土壤重金属污染及修复的研究现状

随着现代工业的发展,工业排出的污染物越来越多,土壤的重金属污染逐渐引起了人们的广泛关注,因为土壤污染对人类的生存造成了巨大的危害。现阶段土壤重金属污染的研究已在各个相关领域开展。本文主要就土壤重金属的概念、来源种类、特点危害、防治修复等方面总结前人研究成果,得出目前我国对土壤污染及其修复主要研究方向,为进一步防治土壤重金属污染提供理论基础。     

植物修复技术在土壤重金属污染中应用的研究进展

当前,土壤受重金属污染状况在国内外都很严重,受到了越来越多的关注。植物修复技术是新近发展起来的一项用于处理土壤重金属污染的生态技术,其机理主要是通过某些植物对重金属元素的吸收、积累和转化,达到减轻重金属污染土壤的目的。与传统的处理土壤污染方法相比,植物修复技术具有经济、简单和高效等优点。简要介绍了植物修复的几种类型,论述了当前国内外植物修复技术的研究进展。重点涉及了其中的植物提取和植物稳定两种修复类型,当它们与其他诸如稳定同位素标记技术、基因工程技术等相结合时,可以提高植物的修复效果。而超积累植物由于其独有的生理特性非常适用于大规模应用。最后探讨了植物修复技术在土壤污染治理中的一些不足、发展趋势和研究重点。     

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。本文介绍了土壤重金属污染的现状,治理和修复技术的基本原理和方法,给出了各种重金属污染治理与修复方法的优缺点和适用范围,并对土壤重金属污染修复技术研究进行了展望。     

土壤砷污染特点与植物修复探讨

土壤砷污染一直是国内外关注的热点,植物修复技术是20世纪80年代提出的利用植物治理土壤污染的一种"绿色技术".土壤中砷主要以无机态的形式存在,并主要为Al、Fe、Ca等所吸附而产生共沉淀,水溶态的砷含量一般小于总砷的5%.砷污染区的植物砷含量一般高于非污染区,具有耐贫瘠、耐干旱且地带性不是很强的特点.到目前为止,世界范围内已发现3种超富集砷的植物.根据野外调查与分析,利用超富集植物治理土壤轻度砷污染是可行的.     

矿区重金属污染土壤修复方法的研究进展

矿产资源开发中重金属污染问题突出,修复方法的选择至关重要。本文研究和分析了矿区重金属修复的物理修复法、化学修复法和生物修复法,指出了各方法特点。通过分析,提出联合修复、植物修复和新型化学改良剂修复是重金属污染土壤修复的重要方向。     

主成分分析在农田土壤环境评价中的应用

本文尝试利用主成分分析方法对农田土壤污染物进行识别,并对土壤环境质量进行分级。结果表明,利用主成分分析可以有效地识别土壤污染物中的主要成分,揭示土壤污染物的数据结构和相互间的关系。主成分分析方法可用于定量化的土壤复合污染研究或对历史数据较为缺乏的地区进行土壤环境质量评价。在污染物检测指标数量较大时,可以在一定程度上简化农田土壤重点污染物的定量化识别过程。     

极地环境污染物的微生物降解及其生物修复研究进展

随着人类社会的发展及其对未知世界探索能力的提高,环境污染目前已演变成为全球性问题,即使是远离人类居住地的南北极地区也不能幸免。任何污染在极地这样一个生态系统组成单调、环境承载能力脆弱的地方都可能带来严重后果,因此极地环境的污染治理尤为迫切。生物修复技术作为环境治理的重要方法与手段,受到了普遍关注。本文简要介绍了极地环境的污染现状以及近年来应用微生物开展极地环境污染物降解与生物修复的主要进展,并就研究中的一些潜在问题展开讨论。极地环境的污染治理与生物修复,将是21世纪环境微生物学研究人员的一项重要使命。     

