铅锌冶炼场地重金属污染土壤修复技术研究进展

铅锌冶炼活动是造成土壤重金属污染的重要来源之一,我国铅锌冶炼场地土壤重金属污染形势日益严峻,严重威胁着人类的健康与安全,亟待治理修复。本文首先分析了我国铅锌冶炼场地土壤的污染现状和污染特征,然后探讨了物理化学修复法、生物修复法、联合修复法等常用重金属污染土壤修复技术的原理、优缺点及适用性,最后提出联合修复技术是未来铅锌冶炼场地土壤重金属污染治理修复的主要研究方向。在污染土壤修复治理过程中,要结合场地土壤污染的程度、范围和特征,有针对性地选择修复技术,需要继续加强修复技术的基础创新,探索多种修复技术协同高效治理模式,提高修复技术的效率和适应性。     

河道疏浚底泥堆土镉污染修复技术分析

城市生活垃圾中重金属Cd污染修复是我国亟待解决的环境问题之一。为了确定最佳Cd污染修复技术,探究了多种镉修复技术在河道治理中的适用性。以华东地区城市河道疏浚底泥堆土修复工程为例,对重金属镉污染土壤的修复工艺进行了对比和分析。拟选定土壤稳定化修复技术、土壤淋洗技术和植物修复技术三种修复工艺对受污染土壤进行治理。实验结果表明,稳定化修复技术可以使土壤中镉的浸出率从33.3%降低到14.3%,能有效降低其在环境中的生物毒性,但镉的总量并不会降低;采用柠檬酸和草酸的土壤淋洗技术,能够使镉的去除率达到90.1%和92.4%;相比而言,植物修复技术具有更为突出的高效性、易操作和二次污染少的特点,但修复周期较长。从技术、经济、环境安全等多方面出发,分别对三种修复工艺进行了分析讨论,综合考虑了研究场地的现状和未来规划,最终确定土壤淋洗技术为治理河道底泥堆土镉污染的最佳选择。      

中国农田土壤重金属污染防治现状与问题思考

土壤是农业可持续发展的基础。经过近40年的经济快速发展与农业高度集约化生产后,我国农田土壤污染与土壤环境质量下降问题逐渐凸显。当前,中国农田土壤重金属污染形势不容乐观,对农产品的安全生产和食品安全构成威胁。文章首先对我国农田土壤重金属污染现状与污染特点、农田重金属污染来源及修复技术研究现状等进行了总结。结果显示：(1)我国农田土壤重金属污染点位超标率相对较高,但以轻度污染为主;(2)污染土壤中主要以Cd、As、Hg、Pb和Cr这5种健康风险重金属元素为主,尤其以Cd风险最高,而以生态风险为主的Ni、Cu和Zn 3种重金属环境风险相对较小;(3)农田土壤污染分布总体表现为南方重于北方,东部重于西部;(4)农田土壤污染逐渐呈现由工业源向农业源、城郊向农村、土壤向食物链转移的发展趋势。基于文献计量方法对我国近30年来农田土壤污染防治研究的热点与趋势进行了分析。结果表明,我国农田土壤污染防治研究主要始于2000年前后,2009年后进入快速发展阶段,研究热点主要包括重金属污染监测、土壤环境环境质量评价、重金属污染土壤修复技术等,近10年来污染土壤修复技术表现为从单一修复技术向联合修复技术发展态势。此外,文章对我国农田重金属污染修复的一般程序、不同污染程度农田土壤的安全利用技术与高风险污染土壤的管控技术进行了评价,最后,对我国当前农田重金属污染防治过程中出现的问题进行了思考,同时针对我国今后农田重金属污染防治研究进行展望,提出了基于源头控制与风险管控措施相结合的农田重金属污染防治体系,以期为未来我国农田土壤重金属污染防治研究规划以及土壤重金属污染防治技术的创新提供参考与借鉴。     

植物修复土壤重金属污染进展

<正>近年来,随着人口快速增长、工农业迅速发展,人为活动导致大量重金属污染物进入土壤环境,造成土壤重金属污染日益严重。重金属污染的恶化严重威胁着国民健康,种种污染事件的频发,引起了社会各界的强烈担忧。全世界每年要耗费大量人力和财力来治理土壤重金属污染,近几年,植物修复技术作为一种新型的土壤重金属污染修复技术,成为该领域的研究热点。传统的重金属污染土壤的修复方法有客土法、热解吸、固化、土壤冲洗等,这些方法通常因投资     

