壳聚糖改性-沸石对农田土壤重金属镉钝化技术研究

合集下载

化学改良剂对红壤中铜、镉吸附行为的影响

３０６，ｈｎ；．ｏｅｅｏｅｏｒｅｎｎｉｎｎａＳｉｎｅ，ａｊｇＡｒｕｔｒｌｎｖｒｔ，ａｊｇ３０３Ｃｉ２ＣｌｇｆｓｕｃｓｄＥｖｏｍｅｔｃｃｓＮｎｉｇｉｌａＵｉｓｙＮｎｉａｌＲａｒｌｅｎｃｕｅｉｎ２０９，Ｃｉａ１０５ｈｎ）
Байду номын сангаас
钛的合理用量为土重的】％。当培养时间超过２，０ｄ各改良剂与土壤重金属作用趋于稳定。土壤酶的种类不
同，对土壤重金属的指示作用各异，相比过氧化物酶，脲酶能较好地指示土壤铜、镉污染。关键词：重金属；壳聚糖；二氧化钛；吸附；土壤酶中图分类号：１６２Ｓ５．文献标志码：Ａ文章编号：００— ２６２１）４— ８４— ５１０２８（００００２０
ＡｓａｔＩｒｅｅｏｓａｅｈｎｔｎｏｍｄａｏ，ｅｆｃｏａｊｓｅｔｃｉｓｎａｄｔａｂｔｃ：ｏｄｒｏｄｍｎｔｔｔｅｆｃｏｆｅｅｉｉｔｆｔｆｄｔｎｓ（ｈｏａｎｔｒｎｔｒｕｉｒｔｎｈｅｅｕｍｔｉ—
Ｋｅｒｓｈａｙｍｅａ；ｃｉｓｎ；ｔａｉｍｉｘｄ；ｏｐｉｎ；ｓｉｅｚｍｅｙｗｏｄ：ｅｖｔｌｈｔａｏｉｎｕｄｏｉｅｓｒｔｔｏｏｌｎｙ
ｂｃｍｅｓａｌ．ｒｏｅｅａｔｂｅＭｏｅｖｒ，ｓｉｕｅｓａｎｃｔｏｌｐｌｕｉｎｂｔｅｈｎｓｉｐｒｘｄｓ．ｏｌｒａｅｃｎｉｄｉａｅｓｉｏｌｔｏｅｔｒｔａｏｌｅｏｉａｅ

