农田重金属钝化剂研究进展

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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

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。

矿物质钝化剂对重金属污染土壤的修复效益研究进展

矿物质钝化剂对重金属污染土壤的修复效益研究进展

矿物质钝化剂对重金属污染土壤的修复效益研究进展随着工业化进程的不断加速,重金属污染已成为全球环境保护的一个难题。

其中,重金属污染土壤对人类健康、农作物生产、生物多样性等产生了深远的影响。

因此,如何选择合适的修复方法治理重金属污染土壤已成为当今环境科学领域的一个重要研究方向。

其中,矿物质钝化剂对重金属污染土壤的修复效益备受关注。

矿物质钝化剂可通过化学稳定或物理阻隔等方式减缓或防止重金属的毒性和迁移性,从而降低土壤重金属有效态的浓度,并提高土壤的肥力和生物活性。

常见的矿物质钝化剂包括石灰、磷酸钙、磷酸铝钙等。

这些矿物质钝化剂具有如下特点:(1)具有低毒性和低成本;(2)可在灌溉或撒播等过程中与土壤快速反应,提高重金属的稳定性和复合性;(3)不易分解和挥发,适用于长期治理。

研究表明,矿物质钝化剂对重金属污染土壤的修复效益取决于多种因素,如土壤性质、重金属种类和污染程度等。

一般而言,矿物质钝化剂可显著提高土壤pH值和有效态钙离子浓度,与重金属离子形成稳定的结合物,从而限制重金属的迁移性。

例如,石灰可将污染土壤中的重金属离子与碳酸根离子结合形成难溶的碳酸盐沉淀,从而降低重金属浓度。

磷酸铝钙则可与重金属离子结合形成磷酸盐沉淀,从而有效去除土壤中的重金属。

尽管矿物质钝化剂具有一定的修复效益,但其存在一些局限性。

首先,矿物质钝化剂存在初始反应速度慢的问题,需要进行长时间的治理,难以在短时间内完全恢复受污染土壤。

其次,矿物质钝化剂不同的应用方式和含量对治理效果具有很大的影响,需要仔细考虑选择合适的使用方法。

此外,对于某些具有高毒性和难降解的重金属污染,矿物质钝化剂的修复效益可能有限。

综上所述,矿物质钝化剂是一种有效的重金属污染土壤修复方法,其可通过化学稳定和物理阻隔等方式减缓或防止重金属的毒性和迁移性,从而降低重金属的浓度并提高土壤的肥力和生物活性。

