顷耕地(占全省耕地面积的五分之二)进行过调查。其结果表明,75% 的县已受到不同程度的重金属污染的潜在威胁,而且污染趋势仍在加重。 一土壤重金属污染的定义 重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。但是由于不同的重金属在土壤中的毒性差别很大,所以在环境科学中人们通常关注锌、铜、钴、镍、锡、钒、汞、镉、铅、铬、钴等。砷、硒是非金属,但是它的毒性及某些性质与重金属相似,所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。由于土壤中铁和锰含量较高,因而一般不太注意它们的污染问题,但在强还原条件下,铁和锰所引起的毒害亦应引起足够的重视。 土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属带入到土壤中,致使土壤中重金属含量明显高于背景含量、并可能造成现存的或潜在的土壤质量退化、生态与环境恶化的现象。[1] 如下图为土壤环境质量标准值(GB15618—1995)单位: mg/kg

关于土壤重金属污染评价方法探讨

关于土壤重金属污染评价方法探讨 发表时间:2019-06-13T09:34:31.367Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年4期作者:洪运 [导读] 结合个人工作经验,对传统的重金属污染评价方法进行了分析,仅供相关人士参考。 广东清慧综合环保咨询科技有限公司 523000 摘要:随着城镇化和工业化进程的加快,各行各业对重金属资源的需求与日俱增,重金属的使用也在一定程度上给环境带来了污染,使土壤中的重金属超标,对土壤造成难以逆转的污染,进而破坏生态平衡。所以为了有效的避免这一问题,应该客观准确的对土壤中重金属的污染程度进行分析。目前我国有许多中分析方法,本文主要阐述了土壤重金属污染的成因及特点,结合个人工作经验,对传统的重金属污染评价方法进行了分析,仅供相关人士参考。 关键词:重金属污染;污染评价;土壤污染 土壤是人类赖以生存的资源之一,是农业生产的基础,而且也是人类和动物生存的基本环境要素,随着工业化和城市化的快速发展,导致工业废气和生活污水的大量排放,城镇人口的增加,使得汽车数量也增加,导致汽车尾气的过度排放,加上农药化肥的过度使用,以及矿产资源的不合理开发,使得土壤环境系统中重金属含量日益增加,土壤重金属污染具有极大的危害性,会使得土壤生态环境质量下降,而且潜伏期长,会危害到人类的身体健康,针对这一现状,必须加强对土壤重金属污染评价方法的研究,加强对土壤污染的预防控制。 1土壤重金属污染的成因及特点 土壤是人类社会生存和发展的基本前提,土壤的形成来之不易,而且更新周期十分漫长,通常被认为是不可再生资源,但它也是大量残余废物最重要的调节环节之一。随着现代工业的快速发展,人们的生活领域不断扩大,生活方式也在变化,一些不合理的垃圾处理方式,比如焚烧、直接填埋给土壤造成了严重的污染,工厂的生产、矿产开采等都会造成土壤中重金属的污染。 1.1土壤重金属污染的成因分析 1.1.1自然原因 在自然界中,土壤中重金属的污染不是单一的原因造成,而是受多种因素的影响。在土壤形成的初始阶段,母质中的重金属含量直接决定了土壤中重金属的含量。