壳聚糖对重金属离子的吸附性能

壳聚糖对重金属离子的吸附性能张毅;张转玲;黎淑婷;刘叶;张昊【摘要】The adsorption of Cu2+, Ni2+, Co2+by chitosan was studied, and the influences of adsorption time and addition amount of chitosan on adsorption capacity was discussed. The result shows that when the amount of chitosan is 1.5 g, and metal salt solution is 50 mL of the 25 g/L, the removal rate can reach maximum. Moreover, the removal rate increased linearly before 10 min, and tended to the balance after 20 min. Compared the adsorption characteristic of Cu2+, Ni2+, Co2+with chitosan, zeolite, activated carbon and diatomite, the removal rate of chitosan for Cu2+,Ni2+, Co2+is 73.99%, 69.38%!and 65.51%!respectively, without selectivity, which is much higher than that of zeolite, activated carbon and diatomite.It is proved that there is a huge advantage of chitosan on the adsorptionof Cu2+, Ni2+, Co2+compared with zeolite, activated carbon and diatomite by using adsorption dynamics.%研究壳聚糖对Cu2+、Ni2+、Co2+的吸附性，分别讨论了吸附时间和用量对重金属离子去除率的影响.结果表明：当壳聚糖的用量为1.5 g时，对50 mL的25 g/L的重金属溶液的去除率达到最大值，且前10 min内去除率呈线性增加，吸附20 min后趋于平衡.壳聚糖吸附Cu2+、Ni2+、Co2+的去除率分别为73.99%、69.38%和65.51%，远远大于沸石、活性炭、硅藻土对Cu2+、Ni2+、Co2+的去除率，且无选择性.运用吸附动力学进行论证，证明壳聚糖对Cu2+、Ni2+、Co2+的吸附相对于沸石、活性炭、硅藻土存在巨大的优势.【期刊名称】《天津工业大学学报》【年(卷),期】2016(035)003【总页数】5页(P16-20)【关键词】壳聚糖;吸附性;重金属离子;吸附动力学【作者】张毅;张转玲;黎淑婷;刘叶;张昊【作者单位】天津工业大学纺织学院，天津 300387;天津工业大学纺织学院，天津 300387;天津工业大学纺织学院，天津 300387;天津工业大学纺织学院，天津300387;天津工业大学纺织学院，天津 300387【正文语种】中文【中图分类】TS102.528.3当今生态农业越来越受到人们的重视，在国家“十三五”规划中也重点强调了“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念.由于许多农业用水和土壤中存在大量的重金属离子，严重影响到农业的发展，所以去除重金属离子进行土壤修复成为实现生态农业的重大任务之一.目前，重金属离子的去除技术主要有化学法、离子交换法、电渗析、反渗透、纳滤等［1］，其中使用最为广泛的是化学方法［2］.化学吸附法是一种应用较早、应用广泛的方法，且具有操作简单、成本低、处理效果好等特点，对重金属废水和有毒废水的处理具有很大的优势［3］.用于化学吸附的载体有千万种，但人们为了实现废物利用，减少废物的产生量［4-5］，将目光投向了来源广泛的壳聚糖.同时，由于壳聚糖的应用非常广泛，且原料比较充足，因此壳聚糖的研究一直是一个比较热门的方向［6］.甲壳素又名甲壳质、几丁质、壳蛋白、明角质，其化学结构与天然纤维素相似，所不同的是纤维素在2位上是羟基，甲壳质在2位是乙酰氨基［7］.壳聚糖（chitosan）就是甲壳质经浓碱水解脱去乙酰基后生成的水溶性产物，又名聚氨基葡萄糖，其化学式为C6H11NO4.壳聚糖无毒无害，具有可生物降解性、生物相容性、广谱抗菌性等优良特性，在生物技术领域、食品方面、化妆品行业等得到广泛应用［8-11］.在环保方面，壳聚糖主要用于水体污染治理.其主要的官能团为C2—NH2、C3—OH、C6—OH，而C2—NH2基团上的氮原子具有孤对电子，能进入金属离子的空轨道，形成配位键结合.因此，壳聚糖对去除重金属有很好的效果［12］.