有机物污染的土壤治理方法及研究进展

污染土壤的修复已成为环境保护研究的一个重点。本基干有机物污染土壤治理的最新进展,介绍有机物污染土壤的物理、化学、生物、植物治理方法。并讨论了各种治理方法的最新动态与存在问题。     

AB-DTPA提取法在重金属污染土壤修复模拟试验中的应用可行性

将碳酸氢铵-二乙三胺五乙酸(AB-DTPA)提取重金属生物有效态的方法应用于重金属污染土壤修复的模拟试验中,该土壤的污染元素主要是铜、锌和镉,试验所用修复材料是钠化膨润土。研究表明,AB-DTPA提取法具有很好的稳定性,而且能准确指示铜、锌、镉元素在土壤中的有效态含量,同时AB-DTPA对土壤中铜、锌、镉元素的提取率也适用于模拟试验中修复效果的平行对比。AB-DTPA提取法在重金属污染土壤修复模拟试验中的应用是可行的。     

氯代烃污染场地微生物修复技术研究进展

氯代烃(CAHs)是工农业生产中广泛应用的重要化工原料,其处置不当或意外泄漏使其成为土壤和地下水中最常检测出的有毒有害污染物之一,对人体和生态环境危害巨大。生物修复技术因具有绿色、经济、高效和无二次污染等优势,是氯代烃污染治理的理想技术手段。文章在分析CAHs的理化性质、在环境中的迁移特征和生物降解机制的基础上,对实验室小试、中试等不同规模的微生物修复研究实例、联合修复的进展和降解转化机制进行梳理,同时对CAHs污染生物修复技术的影响因素进行概述,最后,对CAHs污染微生物修复技术的研究进行展望,未来应在采用微孔芯片与极限稀释技术开展低丰度降解菌的挖掘与解析、研发太阳能加热-生物原位修复等高效联合修复技术并分析修复效果影响因素等方面开展研究,以期为CAHs污染的高效、绿色治理提供技术支持。     

某厂电镀车间场地土壤与地下水污染特征

选择某厂电镀车间作为研究区域,采集土壤、地下水、底泥和地表水样品,对样品的pH值、铬、锌、砷、镉、铜、镍、铅和氰化物含量进行了测试,分析了污染物在该区域内的分布特征。结果表明,研究区域土壤主要受到铬、锌、氰化物污染,43%采样点土壤中锌浓度超出土壤环境质量标准三级标准,29%采样点土壤中总铬浓度超出三级标准。55%的采样点地下水受到锌和六价铬污染。电镀车间污水排放口处土壤和地下水样品中均检测到一定浓度的氰化物。电镀车间架空区域下池塘1底泥和附近池塘3底泥及地表水已经受到铬和锌污染。区域内污水池和污泥池铬、锌浓度则严重超标。元素污染物锌、铬和氰化物分别来源于电镀液、电镀后铬酸盐钝化处理及前期采用的氰化物电镀工艺。在分析目前重金属元素污染场地修复技术基础上,建议研究区域采用植物修复技术进行治理。     

冻结技术在水土重金属污染净化与修复中的应用及进展

随着工业化进程的加快,水土重金属污染事件逐渐增多,对其治理与修复成为当前的迫切工作。冻结技术在治理修复污染水土时,其修复过程只向地层输入“冷量”,属于绿色修复技术,无二次污染风险,受到越来越多的关注。详细总结了冻结技术的修复机理,及其在污水、污泥、重金属污染土壤治理修复中的应用现状和最新研究进展。冻结修复机理是通过冰的自净作用和固-液相平衡原理来实现污染物的定向驱赶和富集,而黏性土壤颗粒的吸附和阻滞作用使单一技术对重金属污染土壤的修复难度增大,其他修复手段与冻结技术联合处理成为一种新的思路。利用冻结土体的低渗透性,还可有效降低污染物的迁移速度,封闭不同种类污染物,形成阻隔污染物扩散的冻结屏障。冻结修复技术在水土重金属污染净化及修复领域具有良好的应用前景。     