随着土壤的生长,母质对重金属的影响也在不断增加,加上一些自然的生物残落也会加重土壤的重金属污染。例如火山爆发、森林火灾等自然灾害可能使许多重金属漂浮于空中,植物叶片会吸收部分重金属,随着树木的凋零,进而被微生物吸收进入土壤,从而增加了土壤中重金属的含量。 1.1.2人为原因 随着工业化程度的不断加深,人类活动给土壤带来了许多不可逆转的破坏,已经逐渐上升成为土壤重金属污染的主要来源。 1、废气、烟雾等空气污染。工业生产会向大气排放大量废气和烟雾,汽车尾气的过度排放,火电厂使用煤炭发电等都会造成大气污染。而这些废气又会通过大气沉降渗透到土壤中,久而久之,会给土壤造成重金属污染。 2、化肥和农药的使用。城镇化的加快导致农耕地面积的减少,为了满足人们的日常食物需要,种植商不得不使用化肥和农药,从而达到缩短农作物的生长周期,提高农作物的产量和质量的目的,或者为了种植一些反季节食物,这些化学农药的使用,会在土壤中释放许多重金属物质,导致土壤中的重金属污染加重,进而威胁人类健康。 3、水污染。我国的水资源分布十分不均,西北沙漠地区干涸,而沿海地区水资源充裕,导致在某些地区,农业用地灌溉时引入的水来自于工业废水,这种污水本身就含有大量的重金属,进入农田后会使得土壤中沉淀大量重金属,加上水资源的流动性,进一步恶性循环,造成土壤污染和地下水污染。 4、其他生产生活活动。比如城市居民生活垃圾的堆放,垃圾土壤填埋,直接焚烧,重金属工业废弃物直接排放等生产生活活动,都会造成土壤的重金属污染。 1.2土壤重金属污染的特点 重金属的化学性质稳定,潜伏周期长,极难被微生物进行分解,而且具有协同性、扩散性。一旦进入土壤,就会对土壤的质量造成难以逆转的破坏,而人类和动物作为食物链的顶端,长期食用重金属污染土壤种植的食物,会对健康造成危害,低汞浓度可以促进小麦早期萌发的生长,但随着时间的增长,最终会抑制小麦生长,而高毒性的砷、镉等,都会给人们的身体健康造成危害。 2传统评价方法 2.1指标法 指标法主要是根据测得的元素含量和土壤元素的背景值,采用不同的公式计算,并与评价标准进行比较,对污染程度进行比较的方法。该方法简单易操作,但忽略了实际污染情况的复杂性,检测结果不够可靠。常用的有Nemero指数法。 综合指数法又称Nemero综合指数法,利用该法能够准确判断出多种重金属对受测区域的污染等级,但是没办法分析出元素对土壤污染的差别,即只能反映各种重金属元素对土壤的污染程度。 2.2数学模型索引方法 该方法是基于指标方法的基础上,即在有限的已知数据的基础上,通过计算软件进行数学模型建立,对未知结果进行预测,这种方法能够有效弥补指标法的不足,但是在具体的评估过程必须应用大量的函数进行计算,操作复杂且难以控制。主要包括模糊数学法和灰色聚类法。 在使用模糊数学法时,相关影响因子的影响需要重点考虑,这对确定重金属元素污染程度的等级有着至关重要的影响。该模型可用于评估重金属造成的土壤污染,然后根据不同的隶属函数,对土壤质量进行测定,得到对应的关系模糊数学矩阵,最后根据重金属评价因子,得到权重模糊数学矩阵,从而可以分析计算得到污染评价结果。 而灰色聚类法主要是由模糊数学法演变过来的,是对已知白信息进行不同程度的白化,并通过相应的系统,确保实现物化或者量化问题。在实际计算过程中,必须首先确定白化函数,并使用该公式进行计算,得到污染物与污染水平之间的关系。