目前，对壳聚糖及其他吸附剂在高浓度金属离子溶液中的吸附特征研究较少.本文以壳聚糖为主要研究对象，与活性炭、沸石和硅藻土在Cu2+、Co2+、Ni2+高浓度溶液中吸附性能进行对比研究，并应用吸附动力学进行科学论证.1.1 实验原料及设备原料：壳聚糖，国药集团化学试剂有限公司产品，脱乙酰度为86.4%；活性炭，天津市密欧化学试剂有限公司产品；沸石、硅藻土、无水硫酸铜，天津市光复精细化工研究所产品；硝酸镍、硝酸钴，天津市风船化学试剂科技有限公司产品.设备：气浴摇床，巩义市予华仪器责任有限公司产品；岛津UV2401PC型紫外-可见分光光度计产品，岛津公司产品；真空泵，巩义市英峪高科仪器厂产品.1.2 CuSO4、NiSO4、Co（NO3）2标准曲线的测定配置25 g/L的CuSO4溶液，取5个试管编号1、2、3、4、5备用；分别量取5、10、15、20、25 mL配好的Cu－SO4溶液置于5个试管中，在1～4号试管中分别加入20、15、10、5 mL蒸馏水，摇匀.以CuSO4质量浓度为0 g/L为基准线（0轴），对CuSO4质量浓度为5 g/L、10 g/L、15 g/L、20 g/L、25 g/L样品分别测定在光波长为700 nm的紫外吸收光值.NiSO4、Co（NO3）2溶液测定标准曲线的过程与Cu－SO4溶液的类似，其中NiSO4、Co（NO3）2溶液的初始质量浓度为50 g/L，NiSO4溶液的测试波长为395.2 nm，Co（NO3）2溶液的测试波长为511.4 nm.1.3 壳聚糖用量对Cu2+、Ni2+、Co2+吸附性的测定取质量浓度为25 g/L的CuSO4溶液50 mL，共12份，分别置于250 mL锥形瓶中，分别加入0.2 g、0.4 g、0.6 g、0.8 g、1.0 g、1.2 g、1.4 g、1.6 g、1.8 g、2.0 g、2.2 g、2.4 g壳聚糖，在气浴摇床中室温振动2 h，过滤后按照标准曲线制备条件测定吸光度值，计算其去除率. NiSO4、Co（NO3）2测定方法同上. 1.4 时间对壳聚糖吸附Cu2+、Ni2+、Co2+的测定为了更好地研究壳聚糖对重金属的吸附性能，本实验以沸石、硅藻土和活性炭作对比，探究了时间对壳聚糖吸附Cu2+、Ni2+、Co2+的影响.取质量浓度为25 g/L CuSO4溶液50 mL，共4份，分别置于250 mL锥形瓶中，分别加入适量的壳聚糖、沸石、硅藻土和活性炭，在气浴摇床中室温震荡5 min、10 min、20 min、30 min、40 min、50 min、60 min、70 min、80 min，按时间序列分别取出后过滤，按照标准曲线制备条件测定吸光度值，计算其去除率. 式中：E为去除率（%）；C0为吸附前金属盐的质量浓度（g/L）；C1为吸附后金属盐的质量浓度（g/L）.NiSO4、Co（NO3）2测定方法同上.1.5 壳聚糖对Cu2+、Ni2+、Co2+的吸附性能判定应用吸附动力学判定材料的吸附性能是一种较好的方法.吸附动力学主要是对不同吸附时间内的吸附行为和吸附速率的描述.目前应用最多的主要有准一级反应动力学和准二级反应动力学2种［13］.准一级动力学反映的是一种在固相和液相之间可逆的平衡反应，实验数据和准二级动力学的拟合度可以用来判断吸附过程是否由化学吸附主导.准一级动力学和准二级动力学的公式为［14-15］：（1）准一级动力学［16］式中：Qe为吸附一定时间后的吸附容量（g/g）；V为被吸附溶液体积（mL）；m为吸附剂的用量（g）；qe为吸附平衡时吸附容量（g/g）；qt为吸附某时刻的吸附容量（g/g）；k1为准一级动力学模型速率常数（min-1）；t为吸附时间（min）.（2）准二级动力学式中：k2为准二级动力学模型速率常数（g·g-1·min-1）.2.1 CuSO4、NiSO4和Co（NO3）2标准曲线根据1.2实验步骤，做出CuSO4、NiSO4和Co（NO3）2的浓度与吸光度值的线性关系曲线，如图1所示.利用origin7.5线性拟合求得其标准曲线方程为：由于R值均达到0.999以上，表明所测得金属盐浓度和其吸光度值线性关系优良，可用于实验中计算金属离子浓度的依据.2.2 壳聚糖用量对Cu2+、Ni2+和Co2+吸附的影响根据1.3实验步骤获取一系列壳聚糖不同用量的吸光度值，并利用标准曲线求得吸附后重金属离子的浓度，进而得到壳聚糖用量对Cu2+、Ni2+和Co2+吸附的影响，如图2所示.由图2可以看出，随着壳聚糖用量的增加，其对Cu2+、Ni2+和Co2+去除率逐渐增大，当壳聚糖的用量达到1.5 g时，去除率基本达到最高值，当壳聚糖用量继续增加时，去除率基本不变，这是因为壳聚糖在吸附重金属离子的同时也在发生解吸过程，所以吸附和解吸必然存在一个平衡状态，而当达到这个平衡状态时，即使增加壳聚糖的加入量，溶液中的重金属离子浓度也不会再变化，即去除率也不再变大.由图2还可看出，壳聚糖对Cu2+的去除率最高，为70.84%；Co2+次之，69.38%；Ni2+最低，65.51%.