但是,使用矿物质钝化剂的修复效益受到多种因素的制约,需要具体分析其修复效果和适用范围,为环境保护工作提供科学参考。

土壤重金属污染修复钝化剂的研究进展

土壤重金属污染修复钝化剂的研究进展

土壤重金属污染修复钝化剂的研究进展重金属污染是当前环境问题中的重要一环。

土壤中的重金属污染来自于工业活动、废弃物处理和农药施用等多种途径,严重威胁到土壤质量和人类健康。

钝化剂作为一种修复土壤重金属污染的材料被广泛研究和应用。

本文旨在总结近年来钝化剂在土壤重金属污染修复方面的研究进展。

钝化剂主要通过吸附、离子交换、沉淀结合和胶体稳定等机制来修复土壤中的重金属污染。

常见的钝化剂包括石灰、膨润土、粉煤灰、氧化铁和氧化铝等。

这些钝化剂能够与重金属形成不溶性物质,减少其在土壤中的迁移和生物有效性,从而减轻土壤重金属污染的风险。

近年来,钝化剂的研究主要集中在以下几个方面:1.钝化剂材料的开发和改进。

研究人员通过改变钝化剂的成分、结构和表面性质,以提高其对重金属的吸附和固定能力。

例如,可以通过改变膨润土的层数、引入功能基团等方法来改善其吸附性能。

2.钝化剂修复的机制研究。

研究人员通过实验室模拟和现场调查等手段,探究钝化剂作用于土壤中重金属的机理。

例如,通过X射线衍射和电子显微镜等技术手段,可以观察钝化剂和重金属的相互作用过程。

3.钝化剂修复技术的优化和应用。

研究人员通过实验室和田间试验,研究钝化剂在不同环境条件下的应用效果和作用机制,以优化修复技术的操作参数和方法。

例如,可以研究不同钝化剂用量、施用方式和修复周期等因素对修复效果的影响。

4.钝化剂与其他修复技术的结合应用。

研究人员将钝化剂与其他修复技术结合应用,以提高修复效果和降低成本。

例如,可以将钝化剂与植物修复、微生物修复和电动导致修复等技术相结合,形成多种修复体系,提高土壤重金属污染的修复效率。

综上所述,钝化剂作为一种修复土壤重金属污染的材料,其研究进展包括材料的开发和改进、修复机制的研究、技术的优化和应用、以及与其他修复技术的结合应用等方面。

随着研究的深入和进一步的应用探索,钝化剂在土壤重金属污染修复领域的应用前景将更加广阔。

农田重金属土壤健康钝化技术研究及应用趋势

农田重金属土壤健康钝化技术研究及应用趋势

农田重金属土壤健康钝化技术研究及应用趋势农田重金属土壤是指土壤中重金属元素含量超过国家土壤环境质量标准规定的限值的土壤。

由于农业生产中使用的农药和化肥、冶炼和焚烧过程产生的废料等原因,农田重金属土壤的污染越来越严重,给农作物的生长和人体健康带来了巨大的风险。

为了解决农田重金属土壤污染问题,研究人员提出了土壤健康钝化技术,并逐渐应用于实际生产中。

本文将对农田重金属土壤健康钝化技术的研究进展和应用趋势进行探讨。

首先,农田重金属土壤健康钝化技术主要包括物理、化学和生物处理等多个方面。

物理处理包括旋耕、覆盖和堆肥等方法,通过改变土壤结构和增加有机质含量来减少重金属的有效性。

化学处理主要是利用添加剂如磷酸盐、石灰等化合物来降低土壤中重金属的有效性。

生物处理则是利用植物和微生物等生物资源来修复农田重金属土壤。

这些处理方法已经在实验室和田间试验中得到了验证,取得了一定的修复效果。

其次,农田重金属土壤健康钝化技术的应用趋势主要集中在以下几个方面。

首先,生物处理将成为农田重金属土壤修复的主要手段。

生物处理具有修复效果好、成本低、对环境友好等优点,因此得到了广泛的关注和应用。

其次,研究人员将继续探索新的农田重金属土壤健康钝化技术。

例如,利用纳米材料、功能菌剂等新技术进行修复,将有助于提高修复效果。

此外,多种修复技术的综合应用也是未来的发展方向,通过不同方法的联合使用可以更好地修复农田重金属土壤。

最后,农田重金属土壤健康钝化技术的应用还面临一些挑战。

首先,修复成本高和周期长是当前面临的主要问题。

需要进一步降低修复成本、缩短修复周期,提高修复效率。

其次,农田重金属土壤的净化标准仍然不够明确,需要进一步制定更加科学合理的标准。

此外,不同地区和不同类型的农田重金属土壤差异较大,需要针对性地制定修复方案。

综上所述,农田重金属土壤健康钝化技术在农田重金属土壤修复中具有重要的应用价值。

未来的发展方向是进一步改进现有的修复技术,开发新的修复方法,并探索不同技术的综合应用。

施用钝化剂对土壤重金属污染修复的研究进展

施用钝化剂对土壤重金属污染修复的研究进展

施用钝化剂对土壤重金属污染修复的研究进展作者:韩云昌张乃明来源:《江苏农业科学》2020年第10期摘要:随着对环境污染治理重视度的不断提高,土壤重金属污染的治理与修复已受到各方的广泛关注。

对于中轻度污染的土壤而言,化学钝化剂由于其使用便利、见效快等优点而广泛使用。

本文结合最近的研究将钝化剂分为无机钝化剂和有机钝化剂2类,包括石灰性物质、黏土矿物、含磷材料(无机钝化剂)以及腐殖质物质、生物炭材料(有机钝化剂),总结了几种常见钝化剂的单施及配合施用对重金属铅污染土壤修复的机理和技术,介绍了钝化剂对土壤重金属铅修复的效果和注意事项,并对钝化剂进行土壤重金属污染修复的前景和目前存在的问题进行了总结。

关键词:土壤;重金属污染;无机钝化剂;有机钝化剂;修复中图分类号: X53 ;文献标志码: A ;文章编号:1002-1302(2020)10-0052-05收稿日期:2019-05-08基金项目:云南省科技惠民计划(编号:2014RA018);云南省科技创新人才计划(编号:2015HC018);云南省科技合作计划-院士專家工作站项目(编号:2015IC022)。

作者简介:韩云昌(1992—),男,山东济南人,硕士,主要从事土壤环境污染与监测研究。

E-mail:2441701088@。

通信作者:张乃明,博士,教授,主要从事土壤质量演变与农业面源污染控制领域研究。

E-mail:zhangnaiming@。

我国工农业不断发展,所带来的土壤重金属污染问题也日益严重。

对于农耕地来讲,重金属污染会降低土壤肥力,使农作物产量下降,使作物重金属含量超标,并且重金属会随着降雨而污染地表径流和地下水,破坏水体环境,可能直接毒害植物或通过食物链危害人体及其他动物健康。

铅是环境中优先控制的重金属,其毒性大,不会通过化学反应或被微生物降解,并且易在土壤和生物体内富集[1]。

铅通常存在于含有铜(Cu)、锌(Zn)、银(Ag)的矿石中,并作为这些金属的共同产物而被提取。

贵州毕节市农田土壤重金属污染钝化修复研究

贵州毕节市农田土壤重金属污染钝化修复研究

贵州毕节市农田土壤重金属污染钝化修复研究贵州毕节市农田土壤重金属污染钝化修复研究摘要:本文以贵州毕节市农田土壤重金属污染及其修复为研究对象,系统地阐述了土壤钝化修复技术的原理、方法和应用效果。

论文首先从重金属污染的成因和影响入手,介绍了土壤钝化的意义和钝化剂的类型、作用机理及适用范围。

其次,针对毕节市农田重金属污染的现状和存在的问题,结合实际调查和数据分析,探讨了钝化修复技术的适用性、优劣势和局限性。

然后,通过田间实验和室内模拟试验,评估了不同钝化剂对土壤重金属污染的修复效果及其生态环境风险。

最后,结合当前环保形势和未来发展趋势,提出了进一步深入研究土壤重金属污染及其钝化修复技术的建议和方向。

关键词:毕节市;农田土壤;重金属污染;钝化修复;生态环境风险目录一、引言二、重金属污染的成因和影响三、土壤钝化修复技术的原理和方法四、贵州毕节市农田重金属污染现状和存在问题五、不同钝化剂对土壤重金属污染修复的效果评估1.实验设计2.实验结果3.探讨与分析六、土壤钝化修复技术的优劣势和发展趋势七、结论与建议二、重金属污染的成因和影响重金属是指相对密度大于4.5的金属元素,如铅、镉、汞、铬等。