“一种根系微地球化学障技术修复重金属污染抛秧种植水稻田的工艺”获国家发明专利

2021年2月,由自然资源部中国地质调查局国家地质实验测试中心朱晓华、袁欣、刘晓端团队研发的“一种根系微地球化学障技术修复重金属污染抛秧种植水稻田的工艺”获国家发明专利授权,专利号201811076032.4。土壤是人类赖以生存的根本。随着频繁的人类活动,土壤受到不同程度的污染,已对土地资源可持续利用与农产品生态安全构成威胁。当前我国生态文明建设深入推进,土壤污染修复治理取得长足进步,但土壤整体质量仍有待改善。对于耕地土壤,通过修复手段,在不影响正常耕作的前提下,尽快消除其污染的难度很大。研究团队针对稻米中镉超标的问题,创新性提出“根系微地球化学障”修复技术。     

基于土壤重金属污染风险管控的土壤质量评价:以某县级市为例

近年来农用地土壤质量受重金属污染影响进而导致农产品受到威胁的问题愈发严重,然而关于土壤质量评价的研究很少考虑土壤污染状况,忽略了土壤污染风险对土壤质量的影响。本文以某典型制造业县级市为例,在以土壤理化性质为主要指标的土壤肥力状况评价基础上,对研究区土壤重金属进行污染风险管控类型划分。通过建立分段函数将土壤污染风险管控类型划分结果引入土壤质量评价体系,对农用地土壤质量进行评价。结果表明：研究区土壤理化指标的变异系数从大到小为速效磷(AP)含量>土壤电导率(SEC)>全磷(TP)含量>土壤有机碳(SOC)含量>阳离子交换量(CEC)>全氮(TN)含量>pH。土壤肥力状况随地势降低和河流增加呈现升高的趋势,高肥力区主要分布在平原区西北部和平原区东北部,低肥力区主要分布在东南部丘陵山区和西部低洼区,肥力过渡区环绕低肥力区分布。农用地土壤污染风险管控类型的划分结果表明,Cd、Hg、As、Pb、Cr、Ni、Cu和Zn 8种重金属中至少有88.89%的Cd样点和98.61%的Cr样点属于优先保护类,11.11%的Cd样点、1.39%的Cr样点属于安全利用类,该区重金属污染以Cd为主。土壤质量评价结果表明,土壤质量总体分布与土壤肥力状况分布规律类似,但由于受土壤污染风险的影响,研究区西南部低质量土壤范围向东扩张,东南部低质量土壤分布范围更小,更密集化。上述研究结果说明,引入土壤污染风险管控类型划分结果一般会对土壤肥力状况作减幅修正,并在一定程度上改变原土壤肥力状况的空间分布格局。     

土壤修复过程中重金属形态的研究综述

重金属污染土壤的修复是现阶段污染土壤治理中的难点之一,在土壤修复过程中对重金属的形态研究已在多个领域中开展,并且在重金属形态及其与生物有效性和毒性等研究领域取得了一定的成果。本文综述了现阶段在污染土壤修复过程中对重金属形态研究的主要领域,分析研究重金属形态的必要性,总结出土壤修复过程中重金属形态方面应当从重金属在土壤与植物中的存在形态入手,研究重金属元素在不同界面间的迁移转化规律,通过阻断重金属元素在污染源、土壤、生物之间的传递链条,以阻止重金属对生物体造成危害,从而为土壤重金属污染的治理修复提供理论基础。     

Lead contamination of soil along road and its remediation

With a rapid development of road systems and an associated drastic increase in number of automobiles, the traffic has induced more and more obvious environmental pollution such as noise, dust, emission and heavy metal contamination. Lead, as one of the most harmful heavy metal contaminants, can execute a significant impact on soil quality and plant growth, depending on its form, as well as its transport and accumulation in soil. This paper describes the source and characteristics of Pb contaminant in soil along a road, and reviews the results of research on remediation of Pb-contaminated soils, aiming at identifying promising approaches to soil remediation along roads.     

煤矿塌陷区复垦土壤环境质量评价

通过对煤矿塌陷区复垦土壤采样测试,研究土壤中重金属铜、锌、镉、汞、砷、铅、铬的含量对土壤环境的影响。研究结果表明:按单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法,结合国家土壤环境质量标准对复垦土壤的质量进行评价:研究区内土壤环境质量良好,基本上可以达到国家土壤环境质量二级标准,安全清洁级别;参照《无公害食品蔬菜产地环境条件标准》、《绿色食品产地环境质量标准》和《有机农业生产基地环境质量标准》,对复垦土壤的农用环境进行评价:研究区内土壤全部达到绿色食品产地环境质量标准,如果选择合理的修复方法,对部分有轻微污染的土壤进行,则可以达到有机农业生产基地环境质量标准;以潜在生态危害指数RI分析,复垦区内土壤重金属潜在生态危害指数相对较低,复垦区农业生产具有良好的发展前景。     