土壤重金属污染原位钝化修复技术研究

土壤重金属污染原位钝化修复技术研究 摘要:土壤重金属污染是当今面临的主要环境问题之一,其修复也已成为当前研究的热点问题。本研究首先介绍了重金属污染土壤原位钝化修复技术,并通过实验研究,验证了该技术的实际可行性,最后就该技术钝化的长期稳定性展开了探究,以期能够为土壤重金属污染修复提供理论参考。 关键词:土壤;重金属污染;原位钝化修复技术 近年来,随着现代工农业的发展,我国重金属污染事件频发,严重影响广大群众的身体健康,土壤重金属污染与修复成为人们关注的环境问题之一。目前,在各种土壤重金属污染修复技术中,原位钝化修复技术由于成本低、操作简单易行、并且修复效率高,对于中轻度浓度污染土壤的修复具有较好的应用前景,成为研究的热点。 1.原位钝化修复技术概述 原位钝化修复是指向土壤中投加钝化材料,改变重金属污染在土壤中的化学形态和赋存状态,从而降低重金属的生物有效性和迁移性,减少植物对重金属的吸收,也称为原位固定技术或原位稳定化技术。这种钝化修复方法从成本和时间上能更好地满足轻微、轻度重金属污染土壤的治理要求,尤其满足重金属复合污染土壤修复的要求。因此,针对我国耕地土壤以轻微、轻度重金属污染为主的特点,重金属污染土壤原位钝化修复技术已成为当前我国重金属污染耕地土壤修复技术的研究热点。 纳米材料因其巨大的比表面积和强大的吸附能力被广泛应用到土壤污染修复当中,强酸改性后的纳米碳黑增加了表面C=C和O-H官能团,并引进了O=C -OH、C-O 和CNO 等官能团,应用于重金属Cu、Cd污染过的修复中。但是目前仍然缺乏对纳米材料的土壤环境行为和生态环境风险的研究。 2.原位钝化技术盆栽试验 2.1供试材料 本试验所用土壤为典型棕壤,其pH值为6.65;供试钝化材料为硝酸-高锰酸钾改性纳米碳黑,pH值在5~6左右;供试植物分别选用耐受植物黑麦草和超积累植物红叶菾菜。 2.2盆栽试验 称取500gCd2+污染棕壤于聚乙烯花盆中,每个花盆中的基肥一致,称取尿素2g和磷酸二氢钾4.4g共溶于1L水中,在每个花盆底部托盘浇水120mL,钝化一周后播种。本试验按照以下处理方式进行栽培试验。 A:不添加钝化材料种植黑麦草; B:不添加钝化材料种植红叶菾菜; C:添加2%OBC不种植植物; D:不添加钝化材料不种植材料; E:添加2%OBC并种植黑麦草; F:添加2%OBC并种植印度芥菜。 其中,2%的钝化材料是称取10g改性纳米碳黑(OBC)混入500g棕壤中,搅拌均匀。为区分根际土和非根际土,称取200g混匀后的含2%OBC的棕壤用500目的尼龙布包成半圆形放入花盆中。植物种子均种于尼龙布包裹的土壤中。 2.3分析方法 盆栽土培实验每10d为一个周期,经过10d以后,分别在每个花盆里选取一

土壤重金属污染现状

土壤重金属污染现状 摘要: 重金属作为一种持久性污染物已越来越多地被关注和重视. 重金属矿山的开采利用是造成当今世界重金属污染的主要原因,并已经严重威胁和影响人类的生存和发展.本文从我国重金属的利用入手,总结了我国近几年重金属污染的现状,分析了重金属污染物进入环境介质的途径和方式. 为促进我国矿业开发与环境的可持续发展和和谐发展,对重金属资源的合理开发利用提出措施和建议. 关键词: 重金属; 利用; 重金属污染 引言 所谓重金属污染,是指由重金属及其化合物引起的环境污染. 重金属矿山的开采及其产品的利用是重金属污染的重灾区,也是全球重金属污染的源头所在,对于矿山环境,重金属污染的主要危害对象是农作物和人. 其主要原因在于重金属被排入环境后具有永久性,且有明显的累积效应.随着人们对金属矿产品的需求量的不断增大,由此引发的环境问题日趋严重,重金属污染就是其中最为典型的一个. 以云南铅锌矿为例,云南拥有国内储量最大的兰坪铅锌矿和国内品位最富的会泽铅锌矿,它的开采量日益增大,产生的环境问题也随之日益增多,由于云南铅锌矿山布局分散,规模偏小,工艺技术落后,装备水平低,并且有相当一部分乡镇和个体私营企业没有专门的尾矿坝,尾矿、废水随意排放,加之由于当地开发无序,滥采滥挖,环保投入不足,导致矿山特别是铅锌矿山老化,品位下降,开采难度增大,造成了一定的环境污染,并使得生态环境的修复、改造和维护难以进行。 一土壤重金属污染的定义 重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。但是由于不同的重金属在土壤中的毒性差别很大,所以在环境科学中人们通常关注锌、铜、钴、镍、锡、钒、汞、镉、铅、铬、钴等。砷、硒是非金属,但是它的毒性及某些性质与重金属相似,所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。由于土壤中铁和锰含量较高,因而一般不太注意它们的污染问题,但在强还原条件下,铁和锰所引起的毒害亦应引起足够的重视。 土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属带入到土壤中,致使土壤中重金