它们对人体和环境具有较高的毒性和累积性,一旦进入土壤和水体中,会长期存在并对生态环境造成极大危害。

重金属污染的主要成因包括人类活动、工业排放、农业施肥和废弃物处理等因素。

例如,农田土壤重金属主要来自于化肥、农药和畜禽粪便的过量施用和不当处理,导致土壤中重金属浓度超标。

此外,农田周边的工业废气、废水以及城市垃圾填埋场等也会进一步加剧农田土壤重金属污染。

农田土壤重金属污染的危害主要表现为以下几个方面:1. 降低土壤肥力和农产品质量。

重金属会抑制土壤微生物的生长繁殖,破坏土壤结构和肥力,降低作物产量和质量。

2. 残留在农产品中,对人体健康造成威胁。

例如,铅、镉等重金属会积累在农产品中,长期食用会导致中毒和疾病。

3. 污染周边水体和环境。

重金属污染土壤修复中钝化材料的应用研究进展

重金属污染土壤修复中钝化材料的应用研究进展
化学钝化修复技术作为一种重要的重金属污染土壤修复手段是通过向土壤中添加化学材料经过吸附沉淀络合离子交换等一系列化学反应过程降低土壤中重金属的环境风险因其具有原位性经济性操作的便捷性等特点而越来越多地被应用到重金属污染土壤修复的实践中
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安徽农学通报,Anhui Agri.Sci.Bull.2017,23(05)
基金项目:高等学校学科创新引智计划(“111”)项目“干旱半干旱地区水文生态与水安全学科创新引智计划项目”(B08039);国家科技支撑计 划课题(2015BAD05B01)。
作者简介:刘创慧(1989—),女,硕士研究生,研究方向:土壤污染修复与防治。*通讯作者 收稿日期:2017-01-15
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通过向土壤中添加化学材料,经过吸附、沉淀、络合、离子交换等一系列化学反应过程,降低土壤中重金属的
环境风险,因其具有原位性、经济性、操作的便捷性等特点而越来越多地被应用到重金属污染土壤修复的实
践中。该文通过对近年来应用于重金属污染土壤修复中的钝化材料进行分类概述,总结了各类钝化材料钝
化重金属的效果、机理和应用情况,为重金属污染土壤修复提供理论依据。
5 中国科学院大学,北京 100049;6 江西省重金属污染生态修复工程技术研究中心,江西南昌 330096;
7 国家红壤改良工程技术研究中心,中国科学院红壤生态实验站,江西鹰潭 335211)
摘 要:由于土壤重金属污染对植物、动物和人类健康的直接和潜在毒害,以及它的不可降解性,使得重金属
污染土壤的修复受到了越来越多的关注。化学钝化修复技术作为一种重要的重金属污染土壤修复手段,是
重金属污染土壤修复中钝化材料的应用研究进展

土壤重金属污染修复钝化剂的研究进展

土壤重金属污染修复钝化剂的研究进展

工 作 研 究农业开发与装备 2017年第3期翻挖整平;如场地为现填土时,为防止将来大面积下陷,整平后要对土壤先实施洒水,让土壤下沉后再实施草皮铺设工作。

12)播籽草坪表面土壤要求较为细致平整,不得出现积水现象,土壤应配相应比例的有机肥,如是粘性土应对土壤进行改良。

13)播完籽后要用无纺布盖住,盖无纺布时要求平整,在铺盖的同时要用铁丝钩插入土内,将无纺布均匀地固定住,不得被风吹乱或被风吹走。

14)无纺布铺设时严禁乱踩、乱踏,应从前往后顺序铺设。

浇水时不得乱踩踏,应在草坪周边有顺序均匀地喷洒。

禁止水管对草坪直冲、乱喷。

参考文献[1] 周兴元,李晓华.园林植物栽培[M].高等教育出版社,2011.[2] 杨自云.园林植物栽培及养护技术应用现状及未来发展[J].现代园艺,2013,(16):163.摘要:总结了常见的土壤重金属污染修复钝化剂类型,对其修复机理、效果与局限性进行了阐述,讨论了钝化技术目前存在的问题,并对今后的发展前景做出展望。

关键词:钝化剂;重金属;土壤污染;修复0 引言近年来,随着工农业生产的迅猛发展,污水灌溉及农业投入品的过量施用,土壤重金属污染日趋严重。

重金属污染不仅使土壤理化性质及生物学特性不断恶化,而且会导致农产品质量的下降,危及人类和动物的健康。

目前,国内外修复治理土壤重金属污染主要有两种途径:一是改变重金属在土壤中的存在形态使其固定,降低其在环境中的迁移性和生物可利用性;二是从土壤中去除重金属。

围绕这两种途径,已研究提出了各种物理修复、化学修复、生物修复和生态修复等治理方法。

其中化学钝化修复技术在修复成本、修复效率、稳定性及可操作性上都具有明显优势,而且便于实现“边生产边修复”,适用于大面积中轻度重金属污染农田土壤修复治理。

1 重金属在土壤中的形态分布特征重金属进入土壤后,通过溶解、沉淀、凝聚、络合吸附等各种反应,形成不同的化学形态,并表现出不同的活性,土壤中重金属的形态影响它的活性和对植物的有效性。

壳聚糖改性-沸石对农田土壤重金属镉钝化技术研究

壳聚糖改性-沸石对农田土壤重金属镉钝化技术研究

壳聚糖改性-沸石对农田土壤重金属镉钝化技术研究近年来,随着工业化和城市化进程的快速发展,农田土壤中的重金属污染问题逐渐凸显。

重金属污染会对土壤质量和农作物产量造成严重影响,对人类健康也构成潜在威胁。

开发一种有效的土壤重金属钝化技术具有重要的理论和应用意义。

壳聚糖是一种来源广泛且价格便宜的天然生物高分子材料,具有良好的生物相容性和可降解性。

沸石是一种多孔性矿物质,能够吸收和固定重金属离子。

将壳聚糖改性和沸石结合起来,用于农田土壤重金属镉钝化,具有很大的潜力。

本研究主要通过实验方法,探究壳聚糖改性-沸石对农田土壤中重金属镉的钝化效果。

收集不同污染程度的农田土壤样品,测定其镉含量。

然后,将壳聚糖改性后的沸石与土壤样品进行混合,并设置不同的添加剂和控制组对比实验。

通过测定不同实验组土壤中重金属镉的含量和形态变化,以及土壤理化性质的变化,评估壳聚糖改性-沸石对土壤重金属镉的钝化效果。

研究结果表明,壳聚糖改性-沸石对农田土壤重金属镉具有显著的钝化效果。

添加壳聚糖改性-沸石后,土壤中镉离子的吸附量明显增加,镉离子的释放速率显著减少。

壳聚糖改性-沸石还能够改善土壤的理化性质,提高土壤肥力和水分利用效率。

通过电子显微镜观察发现,壳聚糖改性-沸石能够在土壤颗粒表面形成一层稳定的吸附膜,有效地降低重金属镉的生物有效性。

壳聚糖改性-沸石对农田土壤重金属镉的钝化技术在理论和应用上都具有很大潜力。

该技术能够有效地吸附和固定土壤中的重金属镉离子,减少其在环境中的迁移和生物有效性。

未来的研究可以进一步优化壳聚糖改性-沸石的配比和工艺参数,以提高其钝化效果,并研究其对其他重金属的钝化效果,以期实现更广泛的应用价值。

钝化剂对土壤重金属污染修复研究进展

钝化剂对土壤重金属污染修复研究进展

钝化剂对土壤重金属污染修复研究进展钝化剂对土壤重金属污染修复研究进展徐露露1,马友华1*,马铁铮1,付欢欢1,聂静茹1,何晓红2,王强1(1.安徽农业大学资源与环境学院,安徽合肥230036;2.安徽省农业生态环境总站,安徽合肥230001)收稿日期:2013-08-23基金项目:农业部农业生态环境保护项目(农财发〔2013〕16号)作者简介:徐露露(1988—),女,安徽宿州人,硕士,主要从事农业面源污染与生态环境研究。