但之间的差距不大，说明壳聚糖对Cu2+、Ni2+和Co2+的吸附机理相同，都是通过C2—NH2基团上的氮原子作用，因为其具有孤对电子，能进入金属离子的空轨道中形成配位键结合.所以壳聚糖的用量增加，导致了有效吸附基团的增多，即增加了与金属离子的配位活性点，使得对金属离子去除率提高.当金属离子浓度降低到一定程度时，使得配位活性降低，使得壳聚糖的用量达到最大值.2.3 时间对壳聚糖、沸石、硅藻土和活性炭吸附Cu2+、Ni2+、Co2+的影响由2.2实验结果分析得知，当壳聚糖用量为1.5 g时，其对Cu2+、Ni2+和Co2+的去除率基本达到最大值.所以在1.4实验中，壳聚糖、沸石、硅藻土和活性炭的加入量均为1.5 g.时间对壳聚糖、沸石、硅藻土和活性炭吸附Cu2+、Ni2+、Co2+的影响如图3所示.由图3可见，10 min内壳聚糖、沸石、藻土和活性炭对Cu2+、Ni2+、Co2+吸附近似呈线性增加，10～20 min内壳聚糖、沸石、硅藻土和活性炭对Cu2+、Ni2+、Co2+吸附均趋于最大值，其中壳聚糖的增加速率远远大于其余3种，约为其余3种中最大者2.5倍，而且无选择性；20 min内壳聚糖对Cu2+、Ni2+的去除率约为其余3种中最大者3倍，而对Co2+的去除率约为其余3种中最大者2倍.由此可见，壳聚糖对Cu2+、Ni2+、Co2+的去除率最高，是一种优良的重金属离子吸附剂.2.4 壳聚糖对Cu2+、Ni2+和Co2+的优良吸附性分析为进一步证实壳聚糖对Cu2+、Ni2+和Co2+具有优良的吸附性，依据吸附动力学原理，分别建立了壳聚糖、沸石、硅藻土和活性炭对Cu2+、Ni2+、Co2+吸附动力模型，如图4和表1、表2表、3所示.由图4和表1、表2、表3的图形和参数的拟合得到相关的平衡吸附容量qe和准二级反应速率常数k2及相关系数R.拟合方程的R值均在0.99以上，拟合动力学曲线的线性很好，说明壳聚糖、沸石、硅藻土和活性炭对Cu2+、Ni2+、Co2+的吸附行为都很好地符合了准二级吸附动力学方程.由此说明，吸附反应中决定吸附速率快慢的是化学吸附过程（整合吸附）.准二级反应速率常数k2反映吸附速率的快慢，k2值越小吸附速率越快.从表1、表2、表3中可见，壳聚糖k2值远小于其余3种物质的k2值，表明壳聚糖对Cu2+、Ni2+、Co2+的吸附速率快，这一点与图3中反应的）规律完全相符，这也进一步表明，壳聚糖对Cu2+、Ni2+、Co2+的吸附相对于活性炭、硅藻土和沸石存在巨大的优势，是一种理想的重金属离子吸附剂.（1）壳聚糖作为一种金属离子吸附剂，其吸附率与时间和用量有关：随着壳聚糖用量的增加，其对Cu2+、Ni2+、Co2+去除率逐渐增大，当壳聚糖的用量达到1.5 g时，去除率基本达到最高值，当壳聚糖用量继续增加时，去除率基本不变；随着时间的增加，前10 min内壳聚糖对3种离子的去除率呈线性增加，20 min 时趋于平衡，且去除率远远大于活性炭、硅藻土和沸石对这3种重金属离子的去除率，且无选择性.（2）壳聚糖吸附初始质量浓度为25 g/L的Cu2+、Ni2+、Co2+溶液的最佳条件是：用量为3 g/L，时间20 min，去除率分别达73.99%、69.38%和65.51%. （3）运用吸附动力学进行论证，证明壳聚糖对Cu2+、Ni2+、Co2+的吸附相对于活性炭、硅藻土和沸石存在巨大的优势，是一种理想的重金属离子吸附剂.【相关文献】［1］卢会霞，王建友，傅学起，等.EDI过程处理低浓度重金属离子废水的研究［J］.天津工业大学学报，2008，27（3）：15-18.LU H X，WANG J Y，FU X Q，et al.Study on dilute heavy metal ions waste water treatment by EDI process［J］.Journal of Tianjin Polytechnic University，2008，27（3）：15-18（in Chinese）.［2］沈品华.电镀废水治理方法探讨［J］.电镀与环保，1998，18 （3）：28-32.SHEN P H.Study on treatment method of electroplating wastewater［J］.Electroplating&Pollution Control，1998，18 （3）：28-32（in Chinese）.［3］YANG S，FU S，LIU H，et al.Hydrogel beads based on carboxymethyl cellulosefor removal heavy metal ions［J］.Journal of Applied Polymer Science，2011，119（2）：1204-1210.［4］陆朝阳，沈莉莉，张全兴.吸附法处理染料废水的工艺及其机理研究进展［J］.