土壤重金属污染现状及其治理方法

论文课题土壤重金属污染现状及其治理方法 小组组长12549025 李思远 小组成员12549026 李康 12549028 王鑫 12549030 吴义超 土壤重金属污染现状及其治理方法随着社会的快速发展,土壤重金属污染日益严重。针对此,涌现了许多修复技术,而生物修复前景广阔,正日益受到重视。 现代工农业等快速发展的同时,土壤重金属污染的形势也越来越严峻。其治理方法很多,而生物修复以其无可比拟的优势正受到关注,应用前景广阔。但生物修复仍存在许多问题待解决,如超积累植物吸收重金属的机理还未研究清楚。所有这些,都阻碍了生物修复的大规模应用。 土壤重金属污染是指土壤中重金属过量累积引起的污染。污染土壤的重金属包括生物毒性显著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As,以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。这类污染范围广、持续时间长、污染隐蔽、无法被生物降解,将导致土壤退化,农作物产量和质量下降,并通过径流、淋失作用污染地表水和地下水。过量重金属将对植物生理功能产生不良影响,使其营养失调。汞、砷能抑制土壤中硝化、氨化细菌活动,阻碍氮素供应。重金属可通过食物链富集并生成毒性更强的甲基化合物,毒害食物链生物,最终在人体内积累,危害人类健康。 1现状 1.1国内

国家环境保护部抽样监测30万公顷基本农田保护区土壤,发现有3.6万公顷土壤重金属超标,超标率达12.1%。 据国土资源部消息,目前全国耕地面积的10%以上已受重金属污染,约有1.5亿亩,污水灌溉污染耕地3250万亩,固体废弃物堆积占地和毁田200万亩,其中多数集中在经济相对发达地区。 据我国农业部调查数据,在全国约140万公顷的污灌区中,受重金属污染的土地面积占污灌区面积的64.8%,其中轻度污染46.7%,中度污染9.7%,严重污染8.4%。 华南部分城市50%的耕地遭受镉、砷、汞等有毒重金属污染;长三角地区有些城市大片农田受多种重金属污染, 10%的土壤基本丧失生产力。 2005年,长三角等地土壤重金属污染严重的情况,曾见诸报端,并引发舆论普遍关注和争议。土壤污染立法迫在眉睫。 对浙北、浙东和浙中的236.5万公顷农用地调查发现,不适合种农作物的农用地面积为47.2万公顷,占20%;浙北、浙中、浙东沿海三个区域中,属轻度、中度与重度重金属污染的面积分别占38.12%、9.04%、1.61%,城郊传统的蔬菜基地、部分基本农田都受到了较严重的影响。 第九届亚太烟草和健康大会中一项名为《中国销售的香烟:设计、烟度排放与重金属》的研究报告称:13个中国品牌国产香烟中铅、砷、镉等重金属成分含量严重超标,其含量最高超过拿大产香烟3倍以上! 2009年8月,陕西凤翔县发现大量儿童血铅含量严重超标,后确认是附近的陕西东岭冶炼公司的铅排放所导致。 1.2国外 英国早期开采煤炭、铁矿、铜矿遗留下的土壤重金属污染经过300年依然存在。1996到1999年间,英格兰和威尔士尝试挖出污染土壤并移至别处,但并未根本解决问题。从20世纪中叶开始,英国陆续制定相关的污染控制和管理的法律法规,并进行土壤改良剂和场地污染修复研究。 日本的土地重金属污染在上世纪六七十年代非常严重。其经济的快速增长导致了全国各地出现许多严重环境污染事件,被称为四大公害的痛痛病、水俣病、第二水俣病、四日市病,就有三起和重金属污染有关。 荷兰在工业化初期土地污染问题严重。从20世纪80年代中期开始,加强土壤的环境管理,完善了土壤环境管理的法律及相关标准。国土面积4.15万平方