E-mail :158********@/doc/4717506973.html, *通信作者:马友华E-mail :yhma@/doc/4717506973.html, 摘要:总结了常见的钝化剂包括石灰性物质、炭材料、粘土矿物、含磷材料、有机肥和农业废弃物等对土壤重金属污染修复的原理、技术和方法。

介绍了钝化剂对土壤重金属修复的效果和注意事项,并对钝化剂进行土壤重金属污染修复的前景和目前存在的问题进行了展望。

关键词:钝化剂;重金属;污染;修复中图分类号:X53文献标志码:A 文章编号:2095-6819(2013)06-0025-05Passivating Agents on Remediation of Heavy Metal Pollution in SoilsXU Lu-lu 1,MA You-hua 1*,MA Tie-zheng 1,FU Huan-huan 1,NIE Jing-ru 1,HE Xiao-hong 2,WANG Qiang 1(1.School of Resources and Environment,Anhui Agricultural University,Hefei 230036,China;2.The Agricultural EcologicalEnvironment of Anhui Province Station,Hefei 230001,China )Abstract :This article reviewed the principles,techniques and methods of the common passivating agents on heavy metal contaminated soil,including calcareous substances,carbon materials,clay minerals,phosphorus materials,organic fertilizer and agricultural waste.It also de -scribed the effects and precautions of those passivating agents.The outlook of the passivating agent remediation technology and the existing problems of heavy metal contaminated soil were prospected.Keywords :passivating agent;heavy metal;contamination;remediation农业资源与环境学报2013年12月·第30卷·第6期:25-29December 2013·Vol.30·No.6:25-29Journal of Agricultural Resources and Environment土壤重金属污染已成为全球性环境问题,因其隐蔽性、不可逆性和长期性的特点,对生态系统构成潜在的巨大威胁,并通过食物链影响人体和动物的健康。

农田土壤重金属污染钝化修复技术研究进展

农田土壤重金属污染钝化修复技术研究进展

农田土壤重金属污染钝化修复技术研究进展作者:郑子乔来源:《农家科技》2018年第11期摘要:当各国都在激烈地追求城市化和工业化的进展时,却忽略对农田土壤的污染状况,导致农田土壤重金属污染问题愈加严重。

我国自改革开放以来,经济发展的势头超越很多工业大国,但与此同时我国面临着严峻的环境污染问题。

造成大气污染、水污染及农田污染程度加深的原因是由于我国重工业产地的大量修建,盲目追求重工业产量的对内需求和对外输送。

本文就目前我国面临的农田土壤污染状况分析农田土壤污染修复技术及研究进展。

关键词:农田土壤;重金属污染;钝化;修复技术;进展土壤的成分为矿物质、有机质、土壤溶液及空气与水的混合物,土壤溶液是大气中的植物根须及土壤微生物吸取养分的重要媒介,也是污染物进入土壤的主要途径。

其中土壤重金属污染是最为严重和持久的污染源头,重金属污染物主要含有铬、汞、砷等严重危害生物的重金属颗粒,以及有一定毒性的铜、锌等元素。

污染物的来源极其广泛,主要来源有采矿厂的废渣倾倒、农田灌溉残留的农药、生活垃圾如废弃电池、未经处理的污水排放和大气沉降。

排放物的有害元素由土壤表层逐渐深入到土壤内层,常年堆积会彻底破坏土质结构导致土壤的原有成分被强制改变。

残留在土壤中的重金属不会随着年月的增加而逐渐消失,反而会更加顽固的残留在土壤结构中。

土壤重金属的来源有人为和自然两种,人为因素是造成土壤重金属污染的重大原因。

重金属的毒性不受重金属的含量多少控制,取决于重金属在土壤中的存在形态。

其存在形态有以下几种:水溶态;碳酸盐结合态;离子态;有机结合态;残留态。

随着周围环境的改变如大气温度和湿度,各个形态之间可以相互转化,水溶态和残留态的毒性最强,活跃度最高,浸入到植物体内的能力最强。

目前各国的研究学者都在致力于如何消融和降解这些顽固的重金属污染物。

随着中国人口的猛增,工业化和农业化正在加快进程以满足当今人类的生产需求,城镇化建设的步伐紧随其后,人类的生产活动正在改变人与自然的和谐相处模式。

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
对镉吸收量( 。
严重之势 , 对生态环境 和人体健康影 响最大 的重金属 主要有 № 、
C d 、 P b 和A s 等 。土壤环境 中的重金属主要来源于矿业 活动的排
骨粉 主要成分是磷酸三钙 , 可有效 降低 酸性重 金属 污染 土壤
的酸度 , 提高 p H, 增强 土壤 的吸附性能 , 促使土壤 重金属有 效态
重金属 污染土壤 化学钝化剂应用研究进展
韦树燕 黄宇妃 宋波 ( 桂林理工大学环境科学与工程学院 广西桂林 5 4 1 0 0 6 )
能有效 地促进 了土壤水溶态和交换吸附态 c d含量的降低㈣。 天然沸石是一种优 良的铅污染土壤修复材料 , 通过调节土壤
p H值和阳离子交换量抑制重金属铅的生物活性 _ l 1 ] 。同时 , 由于沸 石 比表面积大 , 并带 阴离子 , 能促使 铅的形态从 非残渣态 向残渣
c u 、 P h 、 A s 和 z n有效 态含量分别为对 照的 1 5 . 7 %、 3 8 . 6 %、 1 9 . 2 %、
0引 言
土壤是人类赖 以生存 的重要 自然资源 。随着工矿业 的发展 , 人类活动对土壤环 境的介入程度越来越高 , 重金属污 3 %E 。 而赤泥和富含巯基的有机物秸秆复合使用是一 种 高效钝化 剂 , 对环境友好 , 二次污染风险很小 , 能大幅降低作物
构, 改善 土壤理化性质 。有机物料有助于恢复土壤微生态环境 系
统, 降低土壤 中有 毒重金 属的生物可 给性 , 从而减 少对作物 的毒 害[ 2 1 ] 。常见的有机固化 物包 括禽畜粪便 、 无 害化后 的作物秸秆 、 豆
科绿肥和污泥等阎。 陈丹艳等研究发现有机肥 、 钢渣及泥炭不同用
态转化 , 从而降低 土壤 中重金属 的有效性_ 1 2 3 1 。研究表 明沸石降低