对农用地土壤环境质量类别划分的思考:以贵州马铃薯产区Cd风险管控为例

通过收集整理野外采样、室内盆栽和文献数据,验证我国现行《农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618-2008)以及《种植根茎类蔬菜的旱地土壤镉、铅、铬、汞、砷安全阈值》(GB/T 36783-2018)在贵州马铃薯产地土壤Cd环境质量类别划分中的适宜性。研究表明,矿区种植的马铃薯Cd含量超标风险较大,上述两个土壤Cd标准对于贵州马铃薯产地土壤而言均偏严。在分析我国现行土壤作物协同监测采样方法不足的基础上,提出借鉴基于现代采样理论的决策单元多点增量采样(DUMIS)方法开展土壤作物协同监测和修复效果评估。建议因地制宜制定基于有效态的土壤安全利用标准,建议深入开展基于DUMIS的土壤作物协同监测采样方法以及中低污染土壤安全利用有效态标准制定的研究,服务于我国特色农产品产地土壤环境质量类别划分和安全利用。     

我国部分市郊农田的重金属污染与防治途径

分析了我国部分主要城市农田土壤及农作物重金属污染状况，以了解土壤中与农作物中重金属污染物间的相互关系、变化趋势及造成污染的影响因素。结果表明，我国各大城市的农田土壤及农作物都存在不同程度的重金属污染，北方地区的土壤及农作物受重金属污染程度普遍高于南方。重金属在农作物与土壤中的含量一般呈正相关关系，受多种因素影响。对于已污染的土壤，可采用农业工程措施、生物修复法和施用改良剂等予以治理。     

基于可见—近红外反射光谱的典型农田重金属污染风险分类研究

对于人为因素或自然因素造成的农田土壤重金属元素污染,需要进行大面积的土壤环境质量调查和分类管控,然而传统的采样测试方法存在工作量大、代价高等问题。可见—近红外（Vis-NIR）反射光谱是一种快速低成本获取土壤理化信息的手段。为研究Vis-NIR反射光谱预测模型划分土壤重金属污染风险类别的能力,文章以典型人为污染地区（浙江温岭）和典型地质高背景地区（广西横县）的390份农田土壤为样本,测定8种重金属元素（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn）的含量和pH值,并测定土壤Vis-NIR光谱。使用偏最小二乘（PLS）和支持向量机（SVM）算法建立回归模型,对土壤重金属含量和pH值进行预测,并基于预测值进行土壤重金属污染风险分类。结果显示,温岭土壤主要污染元素Cd和Cu的光谱模型回归预测偏差（RPD）分别为1.23和1.19,预测机制与有机质有关。横县土壤主要污染元素As和Cd的RPD分别为1.98和1.93,预测机制与铁氧化物和粘土矿物有关。地质高背景土壤重金属与铁氧化物的正相关性普遍较强,使得光谱模型对重金属含量预测准确度较高。温岭和横县土壤pH值的光谱模型RPD分别为1.76和1.68。土壤重金属污染风险光谱分类的总体 准确度分别为75.0%~100%（温岭）和80.0%~100％（横县）。将Vis-NIR光谱与遥感技术相结合,对农田土壤重金属污染风险进行快速分类总体是可行的。     

中国典型有机污染场地土层岩性和污染物特征分析

目前我国存在大量待修复场地,其分布具有一定的规律性和区域性,场地地层系统结构复杂、渗透性空间异质性显著,污染物种类复杂。总结场地典型土层结构和典型污染物有助于有针对性地开展修复技术的研发。为此,本文收集并整理了全国136处有机污染场地相关资料,对其地域性、地层及污染物特征总结如下:目前我国已经开展调查与修复的有机污染场地主要集中在京津冀和沪宁杭地区;有机污染场地土层基本都含有黏土等低渗透介质,而且都具有非均质性,其中67%场地土层有强非均质性;沪宁杭地区场地土层渗透性总体低于京津冀和辽中南地区,此外我国京津冀和辽中南地区场地调查深度(20.3 m)总体大于沪宁杭地区(12.8 m);我国有机污染场地地下水中最常见的有机污染物种类为氯代溶剂,依次为氯代烷烃类(场地数量占比84%)、氯代苯类(场地数量占比46%)和氯代烯烃类(场地数量占比33%);最常见的3种氯代溶剂依次为二氯乙烷、一氯苯和三氯甲烷。