【CN110014032A】一种农田土壤重金属污染的修复方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910351179.8 (22)申请日 2019.04.28 (71)申请人 北京建工环境修复股份有限公司 地址 100015 北京市朝阳区京顺东街6号院 16号楼 (72)发明人 王祺 郭丽莉 熊静 李书鹏  何玮淑 宋倩 王蓓丽 阎思诺  (74)专利代理机构 北京三聚阳光知识产权代理 有限公司 11250 代理人 李静 (51)Int.Cl. B09C 1/00(2006.01) B09C 1/08(2006.01) (54)发明名称 一种农田土壤重金属污染的修复方法 (57)摘要 本发明属于土壤保护技术领域,具体涉及一 种农田土壤重金属污染的修复方法。该方法采用 重金属钝化剂与土壤混合均匀,养护后种植第一 农作物,然后种植超富集植物,同时施加重金属 活化剂,再然后施加钝化剂,种植第二农作物后, 先施加重金属钝化剂可以有效降低重金属淋失 风险,同时避免重金属富集于农作物内,而后再 施用重金属活化剂,种植超富集植物,吸收重金 属,降低土壤中重金属的含量,植物根系未覆盖 范围内土壤中的重金属由于重金属钝化剂的存 在保持低淋失风险。本发明采用植物富集技术和 施加重金属钝化剂的方法既可以从根本上去除 重金属的问题,又可以在种植作物时对重金属进 行钝化处理, 提高了土壤的使用效率。权利要求书1页 说明书9页CN 110014032 A 2019.07.16 C N 110014032 A

权 利 要 求 书1/1页CN 110014032 A 1.一种农田土壤重金属污染的修复方法,其特征在于,包括以下步骤, 种植农作物前先将重金属钝化剂与土壤翻耕10-30cm混合均匀,养护12-17天; 春茬时期,种植第一农作物,待所述第一农作物收获后,种植超富集植物,同时施用重金属活化剂; 秋冬茬前收获超富集植物,然后再施加重金属钝化剂,翻耕10-30cm混合均匀,养护12-17天; 秋冬茬时期,种植第二农作物,收获所述第二农作物后,种植超富集植物的同时施加重金属活化剂或休耕至来年春茬前; 其中,所述超富集植物包括香根草、蓖麻、东南景天、龙葵、忍冬或密毛蕨;所述第一农作物包括小麦、蚕豆、玉米或大豆;所述第二农作物包括玉米、大豆、甘薯、谷子、花生或烟草。 2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述钝化剂为改性蛭石、改性生物炭和改性海泡石中的至少一种。 3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述重金属钝化剂的用量为50-150kg/亩。 4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述活化剂包括腐植酸、聚天门冬氨酸、聚谷氨酸、衣康酸、山梨糖醇、柠檬酸、微生物菌剂和促根剂; 所述促根剂包括亚氨基二琥珀酸、[9,9-二(2-乙基己基)-9H-芴-2,7-二基]二硼酸和4-硝基苯基-β-D-纤维二糖苷中的至少一种; 所述微生物菌剂包括枯草芽孢杆菌、绿木霉菌、地衣芽孢杆菌、尿素酶芽孢杆菌、酵母菌、假单胞菌中的至少一种。 5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述活化剂中各组分的质量分数为,20-25%腐殖酸、15-20%聚天门冬氨酸、15-20%聚谷氨酸、15-20%衣康酸、8-10%山梨糖醇、8-10%柠檬酸、3-5%微生物菌剂和0.5-2%促根剂。 6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述活化剂的制备方法包括,将25%腐殖酸、20%聚天门冬氨酸、15%聚谷氨酸、20%衣康酸、8%山梨糖醇、8%柠檬酸,干燥、研磨后过筛去杂质,用水溶解,加入0.5%促根剂,混匀分散,喷雾干燥后加入3.5%微生物菌剂,制得粉状重金属活化剂。 7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,所述活化剂的用量为3-10kg/亩。 2