重金属污染土壤原位钝化技术研究进展

重金属污染土壤原位钝化技术研究进展

(1)一 些微 生物 能够产 生胞 外聚 合物 如多糖 、脂 多糖 、糖蛋 白等 引起 的胞外 络合 作用 。
(2)在厌 氧条 件 下 硫 酸盐 还 原 菌 及其 他 微 生 物
(2)沉 淀作 用 ,在 高 pH 值条 件下 (pH 值 >8.O) Cd抖 可 与 OH一、CO。卜 形 成 沉 淀 ,也 可 与 PO 卜 、 AsO4 卜、Cr2 O7 、S。一形 成 沉 淀[u ,从 而 降低 其
2 钝 化 剂 类 型及 其 机 理
2.1 无机 类钝化 剂及 其 机理
沸石混合材料在镉污染土壤修 复中的应用 ,结果表 明 ,添加 改性 赤 泥 ~沸 石 混 合 材 料增 加 了土 壤 有 效 硅含 量 ,而对 土 壤 pH 值基 本无 影 响 (6.92~7.35);
常用 的无机类 钝 化剂 主要 有石 灰 、碳 酸钙 、磷酸 按 照 3:1添加 改 性赤 泥 、沸 石 时 对镉 的转 化 促 进 效
盐 类 、硅 酸盐 类 、硅铝 酸盐 类 黏 土 矿 物 、工 业 副产 品 果最 显 著 ,离 子交 换态 镉 降低 了 79.31 ,碳 酸盐 结
(赤 泥 、粉 煤 灰 、磷 石 膏 、高 炉 渣 、钢 渣 等 )等【2 ]。 合态 镉 降 低 了 45.17 ,残 渣 态 镉 增 加 量 高 达
菜 为 指示植 物 ,探 讨 了 4种 矿 物 材 料 对 Cd污 染 土
无机 钝化 剂修 复 Cd污染 土 壤 的作 用 机 理 主要
壤 的改 良效果 及 存 在 的规 律 。结 果 表 明 ,钠 基 膨 润 可概 括 为 :
10
四川 化 工
第 21卷 2018年 第 2期
(1)调 节 土壤 pH 值 ,石灰 、黏土 矿 物 、粉 煤 灰等 因修饰 后 ,对某类 特 定 重 金属 具 有 适 应 能力 与分 解

土壤重金属钝化效果实验研究

土壤重金属钝化效果实验研究

土壤重金属钝化效果实验研究随着矿产资源的大量开发,各种化学产品的广泛使用,工业三废进入土壤,导致土壤重金属污染,尤其是农田土壤重金属污染日益突出。

农田土壤重金属污染已成为当前亟待解决的环境问题,我国大多数城市农田都不同程度的受到了重金属污染,尤其镉大米成为人们日常生活中经常面对的问题。

镉污染土壤修复已经成为不得不关注的问题。

文章通过粘土矿物吸附土壤重金属,将重金属固定在土壤中,减少重金属有效态进入农作物中,从而降低作物中的重金属含量。

标签:粘土矿物;矿物肥料;有效态Abstract:With the development of mineral resources and the extensive use of various chemical products,industrial wastes enter the soil,resulting in heavy metal pollution in soil,especially in farmland soil. The heavy metal pollution of farmland soil has become an environmental problem to be solved. Most urban farmland in our country is polluted by heavy metals in varying degrees,especially cadmium rice has become a problem that people often face in their daily life. The remediation of cadmium contaminated soil has become a problem that has to be paid close attention to. Through the adsorption of soil heavy metals by clay minerals,the heavy metals were fixed in the soil to reduce the availability of heavy metals into crops,thereby reducing the content of heavy metals in crops.Keywords:clay mineral;mineral fertilizer;available state随着土壤重金属污染越来越严重,国家对土壤关注程度也越来越高。

土壤重金属钝化剂

土壤重金属钝化剂

土壤重金属钝化剂:原理、应用与挑战一、引言随着工业化和城市化的快速发展,土壤重金属污染问题日益严重。

重金属污染不仅影响土壤质量,还对生态环境和人类健康构成潜在威胁。

为了解决这一问题,科学家们研发出了土壤重金属钝化剂,以减轻重金属的毒性和生物有效性。

本文将详细介绍土壤重金属钝化剂的原理、应用以及面临的挑战。

二、土壤重金属钝化剂原理土壤重金属钝化剂是一种能够降低土壤中重金属活性和毒性的物质。

其工作原理主要有以下几点:1. 吸附作用:钝化剂通过吸附作用,将土壤中的重金属离子固定在表面,从而降低其在土壤中的迁移性和生物有效性。

2. 沉淀作用:钝化剂可以与土壤中的重金属离子发生化学反应,形成稳定的沉淀物,从而减少重金属的溶解度和毒性。

3. 氧化还原作用:某些钝化剂具有氧化还原性质,可以改变土壤中重金属的价态,使其转化为毒性较低或无毒的形式。

三、土壤重金属钝化剂的应用1. 工业用地修复:在工业用地中,由于生产过程中的废弃物排放和泄漏,土壤往往受到严重的重金属污染。

使用钝化剂可以有效地降低土壤中重金属的活性,减轻对生态环境和人类健康的危害。

2. 农田土壤改良:农田土壤中的重金属污染主要来源于农药、化肥和灌溉水的使用。

通过使用钝化剂,可以改善土壤质量,降低农产品中重金属的含量,保障食品安全。

3. 矿区生态恢复:矿区在开采过程中会产生大量废弃物,其中含有大量重金属。

利用钝化剂对矿区土壤进行修复,有助于恢复生态环境,减轻对周边地区的影响。

4. 城市绿地建设:城市绿地是居民休闲、娱乐的重要场所。

然而,城市绿地土壤往往受到交通、工业和生活污染的影响。

使用钝化剂可以改善城市绿地土壤的质量,为居民提供更安全、舒适的休闲环境。

四、面临的挑战尽管土壤重金属钝化剂在实际应用中取得了一定的成效,但仍面临着以下挑战:1. 钝化剂的选择:不同类型的钝化剂对不同的重金属具有不同的钝化效果。

在实际应用中,需要根据土壤污染状况和修复目标选择合适的钝化剂。

矿物质钝化剂对重金属污染土壤的修复效益研究进展

矿物质钝化剂对重金属污染土壤的修复效益研究进展

矿物质钝化剂对重金属污染土壤的修复效益研究进展一、矿物质钝化剂的定义和分类矿物质钝化剂是指以矿物质为主要原料,通过物理或化学方法制备的一类土壤修复材料。

根据其来源和成分的不同,可以将矿物质钝化剂划分为天然矿物质钝化剂和人工合成矿物质钝化剂两大类。

天然矿物质钝化剂包括石灰石、石膏、膨润土等,而人工合成矿物质钝化剂则包括硅酸盐类材料、氢氧化铁类材料等。

二、矿物质钝化剂修复重金属污染土壤的作用机制1. 吸附作用矿物质钝化剂表面带有大量负电荷,能够与重金属离子之间产生静电作用,使重金属离子被吸附到矿物质钝化剂表面上,从而降低其在土壤中的活性。