昆明市松华坝水源区表土磁学特征及其环境意义

采用环境磁学研究方法研究了昆明市松华坝水源区表土的磁学特征,结果表明,松华坝上游地区表土未受或很少受到污染,土壤磁化率偏低,土壤中的主要载磁矿物为磁铁矿、磁赤铁矿,另外还含有少量弱磁性的磁黄铁矿和针铁矿。松华坝下游坝区土壤受到了一定程度的污染,污染表土的磁学特征表现为：高磁化率,磁化率与频率磁化率呈现较强的负相关,污染土壤中的主要载磁矿物为强磁性的磁铁矿。松华坝下游土壤污染主要局限于距水面2m的范围之内．污染物主兽来源干农业面源污染．     

典型矿业城市的土壤重金属分布特征与复合污染评价——以“镍都”金昌市为例

通过对甘肃省金昌市(镍矿城市)建成区的土壤重金属调查研究,揭示了其重金属来源、污染现状及其环境风险。结果表明:当地主要矿产品Ni和Cu两种重金属的土壤污染最严重,与《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)的III级标准比较,样品Ni和Cu的超标率分别为70%和57%,污染面积分别为26 km2和24 km2;土壤As和Cd污染主要集中在矿冶区和尾砂库附近,居民区土壤污染程度低;土壤Cr污染出现在尾砂库和采矿区附近,污染面积为3 km2。在城区土壤中,Co、Cu、Cd、Pb与Zn的污染来源及空间分布具有相似特征,而土壤As污染与Ni污染特征相近。Nemero综合指数评价结果表明,高风险区域主要分布在东部矿冶区、北部尾砂库和西南角采矿区,城市居民区的土壤重金属污染水平较低。     

湖南锡矿山土壤重金属污染评价

在前人工作的基础上,运用地质累积指数等环境地球化学研究的方法,对锡矿山土壤及其农作物中重金属污染进行了分析与评价.结果表明: (1)土壤中以Sb、Hg、Cd污染最为严重,其污染程度达强度以上;Zn、Cu、As、Pb次之,Cr未受到污染. (2)萝卜中元素的生物吸收系数顺序为Zn＞Cd＞Pb=As＞Cu＞Sb＞Hg＞Cr,其吸收程度与土壤污染程度并不一致,除与土壤中元素的浓度有关外,且受元素的生物吸收能力的控制.     

Study of polluted soil remediation based on freezing and thawing cycles

It is generally known that soil pollution poses a terrible hazard to the environment, but the present techniques of contaminated soil remediation cannot control this growing threat. This paper compares the pollutant extraction efficiency of traditional pumping and treating, which is a typical washing technology for the remediation of contaminated soils, with methods that utilize freeze-thaw cycles. In the soil freezing process, water shifts from unfrozen soils to the freezing front, and the permeability of soil will be enhanced under certain temperature gradients and water conditions. Therefore, this paper discusses the purification of contaminated soil through freeze-thaw action. We conducted a cleansing experiment on clay and silica sand infused with NaCl（simulation of heavy metals） and found that the efficiency of purification was enhanced remarkably in the latter by the freeze-thaw action. To assess the effective extraction of DNAPLs in soil, we conducted an experiment on suction by freezing, predicated on the different freezing points of moisture and pollutants. We found that the permeability coefficient was significantly increased by the freezing-thawing action, enabling the DNAPL contaminants to be extracted selectively and effectively.     

Kinetics of Cd Release from Some Contaminated Calcareous Soils

Contamination of soils with heavy metals may pose long-term risk to groundwater quality leading to health implications. Bioavailability of heavy metals, like cadmium (Cd) is strongly affected by sorption and desorption processes. The release of heavy metals from contaminated soils is a major contamination risks to natural waters. The release of Cd from contaminated soils is strongly influenced by its mobility and bioavailability. In this study, the kinetics of Cd desorption from ten samples of contaminated calcareous soils, with widely varying physicochemical properties, were studied using 0.01 M EDTA extraction. The median percentage of Cd released was about 27.7% of the total extractable Cd in the soils. The release of Cd was characterized by an initial fast release rate (of labile fractions) followed by a slower release rate (of less labile fractions) and a model of two first-order reactions adequately describes the observed release of Cd from the studied soil samples. There was positive correlation between the amount of Cd released at first phase of release and Cd in exchangeable fraction, indicating that this fraction of Cd is the main fraction controlling the Cd in the kinetic experiments. There was strongly negative correlation between the amount of Cd released at first and second phases of release and residual fraction, suggesting that this fraction did not contribute in Cd release in the kinetic experiments. The results can be used to provide information for evaluation of Cd potential toxicity and ecological risk from contaminated calcareous soils.     

