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生物炭复配矿物质钝化修复重金属复合污染土壤的研究 总被引：1，自引：1，他引：0
《土壤通报》2020,(1):195-200
选取稻壳生物炭、木屑生物炭、羟基磷灰石及蒙脱石作为钝化材料,按钝化剂5:土壤100的重量比添加到重金属复合污染土壤中,通过测定土壤重金属形态变化,研究了钝化材料修复重金属复合污染土壤的效果及其机理。结果表明:生物炭和矿物质均能有效固定土壤中重金属,其中羟基磷灰石的钝化效果最好,对土壤镉、铜和铅的固定化率分别为76.24%、74.26%和98.13%。蒙脱石的钝化效果最差。添加钝化剂后土壤重金属中的酸可提取态和可还原态向着更加稳定的可氧化态和残渣态转化,土壤重金属活性态比例下降。生物炭复配矿物质处理对土壤重金属的钝化效果介于单一生物炭处理和单一矿物质处理之间。此外,生物炭及矿物质均能有效地提高土壤pH,pH可能是影响土壤修复效果的关键因素。 相似文献
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重金属污染农田土壤化学钝化修复的稳定性研究进展 总被引：14，自引：2，他引：12
化学钝化修复是一种应用广泛的重金属污染农田土壤修复方法,但钝化修复只是暂时降低了土壤中重金属的移动性和生物有效性,随着时间的推移被固定的重金属有可能重新释放到土壤中,因此钝化修复重金属污染土壤的稳定性是重金属污染土壤原位钝化修复成功的关键。本文探讨了钝化修复剂的种类、修复机制、修复稳定性的影响因素以及修复稳定性的研究方法,深入分析了钝化修复稳定性的研究现状和存在问题,并提出今后应加强钝化修复稳定性机制和修复稳定性预测模型的研究,建立和完善科学的钝化修复稳定性的研究方法。 相似文献
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农田土壤砷、镉协同钝化修复的研究进展 总被引：2，自引：0，他引：2
由于砷和镉的化学行为不同,为使用化学法实现农田土壤中两元素协同钝化修复增加了难度。本文综述了近几年来砷、镉协同钝化修复的材料和使用效果,其中应用较多的是复合钝化剂和改性钝化剂。复合钝化剂在施加方式上略微复杂,但制备工艺较为简单,钝化效果比单一钝化剂更胜一筹;从钝化剂的性质上看,改性钝化剂效果好且施加量少,但其制备工艺比不改性钝化剂复杂,限制其大面积推广使用,因而简化改性材料的制备流程是砷、镉协同钝化修复的一大突破口。此外,文章从吸附、化学沉淀、络合、螯合作用等方面,归纳了砷、镉协同钝化的机理,并介绍了田间砷、镉协同钝化修复的案例;最后,对目前农田土壤砷、镉协同钝化修复研究提出了5个亟待解决的科学问题——钝化剂的有效性、持久性、安全性、普适性和经济性,并对该领域今后的发展趋势如深入研究如何提高钝化修复材料的普适性,重点关注钝化剂的施用量、持久性和对土壤生态系统的风险评价以及针对不同类型污染土壤的模式化、规范化和规程化钝化修复等方面进行了展望。 相似文献
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油用牡丹是一种新型的木本食用油料植物，其在重金属污染耕地上的生产安全性鲜有报导。本文对云南西部某矿区周边油用牡丹种植区的土壤和植物镉（Cd）、铅（Pb）污染状况进行调查，并结合田间小区试验探讨中重度污染耕地化学钝化修复的可行性。结果表明，油用牡丹种植区的土壤和植物可食部分存在严重的Cd、Pb污染，土壤全量Cd、Pb较风险筛选值（GB 15618-2018）的超标率分别为100%和82.8%；油用牡丹籽粒中Cd和Pb浓度超标率高达100%和82.1%（GB 2762-2017），中药材牡丹皮中Cd超标率也高达77.1%以上。钝化修复显著提高了中重度污染耕地上油用牡丹根系生物量和根长，但对其成活率和株高无显著影响。生石灰和海泡石复合钝化剂施用显著降低了土壤CaCl2提取态Cd、Pb浓度，降幅在56%和59%以上，且随着钝化剂用量的增加钝化效果显著增强。虽然钝化修复显著降低了重度污染土壤上牡丹皮Cd浓度，但牡丹皮Cd浓度仍存在较高的超标风险。为保证中重度污染耕地的油用牡丹生产安全性，应提高钝化剂施用量以持续降低污染土壤中重金属有效性，并加强土壤和农产品Cd、Pb的协同监测。 相似文献
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中碱性镉污染农田原位钝化修复材料研究进展 总被引：5，自引：1，他引：4
《土壤通报》2018,(5)
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。 相似文献
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原位化学钝化技术是修复重金属污染土壤的重要途径之一,通过施入一些钝化剂以降低土壤中重金属有效态含量,从而减少其迁移及对植物的毒害。选取羟基磷灰石（HA）、磷矿粉（PRX和PRH）、沸石、赤泥、新鲜植物残体、玉米秸秆粉末以及相应的处理共21种钝化剂,在同一培养条件和添加浓度下,比较其对人工Cd污染土壤中可交换态Cd含量的影响,并分析了其在不同培养时间对钝化效果的时间效应,试验的结果对于筛选Cd污染土壤钝化剂有着重要的意义。结果表明,纳米化赤泥、羟基磷灰石和纳米化酸洗赤泥可显著降低土壤中可交换态Cd含量,钝化比例高达35%-55%;赤泥、酸洗赤泥、沸石达15%-25%;富含巯基植物蒜苗、油菜、大葱植物残体也可达20%-25%。磷矿粉、大葱粉末、玉米秸秆和巯基化玉米秸秆的钝化效果相对较差;HA、铵型沸石、纳米赤泥、酸洗纳米赤泥、干油菜粉末、酸洗赤泥对可交换态Cd的钝化效果的时间效应不明显;赤泥、大葱残体、特别是玉米秸秆和巯基玉米秸秆随时间增长钝化效果增加显著,在8周和16周时段钝化效果较好。 相似文献
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不同钝化剂对铜污染土壤原位钝化修复 总被引：8，自引：2，他引：8
考察了磷酸二氢钾、碳酸钙、硅酸钠、自制草木灰和自制生物质炭5种钝化剂对Cu污染土壤的钝化修复效果,对修复后的土壤进行了X射线衍射(XRD)分析;同时,对欧共体标准物质局提出的三步提取法(简称BCR法)进行了适当的改进,并运用改进的BCR法对Cu在土壤中的形态进行分析,以探讨不同钝化剂的作用机理。结果表明,5种钝化剂的投加量分别为50、100、20、20和20 g/kg时,对土壤钝化修复效果最佳,投加钝化剂后,土壤中可交换态Cu含量快速减少、残渣态Cu含量快速增加。其中,自制草木灰由于提高土壤p H更易与Cu生成沉淀,对Cu的钝化效果最佳,该钝化剂使有效态Cu含量减少53%,可交换态Cu含量减少49.2%,残渣态Cu含量增加4.7倍,有效地降低了Cu的生物毒性。 相似文献