2. 配位作用矿物质钝化剂中含有丰富的活性氧原子或羟基等官能团,能够与重金属离子发生配位作用,形成稳定的络合物,降低重金属离子的活性和毒性。

3. 离子交换作用矿物质钝化剂中的阳离子能够与土壤中的重金属离子发生离子交换反应,使重金属离子与土壤结合形成不易迁移的沉淀物,从而减少重金属对植物和土壤生物的毒害作用。

三、矿物质钝化剂修复重金属污染土壤的效益研究1. 促进土壤团聚体形成矿物质钝化剂能够改善土壤结构,促进土壤团聚体的形成,提高土壤的透气性和保水性,有利于植物的生长。

2. 降低土壤中重金属含量矿物质钝化剂能够有效减少土壤中重金属的活性和可溶性,降低重金属的迁移和生物有效性,减轻土壤和植物对重金属的富集和毒害作用。

3. 提高土壤肥力矿物质钝化剂中含有丰富的微量元素和有益元素,能够补充和改善土壤养分,提高土壤的肥力,促进植物的生长和发育。

四、矿物质钝化剂修复重金属污染土壤的进展和展望目前,矿物质钝化剂修复重金属污染土壤的研究已经取得了一定的进展,但在实际应用中还存在一些问题和挑战。

矿物质钝化剂的成本较高、修复效果不稳定、长期使用后可能对土壤造成二次污染等。

未来在矿物质钝化剂修复重金属污染土壤方面,需要加强对其修复效益和环境风险的研究,不断改进其制备工艺和应用技术,提高其修复效果和可持续性。

农田土壤重金属污染黏土矿物钝化修复研究进展

农田土壤重金属污染黏土矿物钝化修复研究进展

农田土壤重金属污染黏土矿物钝化修复研究进展徐奕;梁学峰;彭亮;曾清如;徐应明【摘要】With the development of industrialization and urbanization in China,the heavy metal pollution in farmland soil is becoming more and more serious.The immobilization remediation technology has the advantages of high remediation rate,high effect,good stability,simple operation and so on.It is suitable for the remediation of middle and heavy metal contaminated farmland in a large area.In this paper,the feature of immobilization remediation technology to heavy metal contaminated farmland and the current situation at home and abroad were introduced,as well as the development history was described.On this basis,the status of immobilization remediation to heavy metal contaminated farmland using clay mineral materials,the effect of agronomic measures on immobilization remediation effect and stability,and the effect of immobilization remediation using clay mineral materials on farmland soil environment quality were reviewed.The application and related issues of clay mineral materials in immobilization remediation to heavy metal contaminated farmland soil were discussed.%随着我国工业化和城镇化的发展,农田土壤重金属污染日趋严重.钝化修复技术因其具有修复速率快、效果好、稳定性好、操作简单等优点较适应于大面积中轻度重金属污染农田修复治理.本文概述了农田土壤重金属污染钝化修复技术特点及国内外发展现状,阐述了农田土壤重金属污染钝化修复技术的发展历史.在此基础上就黏土矿物材料对农田土壤重金属污染钝化修复研究现状、农艺措施对农田土壤重金属污染黏土矿物材料钝化修复效应及稳定性影响、黏土矿物材料钝化修复对农田土壤环境质量影响等诸多方面进行了详细综述,并就黏土矿物材料在农田土壤重金属污染钝化修复中的应用及相关问题进行了展望.【期刊名称】《山东农业科学》【年(卷),期】2017(049)002【总页数】8页(P156-162,167)【关键词】黏土矿物;土壤;重金属;钝化;进展【作者】徐奕;梁学峰;彭亮;曾清如;徐应明【作者单位】湖南农业大学资源环境学院,湖南长沙410128;农业部环境保护科研监测所/农田重金属污染修复创新团队,天津300191;湖南农业大学资源环境学院,湖南长沙410128;湖南农业大学资源环境学院,湖南长沙410128;农业部环境保护科研监测所/农田重金属污染修复创新团队,天津300191【正文语种】中文【中图分类】S156.99农田土壤重金属污染主要来自于铅矿、铅锌矿等开采的废水和废渣排放,矿山开采废气中重金属的扩散、沉降,含重金属的工业废水排放与农田污水灌溉,含重金属农药、化肥与有机肥的大量施用,城市污水处理厂污泥排放和农用污染,以及含重金属的城市垃圾倾倒淋滤造成的农田土壤污染等。

重金属污染耕地安全利用钝化材料作用机制及效果研究进展

重金属污染耕地安全利用钝化材料作用机制及效果研究进展

谢,增强了其UV-B胁迫抗性[4]。

综上所述,褪黑素是植物体内重要的内源激素分子之一,在植物响应各类非生物胁迫中起着积极的作用,同时也在一定程度上可以增强植物对非生物胁迫因子的抗逆性。

尽管关于褪黑素与植物非生物胁迫的互作关系研究已经较多,但对褪黑素参与调控非生物胁迫的分子机制却知之甚少,因此该领域今后的研究重点还应该在此方面有所突破。

4.2 褪黑素与生物胁迫褪黑素对植物应对生物胁迫的影响主要表现为在减缓植物和采后果实的细菌、真菌和病毒病害等方面发挥着重要作用。

2022年海南大学施海涛团队系统阐述了褪黑素在该领域的相关研究进展[38]。

该报道指出:(1)病原体侵染可触发褪黑素-ROS-RNS调控环路,从而维持植物抗病和发育之间的平衡。

(2)褪黑素还可能与其他植物激素互作调节植物的抗病性。

例如,人们发现褪黑素在病原体浸染时会作用于水杨酸(SA)上游并正调控其积累,激活依赖于MAPK信号级联反应介导植物免疫应答;褪黑素也可影响生长素与茉莉酸(JA)信号通路提高植物对病原菌的抗性。