土壤中重金属环境污染元素的来源及作物效应

第23卷第2期2005年5月 贵州师范大学学报(自然科学版) Journa l of Guizhou Nor m al University(Natural Sciences) Vo.l23.No.2 M ay2005 文章编号:1004)5570(2005)02-0113-08 土壤中重金属环境污染元素的来源及作物效应 王济1,王世杰2 (1.贵州师范大学地理与生物科学学院,中科院地化所环境地球化学国家重点实验室,中科院研究生院贵州贵阳550002; 2.中科院地化所环境地球化学国家重点实验室,贵州贵阳550002) 摘要:主要介绍我国5土壤环境质量标准6中规定含量的8种重金属环境污染元素(汞、镉、铅、铬、砷、锌、铜、镍)的污染来源及作物效应。土壤中重金属的主要来源是成土母质,矿山开采的三废污染,大气中重金属的沉降,农药、化肥、塑料薄膜等的使用等。重金属在作物中的分布规律一般是根>茎>叶>籽实。 关键词:土壤;重金属;环境;污染;来源;作物效应 中图分类号:X53文献标识码:A The sources and crops effect of heavy m eta l ele m en ts of con ta m i na ti on i n soil WANG Ji1,WANG S h i2ji e2 (1.Gu iz hou Nor ma lUn i ve rs i ty,The State Key Laboratory of Enviro nmenta lGeochem istry,Institute of Geochem i stry,Graduate School of Ch i nese A cade m y of Sc i ences,Guiyang,Gu i zho u550002,Ch i na; 2.The S tate Key Laboratory of Environ m en tal Geoche m istry,Instit ute of Geoche m istry, Chinese A cade m y of Sc i ences,Guiyang,Gu i zho u550002,Ch i na) Abstr act:Th is paper has intr oduced t h e source and crops eff ect of heavymetal e le ments of conta m i n a2 ti o n(H g,Cd,Pb,Cr,A s,Z n,Cu,N i)li m ited by Environmental Qua lity Standar d f or Soils (GB1561821995).The ma i n source is f ro m mother2materi a l of soi.l The heavy meta ls polluti o n also can be related w ith the produce ofm iner,sedi m en tation of heavy me tals in at m osphere,use of agro2 che m icals etc.The distri b uti o na l or der in crops i s root>ste m>leaf>f rui.t K ey w ord s:soi;l heavy meta;l environmen;t pollution;source,crop e f fect 土壤中重金属污染元素主要包括汞、镉、铅、铬及类金属元素砷等生物毒性显著的元素,以及有一定毒性的锌、铜、镍等[1]。因此我们将汞、镉、铅、铬、砷、锌、铜、镍合称为重金属环境污染元素。人类活动将重金属加入到土壤中,致使土壤中重金属含量明显高于原有含量,并造成生态环境质量恶化的现象称为土壤重金属污染[2]。重金属污染物在土壤中移动性很小,不易随水淋滤,不被微生物降解[3,4]。它们一方面对农作物、农产品和地下水等许多方面产生重大影响,并通过食物链危害人体健康;另一方面因大多数重金属在土壤中相对稳定且难以迁出土体,对土壤理化性质及土壤生物学特性(尤其是土壤微生物)和微生物群落结构产生明显不良影响,从而影响土壤生态结构和功能的稳定性[2,5]。 113 收稿日期:2005-01-04 基金项目:贵州省高校发展专项资金(黔教科2004111),贵州师范大学校科研启动费资助项目。作者简介:王济(1975-)男,博士,研究方向:土壤与环境。