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采用盆栽试验方法,通过添加赤泥颗粒修复铅锌污染土壤,按照火焰原子吸收分光光度法测定不同时期种植韭菜的土壤中重金属的含量,分析赤泥颗粒对土壤中重金属的钝化行为与机理,确定赤泥颗粒对土壤修复和对韭菜生长促进最佳的添加量。结果表明,赤泥颗粒能缓释OH-,促进重金属铅、锌化学形态转化和抑制生物吸收。铅、锌污染土壤修复的最佳赤泥颗粒添加量为5%,此时,土壤中铅、锌的生物有效态含量在修复期内分别降低了41.03%、26.55%;结合铅锌污染土壤修复与韭菜生长影响,初步确定赤泥颗粒的最佳施用量为1%,此时,土壤中铅、锌的生物有效态含量在修复期内分别降低了24.81%、15.9%;赤泥颗粒对铅锌污染土壤的修复能力大小为铅〉锌。 相似文献
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利用粘粒矿物修复重金属污染农业土壤研究进展 总被引：16，自引：2，他引：14
Heavy metal contamination of agricultural soils poses risks and hazards to humans.The remediation of heavy metal-polluted soils has become a hot topic in environmental science and engineering.In this review,the application of clay minerals for the remediation of heavy metal-polluted agricultural soils is summarized,in terms of their remediation effects and mechanisms,influencing factors,and future focus.Typical clay minerals,natural sepiolite,palygorskite,and bentonite,have been widely utilized for the in-situ immobilization of heavy metals in soils,especially Cd-polluted paddy soils and wastewater-irrigated farmland soils.Clay minerals are able to increase soil pH,decrease the chemical-extractable fractions and bioavailability of heavy metals in soils,and reduce the heavy metal contents in edible parts of plants.The immobilization effects have been confirmed in field-scale demonstrations and pot trials.Clay minerals can improve the environmental quality of soils and alleviate the hazards of heavy metals to plants.As main factors affecting the immobilization effects,the pH and water condition of soils have drawn academic attention.The remediation mechanisms mainly include liming,precipitation,and sorption effects.However,the molecular mechanisms of microscopic immobilization are unclear.Future studies should focus on the long-term stability and improvement of clay minerals in order to obtain a better remediation effect. 相似文献
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Chemical immobilization is one of the most effective technologies for remediating sites with heavy metals,but the selection of proper immobilization material and determination of its dose ratio is a challenge that limits the remediation efficiency.In this study,we conducted a meta-analysis of 489 independent observations on the immobilization of heavy metals,in which the immobilization materials were divided into biochar,phosphate,lime,metal oxides,and clay minerals.The statistical analysis of t... 相似文献
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Ehma Rose GUERET YADIBERET MENZEMBERE Yinhai HE Yingbo DONG Bing LI Chenjing LIU Hai LIN Lengue SAMBIANI 《土壤圈》2023,33(1):23-33