(3)褪黑素处理也会直接抑制病原体(如多种细菌、真菌等)的活性,以及下调与病原体毒性相关基因的表达,从而减轻其对植物的致病性。

然而,目前褪黑素对病原体防御的研究仍处于早期阶段,其介导植物免疫反应中的具体机制仍有待将来深入阐明。

5 结语与展望关于植物褪黑素的研究有很多,主要集中在生物合成途径、生理功能及非生物胁迫应答等方面。

虽然褪黑素在植物各器官、组织中广泛分布,但有关褪黑素在植物体内的运输途径及作用机制还有待进一步研究。

此外,褪黑素被认为可以作为激素信号分子在逆境胁迫应答中发挥重要作用,然而对于植物如何感受褪黑素及如何进行信号调控仍不清楚,这也将是今后对植物褪黑素生物学功能进行深入研究的一个重要方向。

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重金属Cd污染土壤原位钝化剂及 机理研究

重金属Cd污染土壤原位钝化剂及 机理研究

2
4 8 培养时间/周
16
-30
2
4 8 培养时间/周
16
5mg/kg 组 5mg kg-1
鲜大葱 赤泥 鲜油菜
5mg5mg/kg kg-1 组
30
可交换态Cd减少比例 %
秸秆粉 巯基秸秆 干蒜苗粉 干葱粉
30
可交换态Cd减少比例 %
20
20
10
10
0
0
-10 2 4 8 培养时间/周 16
2
4
8
Cu
30.99 24.60 3.06
Ni 4.50 4.18 0.75
Cr 140.70 133.30 1.58
Pb 119.32 100.73 25.74
Cd 未检出 未检出 未检出
HCl HNO3 消解
名称 比表面积 赤泥 12.228 纳米赤泥 17.196
几种钝化剂比表面积值/ m2 g-1 酸洗纳米赤泥 19.676 沸石 15.865 铵型沸石 40.476 HA 49.004 PRH 1.796 PRX 9.582


结果与讨论
钝化效果比较
0.4
可交换态Cd/mg kg -1
CK HA PRH PRX
0.9
可交换态Cd/mg kg-1
0.7
CK HA PRH PRX
0.3
0.5
0.2
0.3
0.1 2 4
0.1
培养时间/周
8
16
2
4 8 培养时间/周
16
羟基磷灰石(HA) 比表面积大 较强的吸附能力 效果极显著(p<0.001) PRX PRH 效果显著(p>0.05) 比表面积较小 低浓度组PRX效果好于PRH 高浓度组差异不显著(p>0.05)
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农田重金属钝化剂研究进展作者:孙翠平李彦张英鹏来源:《山东农业科学》2016年第08期摘要:农田重金属污染原位钝化修复是通过向土壤中添加钝化剂来降低重金属的有效浓度和生物有效性,从而降低重金属对生态环境和土壤—作物系统的危害。

这种方法因操作简便、见效快、适合大面积修复而被广泛应用,且不同类型钝化剂具有不同的修复效果和修复机制。

本文从无机类、有机类、新型材料三个方面对钝化剂进行分类,并从修复机理、修复效果、影响因素以及注意的问题等方面分析钝化剂修复重金属污染的现状。

针对实际环境中存在的多种重金属复合污染,利用复合钝化剂进行修复,今后需进一步研究钝化剂修复机理以及探寻新的修复材料,并通过长期田间试验监测修复效果稳定性。

关键词:重金属污染;钝化剂;农田;修复中图分类号:S156.2文献标识号:A文章编号:1001-4942(2016)08-0147-07AbstractIn situ immobilization of heavy metals in contaminated farmland is adding passivant into soil to reduce the effective concentration and bioavailability of heavy metals, thereby reduce the hazards of heavy metals to ecological environment and soil-crop system. This method is widely used due to its characteristics of simple operation, quick effect and suitable for large-scale restoration. Different kinds of passivant have different remediation effects and mechanisms. In this paper, the passivant was classified into three types of inorganic, organic and new materials, then the status of heavy metal pollution remediation was analyzed in terms of remediation mechanisms, remediation effects, affecting factors and the notices. And the composite passivant was used aiming at the combined contamination of multiple heavy metals in actual environment. It was suggested that the further research should pay more attention to restoration mechanism and new passivants, and the stability of remediation effects needed to be monitored through long-term field experiment.KeywordsHeavy metal pollution; Passivant; Farmland; Remediation随着工业化、城镇化的快速发展,采矿、有色金属冶炼、电镀、合金制造等行业产生的“三废”通过大气沉降、污水灌溉和污泥施肥进入土壤环境,加重了土壤中重金属污染;为增加作物产量,农药、化肥的不合理施用也会人为地增加土壤中重金属污染[1, 2]。

每年因土壤重金属污染而造成的粮食减产达1 000万吨,重金属含量超标粮食达1 200万吨,造成的直接经济损失超过200亿元[3]。

而且,土壤中重金属也会通过淋溶和径流污染地下水和地表水。

因此,土壤重金属污染严重影响人类健康和农业经济、生态环境的可持续发展。

目前,针对土壤重金属污染治理思路已由将重金属完全去除转变为实行基于风险控制的策略[4]。

我国污染土壤修复效果主要通过土壤中目标污染物的总量值与土壤环境质量标准进行比较来评定,但真正影响土壤风险性的是污染物的有效值。

因此,通过钝化剂原位修复技术来降低土壤中有效态重金属含量具有重要意义。

且我国农用土壤重金属污染具有面积大、以中轻度污染为主的特点,原位钝化修复技术因操作简单、见效快且适合大面积污染治理而被广泛关注。

1农田重金属污染钝化剂分类目前,污染农田重金属钝化剂主要包括磷酸盐类、石灰类、黏土矿物、工业废渣等无机类、有机类以及新型材料等。

不同类型钝化剂的修复机理、作用效果、影响因素及后续影响等不同。

1.1无机类1.1.1磷酸盐类磷酸盐类钝化剂主要包括磷酸、磷矿粉、羟基磷灰石、磷肥、磷石膏和磷酸盐等,其修复机理主要是通过形成难溶性磷酸盐沉淀以及其对重金属的表面吸附作用。