工业水处理，2004，24（3）：12-16.LU C Y，SHEN L L，ZHANG Q X.Research development of technics and mechanism of dye wastewater treatment by adsorption［J］.Industrial Water Treatment，2004，24（3）：12-16 （in Chinese）.［5］黄君涛，熊帆，谢伟立，等.吸附法处理重金属废水研究进展［J］.水处理技术，2006，32（2）：9-12.HUANG J T，XIONG F，XIE W F，et al.Progress in researcheson on treatment of heavy metal wastewater by adsorption process［J］.Technology of Water Treatment，2006，32（2）：9-12（in Chinese）.［6］杨俊玲.甲壳素和壳聚糖的化学改性研究［J］.天津工业大学学报，2001，20（5）：79-82. YANG J L.Study on the chemical modification of chitin and chitosan［J］.Journal of Tianjin Polytechnic University，2001，20 （5）：79-82（in Chinese）.［7］付宁，杨俊玲，倪磊.壳聚糖制备条件的研究和结构表征［J］.天津工业大学学报，2009，28（2）：63-66.FU N，YANG J L，NI L.Research of preparation conditions and structure characterizationof chitosan［J］.Journal of Tianjin Polytechnic University，2009，28（2）：63-66（in Chinese）.［8］JANG T D.Chitosant［M］.Beijing：Chemical Industry Press，2001.［9］RAVI Kumar M N V，MUZZARELLI R A A，MUZZARELLI C，et al.Chitosan chemistry and pharmaceutical perspectives ［J］.Chem Rev，2004，104：6017-6084.［10］GUIBAL E，MILOT C，TOBIN J M.Metal-anion sorption by chitosan beads：Equilibrium and kinetic studies［J］.Ind Eng Chem Res，1998，37：1454-1463.［11］NGAH W S W，GHANI S A，HOON L L，et parative adsorption of Lead（Ⅱ）on flake and bead-types of chitosan［J］. J Chin Chem Soc，2002，49：625-628.［12］GUIBAL E.Interactions of metal ions with chitosan-based sorbents：A review ［J］.Separation and Purification Technology，2004，38（1）：43-74.［13］CHANDRA V，PARK J，CHUN Y，et al.Water-dispersible magnetite-reduced graphene oxide composites for arsenic removal［J］.ACS Nano，2010，4（7）：3979-3986.［14］SOYO M L，MOURE A，DOMINGUEZ H，et al.Recovery，concentrationandpurification of phenolic compounds by adsorption：A review［J］.Journal of Food Engineering，2011，105 （1）：1-27.［15］CHAUHAN D L，SANKARARAMAKRISHNAN.Highly enhanced adsorption for decontamination of lead ions from battery wastewaters using chitosan functionalized with xanthate［J］. Bioresource Technology，2008，99（18）：9021-9024.［16］WU D L，WANG W，ZHANG J H，et al.Preparation of mulberry branch biomass char and its usage in wastewater treatment［J］.Water Environment Research，2012，84（11）：2060-2069.。