烟台海岸带土壤重金属定量源解析及空间预测

定量解析土壤重金属污染来源并绘制空间分布图是土壤重金属调查评价的核心,可为区域土壤环境管理和修复提供科学参考。以中国北方名优农产品生产基地烟台海岸带为研究区,系统开展表层土壤样品采集和重金属分析测试;利用正定矩阵因子分解定量解析土壤重金属的来源贡献;基于独立成分分析和序贯高斯模拟构建多元地统计模拟技术,实现土壤重金属的空间预测及潜在污染区域划定。结果表明：① 研究区表层土壤中 As、Co、Cr、Mn和Ni主要为自然来源,且空间分布受成土母质的控制;② 工业和交通排放是土壤中Cd、Pb和Zn的重要来源,三者在金、铜矿的尾矿区以及烟台市区呈现出污染热点;③ 土壤中Cu主要来自铜基杀菌剂和有机肥施用等农业活动,高值区主要分布在果园土壤;④ 土壤中Hg主要来源于煤炭燃烧和混汞法炼金所排放Hg的大气沉降,高值区主要分布在金矿以及龙口、蓬莱市区周边;⑤ Cu、Hg和Cd的潜在污染区域面积占研究区总面积的37.5%、14.3%和8.6%,应给予重点关注。     

城市土壤重金属污染研究综述

综述了城市土壤中重金属污染的来源、含量分布、化学形态、积累的生物效应及污染修复等近几年来的研究进展，以期为相关研究、环境决策和环境管理提供参考。     

微生物在镍污染土壤修复中的作用

虽然镍是一种必需的微量营养元素,但在较高含量时,对土壤微生物会造成毒害。在长期受镍胁迫土壤中,土壤细菌、真菌、内生菌根、外生菌根中的某些种类产生了体内和体外的抗性机制以减少镍的毒害作用。通过微生物的吸收、沉淀、络合等作用,可以减少土壤中重金属的迁移性和生物毒性;另外,某些根际微生物还能提高超富集植物对重金属的提取效果。分析结果表明,利用根际微生物和植物的共生关系强化植物修复的效果是可能的。     

污染水稻田中土壤含砷量的空间变异特征

利用地统计学方法研究在长期淹水和频繁干湿交替影响下污染水稻田中砷的小尺度空间分布特征。采用变异函数定量描述含砷量分布特征,用克立格插值法对表层土壤未测点的含砷量进行最优估计,并绘制含砷量等值线分布图。结果表明,来自表面污染源的砷进入农田土壤后主要积累在耕层0～20cm中,对40～80cm土壤影响不大。耕层土壤含砷量半方差值呈有规律持续增加趋势,可用直线方程很好地拟合。表层土壤含砷量存在很好的空间结构性,高砷区出现在进水口附近,并以其为中心呈斑块状向周围扩散,这表明该土壤污染是由含砷地表污水灌溉和径流所导致的二次污染     

污染农田中植物的砷含量及其健康风险评估--以湖南郴州邓家塘为例

本研究系统调查了湖南郴州邓家塘砷污染区水稻田抛荒后自然恢复的植被和旱地(蔬菜)两大农业土地利用类型的植物中砷含量,分析了当地居民砷暴露途径,并进行污染区健康风险评估。结果表明:砷污染程度对抛荒农田自然恢复植被类型有显著影响。在轻度污染条件下,植物物种数量中等但总生物量最大;在中度污染条件下,植物物种数量最多;在严重污染条件下,植物物种数量最少且总生物量最小。恶性杂草雀稗是自然恢复植被物种丰富度的直接控制因子。当地蔬菜可食部位砷浓度超标现象严重,呈现出叶菜类>葱蒜类>根茎类>果菜类的趋势。人体通过食用蔬菜摄入的砷量在春夏和秋冬季节分别为每日41μg/kg体重和每日29μg/kg体重,都超过了WHO限定的安全标准(每日21μg/kg体重)。