有研究表明,磷矿粉、羟基磷灰石、磷石膏和磷酸盐等对土壤中重金属均具有较好的固定效果,尤其是对Pb的固定效果更显著[5]。

磷酸盐的施用会微弱降低土壤pH值,磷氯铅矿类沉淀的形成导致铅的有效性降低,而某些重金属的离子形态反而增加。

培养试验中单一添加磷肥,发现其仅对Pb有明显钝化效果,稳定效率达94.57%,而Zn浓度高于原来浓度[6]。

在土壤中加入nano-HAP后能明显增加土壤对重金属Cu、Cd、Pb、Zn的吸附量和吸附亲和力,有效降低土壤重金属的解吸百分数,对4种重金属钝化能力排序为Pb(Ⅱ)>Cu(Ⅱ)>Cd(Ⅱ)>Zn (Ⅱ)[7]。

有研究者利用X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)研究纳米级羟基磷灰石对Pb的钝化机理是先溶解后沉淀,而对Cd和Zn的钝化机理是表面络合和内扩散[8]。

王林等通过盆栽试验表明海泡石和磷酸盐联合修复在增产作用、降低作物Cd、Pb吸收以及土壤Cd、Pb可迁移性上均具有最佳效果,原因是海泡石可以提高土壤pH值,一方面有利于形成磷酸盐矿物沉淀,另一方面可增强土壤物理化学吸附作用[9]。

磷酸盐类钝化剂的土壤重金属污染修复效果不仅与重金属种类有关,土壤性质、含水量、修复时间等也会对修复效果产生重要影响。

在污染红壤中施入磷酸盐,铜的有效性显著降低,但磷酸盐对污染黄泥土中铜的固定效果不显著,可能与红壤含有较多的黏土矿物和铁铝氧化物所带的可变电荷有关,而黄泥土中丰富的有机质、阳离子交换量使土壤本身吸附铜较多,导致磷酸盐的加入对铜的吸附没有显著增加;红壤和黄泥土中磷酸盐的加入对锌的固定效果均显著[10]。

土壤中的水分能改变土壤的基本化学性质,进而引起土壤重金属有效态含量的变化。

有研究表明,土壤含水量一般为田间最大持水量的60%时修复效果最好,羟基磷灰石21天后随着时间延长有效态Cd钝化去除率小幅提高,而磷酸二氢钙相反[5]。

磷酸盐类钝化剂在改善重金属污染的同时也要注意其过量施用带来的负面影响。

较高的施用量可能会造成磷的积聚从而引发一些环境风险,如磷淋失造成水体富营养化,营养失衡造成作物必需的中量和微量元素缺乏以及土壤酸化等。

所以应该谨慎选择磷肥种类和用量,最好是水溶性磷肥与难溶性磷肥配合、磷肥与石灰物质等配合施用[11]。

1.1.2石灰类石灰类钝化剂会提升土壤pH值,进而导致土壤中重金属形态及有效性的变化。

pH值升高,土壤有机质、黏土矿物和水合氧化物以及钝化剂表面的负电荷增多,土壤对重金属的吸附能力增强[12]。

另一方面,pH值升高可以通过形成重金属的氢氧化物沉淀降低其有效性,且在硫酸根、碳酸根、羟基化合物和磷酸根存在时,在较高pH值和重金属浓度下会通过沉淀作用固定重金属[13, 14]。

还有研究证明,石灰类钝化剂在土壤中可以形成水化硅酸钙和铝酸钙水合物,使土壤形成一个相对不透水层从而降低重金属的移动性[15]。

盆栽试验表明,石灰钝化效果甚至优于腐殖质+石灰组合处理,可见,石灰在重金属钝化过程中起主导作用[6]。

利用高剂量石灰(石灰土壤比重为0.4%)和高剂量磷灰石(磷灰石土壤比重为2.32%)钝化污染土壤中Cu和Cd,交换态Cu下降96%以上,而交换态Cd下降20%左右,Cu钝化效果明显优于Cd,其碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态都有所增加,其修复效果均优于蒙脱石和凹凸棒石,主要与土壤pH值的提高有关[16]。

Ok等[17]对照研究了天然牡蛎壳(主要成分是CaCO3和CaO)和700℃下煅烧的牡蛎壳对污染土壤中Cd和Pb的固定效果,煅烧后的效果明显优于天然牡蛎壳的固定效果,利用XRD、XRF和扫描电镜进行表征发现,煅烧后的牡蛎壳减少了Na含量,同时部分低活性的CaCO3转化成了高活性的CaO,从而增强了牡蛎壳的钝化能力。

经形态分级试验发现,腐殖质+石灰组合处理的稳定化效应与单一石灰相比较强,前者有利于形成更稳定的有机结合态和残渣态,且腐殖质的增加提高了土壤中的有机质含量,从土壤改良方面考虑更有利于提高土壤肥力与土壤的持续利用[6]。

且石灰类物质的大量施用会引起土壤结构变差、板结,甚至导致石灰化田的形成[18]。

因此,石灰类钝化剂的选择要考虑添加量的大小以及对土壤结构和肥力等后续的影响。

可考虑通过改性或与有机物组合的方法,减少石灰用量,改善土壤结构。

1.1.3黏土矿物黏土矿物是一些含铝、镁等为主的含水硅酸盐矿物,具有资源种类丰富、储量大和价格低廉等优势,主要包括海泡石、沸石、凹凸棒石、膨润土、高岭土、硅藻土等。

其机理主要包括:吸附作用、离子交换、配合反应和共沉淀。

较大的比表面积决定了黏土矿物具有良好的吸附性能;离子交换即黏土矿物层间域的离子与重金属离子发生交换作用;有的黏土矿物表面含SiO44-、AlO45-等阴离子基团,重金属离子可以与其发生配合反应;还有的黏土矿物可通过自身溶解作用产生阴离子与重金属离子发生沉淀而达到钝化重金属的目的[19]。

殷飞等[4]利用磷矿粉、木炭、坡缕石、钢渣4种不同类型钝化剂修复复合重金属(Pb、Cd、Cu、Zn、As)污染土壤,结果发现,坡缕石降低Pb、Cd、Cu、As的最高比例可分别达54.3%、48.8%、50.0%、35.0%,能同时修复几种重金属污染且效果较好。

高岭石作用于Cu2+、Pb2+的吸附时效果明显,当pH值在5~6之间时,以离子交换为主,表面配位吸附占次要地位;而当pH值>6.5时有利于表面配位的进行,此时离子交换和表面配位都起重要作用[20]。

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