一种镉污染农田土壤钝化修复方法[发明专利]

专利名称：一种镉污染农田土壤钝化修复方法
专利类型：发明专利
发明人：吴启模,周治安,陈一文,李鑫,曹强,肖伟,洪源源申请号：CN201710814684.2
申请日：20170912
公开号：CN107497845A
公开日：
20171222
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开一种镉污染农田土壤原位钝化修复方法，属于农田土壤修复领域；本发明以冠状醚修饰的碳纳米管、腐殖酸和钙镁磷肥作为钝化剂，先后施入农田土壤中，并通过翻耕、养护等手段将土壤中镉钝化，使农田土壤中有效态镉含量降低，同时降低作物对镉的吸收性。

本发明钝化剂成本低，对农田土壤及作物无负面影响，钝化剂既可以钝化土壤中镉，又可以释放作物所需的营养元素，钙镁离子可以降低作物对镉的吸收作用，同时钝化剂对土壤的pH值环境要求较低，在偏碱性的环境中具有很好的修复镉离子的效果。

申请人：爱土工程环境科技有限公司
地址：100124 北京市朝阳区东四环中路41号1825-1826室
国籍：CN
更多信息请下载全文后查看。

不同原材料生物炭对土壤重金属Cd、Zn的钝化作用

不同原材料生物炭对土壤重金属Cd、Zn的钝化作用作者：白珊倪幸杨瑗羽方先芝柳丹叶正钱来源：《江苏农业学报》2021年第05期摘要：以质量分数0.1%、1.0%不同原料的生物炭（砻糠炭、木炭、竹炭）作为化学钝化修复材料，以空白土壤（CK）和钙镁磷肥作为对照，通过为期90 d的土壤培养试验，研究不同钝化材料及施用量对降低农田土壤重金属镉（Cd）和锌（Zn）污染风险的效果。

结果表明，相同施用量的钙镁磷肥比生物炭更有利于酸性土壤改良;各处理中1.0%木炭对土壤有机质含量提升效果最好（ P < 0.05）;与空白对照相比，各处理对土壤Cd、Zn均表现出显著的钝化作用，相同施用量的木炭、砻糠炭比钙镁磷肥的效果更好，其中0.1%木炭钝化效果最佳。

在相同施用量下，生物炭整体上更有利于降低土壤酸可提取态Cd、酸可提取态Zn含量，而钙镁磷肥更有利于增加残渣态Cd、残渣态Zn含量。

关键词：生物炭; 钝化修复; 镉; 锌中图分类号： X53 文献标识码： A 文章编号： 1000-4440（2021）05-1199-07Immobilization of soil cadmium and zinc by different raw material derived biocharsBAI Shan 1 ， NI Xing 1，2 ， YANG Yuan-yu 1 ， FANG Xian-zhi 1 ， LIU Dan 1 ， YE Zheng-qian 1（1.Key Laboratory of Soil Contamination Bioremediation of Zhejiang Province， ZhejiangA&F University， Hangzhou 311300， China; 2.Nvbu Neighbourhood Office of Jinhua City in Zhejiang Province， Jinhua 321100， China）Abstract： Biochars made from different materials （husk charcoal， wood charcoal， bamboo charcoal） with mass fractions of 0.1%， 1.0% were used as chemical immobilization materials，blank soil （CK） and calcium-magnesium phosphate fertilizer （CaMgP） were used as comparisons to investigate the effect of different biochar materials and their dosages on reducing the risk of cadmium （Cd） and zinc （Zn） pollutions in the farmland soil， by an incubation experiment for 90 d. The results showed that， CaMgP was more suitable for the improvement of acid soil than biochar under the same application amount. Treatment of 1.0% wood charcoal showed the best effect on increasing soil organic matter content among all the treatments （ P < 0.05）. All the treatments showed significant immobilization effects on Cd and Zn in the soil compared with the blank control. The effects of wood charcoal， husk charcoal were more effective than CaMgP under the same dosages， among which 0.1% wood charcoal had the best immobilization effect. Biochar showed a better effect on reducing the acid extractable Cd and Zn contents in the soil with the same dosage as other materials， while CaMgP was more suitable for increasing residual Cd and Zn contents.Key words： biochar; immobilization remediation; cadmium; zinc耕地土壤重金屬污染是危害生态环境及人类健康的重大环境问题之一，威胁着中国农业生态环境安全。