土壤重金属污染原位钝化修复技术专家徐应明教授访谈录

土壤重金属污染原位钝化修复技术专家徐应明教授访谈录 来源:尾矿处理/尾矿利用/尾矿陶粒/尾矿处理技术/尾矿处理设备-郑州德森环境科技有限公司 中国生态修复网:您好,据有关报道,我国现在受重金属污染的耕地多达3亿亩,约 占全国耕地总面积的1/5。我们赖以生存的土地受到了重金属的污染,但土壤污染究竟有多严重,它给人们的食品安全造成了怎样的严重影响,这是人们迫切所要知道的? 徐应明教授:2014年4月17日国家环境保护部和国土资源部发布了全国土壤镉、汞、 砷、铜、铅、铬、锌、镍8种无机污染物点位超标率分别为7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%。从公布的数据来看,尽管环境保护部和国土资源部都已经开展了全国土壤重金属污染状况调查,但有关农田土壤重金属污染面积究竟多少目前尚无确切统计的公开数据。2012年农业部在财政部专项经费支持下,在全国开展了农产品产地土壤重金属污染状况普查、监测预警、修复示范及禁产区划分等工作,重点摸清全国工矿企业区、大中城市郊区、污水灌区等重点区域农产品产地重金属污染底数,完善农产品产地土壤环境质量档案,建立农产品产地分级管理制度,建立农产品产地土壤重金属监测预警机制,开展修复示范试点及农产品产地禁产区划分试点等工作。希望通过这次普查能够比较准确地获得全国农产品产地土壤重金属污染状况,但由于本次大规模普查仅采集土壤样品,而未实行土壤-农产品一对一采样形式进行调查,因此,最终获得的结果也将与环境保护部和国土资源部获得的结果一样,仅仅是农田土壤重金属污染状况数据,而并不能真实全面地反映农产品重金属污染状况。这是因为全国各地农田土壤类型、酸碱性、有机质含量、耕作制度、降雨等各种因素差异很大,目前的土壤环境质量标准重金属限量值全国是统一的,这就导致重金属超标的土壤农产品不一定超标,如对重金属镉污染,在北方碱性土壤区域或土壤有机质含量高的区域或南方春季多雨季节采样,土壤重金属镉超标,但农产品却不一定超标,特别是在北方碱性土壤区域,在土壤重金属镉超标1-2倍时,种植的蔬菜等农产品不一定超标;在广西等地水稻田土壤轻度镉污染情况下,由于春季多雨,种植早稻的稻米镉超标就不明显,而同样稻田种植晚稻稻米镉超标就很明显。因此,这时采用土壤环境质量标准来判断农产品重金属污染状况就存在很大的不确定性。 所以,农田土壤重金属污染普查的结果,能否真正反映实际情况是受到诸多因素干扰和影响的,好的、准确的普查结果,需要有一个科学合理的普查设计方案、严格和规范的操作规程、严格按照要求的执行力、高水平的实验室分析检测能力、普查成员培训和管理严格到位等等措施的保障。就目前我国农田土壤重金属污染状况来看,湖南、江西、云南、贵州、四川、广西等有色金属矿区土壤重金属污染尤为严重。我国西南地区(云南、贵州、广西等)土壤重金属背景值远高于全国土壤背景值,如镉、铅、锌、铜、砷等。这主要是由于重金属含量高的岩石(石灰岩类)在风化成土过程中释放重金属而富集土壤中的缘故。大中城市郊区以污水灌溉农田土壤重金属污染为主,其中蔬菜,特别是叶类蔬菜超标比较明显,部分地区,玉米和小麦的镉、铅、汞等重金属污染超标也比较明显,但应该注意到对玉米、小麦重金属超标现象仍然需要考虑大气污染源的输入,而不一定全部来自土壤污染。

中国耕地土壤重金属污染概况

中国耕地土壤重金属污染概况 摘要:依托收集的耕地土壤重金属污染案例资料,建立了我国138个典型区域的耕地土壤重金属污染数据库,并利用《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)中的二级标准作为评价标准,测算了我国耕地的土壤重金属污染概况。研究表明:(1)我国耕地的土壤重金属污染概率为16.67%左右,据此推断我国耕地重金属污染的面积占耕地总量的1/6左右;(2)耕地土壤重金属污染等别中,尚清洁、清洁、轻污染、中污染、重污染比重分别为68.12%,15.22%,14.49%,1.45%,0.72%;(3)8种土壤重金属元素中,Cd污染概率为25.20%,远超过其他几种土壤重金属元素;此外,也有一些区域发生Ni,Hg,As和Pb土壤污染,但是Zn、Cr和Cu元素发生污染的概率较小;(4)辽宁、河北、江苏、广东、山西、湖南、河南、贵州、陕西、云南、重庆、新疆、四川和广西14个省、市和自治区可能是我国耕地重金属污染的多发区域,特别是辽宁和山西的耕地土壤重金属污染可能尤其严重。 关键词:土壤污染;重金属;耕地;污染概率 过去的50年中,大约有2.2万t的Cr,9.39×105t的Cu,7.89×105t的Pb 和1.35×106t的Zn排放到全球环境中,其中大部分进入土壤,引起了土壤重金属污染。随着我国工业和城市化的不断发展,工业和生活废水排放、污水灌溉、汽车废气排放等造成的土壤重金属污染问题也日益严重。重金属污染不仅能够引起土壤的组成、结构和功能的变化,还能够抑制作物根系生长和光合作用,致使作物减产甚至绝收。更为重要的是,重金属还可能通过食物链迁移到动物、人体内,严重危害动物、

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