Soil contamination by heavy metal(loid)s is a considerable environmental concern, and immobilization is a promising way to reduce toxicity. In recent years, modified/engineered biochars have gained enormous attention for their use in soil remediation, and various studies have reported notable results from their application and their ability to immobilize heavy metal(loid)s. In this review, a summary of publications on the utilization of modified biochars is presented to address the heavy metal(l... 相似文献
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Journal of Soils and Sediments - Chemical stabilization (or immobilization) is an in situ remediation method that uses amendments to reduce heavy metals availability in contaminated sediments. In... 相似文献
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随着工农业的发展,稻田土壤正面临严重的重金属污染问题,水稻作为南亚和东南亚的主要粮食作物,稻米安全问题显得尤为突出。镉和砷两者在生物地球化学循环上有明显差异,因此镉和砷复合污染水稻土的修复一直是一个棘手的问题。综述了镉砷复合污染水稻土原位钝化技术的研究现状,将钝化技术梳理为氧化还原型、微生物转化累积型、材料型和耦合钝化技术四类。氧化还原型钝化技术重点指出稻田水分调控驱动的氧化还原电位Eh和pH变化、不同元素的生物地球化学循环、有机质等对镉和砷的迁移转化机制;微生物转化累积型钝化技术重点阐明功能微生物对砷和镉的吸收、转化、区室化、菌表吸附等作用机制;材料型钝化技术重点分析现有钝化材料的分类及其与镉和砷的固定化机制;耦合型钝化技术重点总结上述三种技术综合体系下,镉和砷的协同钝化应用。同时对未来镉砷复合污染水稻土的原位钝化修复提出展望,进一步探讨了镉砷在稻田土壤生物地球化学循环过程涉及的新型机制研究方向、修复钝化技术的创新延展趋势;期望在稳产、增产的基础上,寻求一种深度融合现代农业生产模式、保障稻田安全利用的土壤钝化改良技术体系或模式。 相似文献
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Use of Biochar as an Amendment for Remediation of Heavy Metal-Contaminated Soils:Prospects and Challenges 总被引：6，自引：0，他引：6
Altaf Hussain LAHORI GUO Zhanyu ZHANG Zengqiang LI Ronghu Amanullah MAHAR Mukesh Kumar AWASTHI SHEN Feng Tanveer Ali SIAL Farhana KUMBHAR WANG Ping JIANG Shuncheng 《土壤圈》2017,27(6):991-1014
Biochar (BC), known as the new black gold, is a stable, novel carbonaceous by-product that is synthesized through pyrolysis of biological materials in the absence of O2. Recently, an emerging interest in the application of BC as a robust soil amendment has given rise to a broad research area in science and technology. It is considered a promising remediation option for heavy metal (HM)-contaminated soils to reduce HM bioavailability to plants. Remediation efficacy of BC depends on the porosity, composition, pyrolysis temperature, feedstock, and residence time of pyrolysis. This review article aimed to present an overview of BC use in the immobilization of HMs, i.e., Cd, As, Pb, Zn, Ni, Cu, Mn, Cr, and Sb, in contaminated soils. The remaining uncertain factors, including the specific soil HM immobilization mechanisms, long-term beneficial effects, and potential environmental risks associated with BC application are analyzed. Future research must be conducted to ensure that the management of environmental pollution is in accord with ecological sustainability and adaptation of the black gold biotechnology on a commercial basis for immobilization of HMs in contaminated soils. 相似文献