沸石的改性及其对垃圾渗滤液的脱色研究

云化工有限公司）壳聚糖（；山东奥康生物科技有限公
宋卫军
郑细鸣等：沸石的改性及其对垃圾渗滤液的脱色研究
・４１・
司）垃圾渗滤液，自武夷山市垃圾堆场，验前用；来实
０５ｍ的滤纸过滤。．１４ｘ１２改性实验．
１实验部分
１１仪器与试剂．
收稿日期：０１０ — ５２１－９２基金项目：平市科技局项目（目编号：２０Ｚ０１南项Ｎ０９１ — ）
ＡＡＡＦＲ３０红外光谱仪，尼高力（）ＶＴＲＹＩ一３美公
（－ｔ（Ｈ）Ｂ，Ｔ）Ｃ６，Ｃ３ＮｒＡＢ嫁接改性的沸石可用于去除水１ｓｓＣ－中的Ｃ（Ｉ３Ａ［，酸盐旧，ｒ）１ｓ１Ｖ，１硝４苯酚【，１甲基橙【８６１１ｚ和印染
废水的颜色ｆ对于垃圾渗滤液的脱色却未见文献报，道。本文用十六烷基三甲基溴化铵和壳聚糖对沸石进行改性，讨其对垃圾堆场渗滤液的脱色性能。探
前
沿
能力，由于沸石表面带负电荷，能去除废水中的但不阴离子污染物，为了提高沸石处理污废水的能力，采
垃圾渗滤液是垃圾填埋过程中产生的二次污染物，由于其成分极其复杂，水质变化范围大，有机负荷高，有大量具有难生物降解性、物累积性和 “ 含生三致效应” 的有毒有害污染物，可使地面水体缺氧、质恶水化、营养化，饮用水和工农业用水水源和人类健富对康造成威胁［１目前对垃圾渗滤液处理以物化法为１，－３主，其处理成本较高，但不适用渗滤液的规模化处理。生化法虽然也用于垃圾渗滤液的脱色，垃圾渗滤液但

重金属污染土壤修复技术研究现状与展望

重金属污染土壤修复技术研究现状与展望摘要：土壤重金属污染不仅危害生命健康，并且对整个生态安全构成威胁，土壤重金属污染防治成为亟需解决的重点环境问题。

文章阐述了目前重金属污染的现状，并总结了各类重金属污染场地修复采用的技术，为当前复杂的污染场地选用修复技术提出合理的建议，旨在为行业学者们提供新的思路。

关键词：土壤；重金属；污染；修复技术；1.引言随着我国经济的快速发展，频繁地社会生产活动导致土壤存在污染。

其中重金属污染是各种土壤污染中较为严峻的。

工业和农业生产活动排放的污染气体和污水是造成土壤重金属污染的原因。

近年来，重金属污染带来的恶劣影响逐渐严峻，体现在食物中毒、生态失衡、水土恶化等[1]。

重金属污染具有危害周期长、隐蔽性、不能自然逆转等特征，如果不能对重金属彻底去除，会影响土壤的可使用性，给后面土地的合理利用带来困难。

被重金属污染的土壤不仅会持续危害人类和动物植物的健康，而且会破坏自然生态环境的稳定，所以对土壤重金属污染的预防和治理就变得至关重要。

本文综合研究了国内外各类重金属污染场地修复采用的技术，分析比较了各类修复技术，为土壤重金属污染场地综合治理与修复提供最佳选择与新思路。

1.重金属污染土壤现状国外发达国家由于工业发展较早，20世纪70年代就对土壤重金属污染展开研究，已进行了污染场地调查、污染源分类、污染分布、治理技术等方面的研究[5-6]。

目前，全世界平均每年排入土壤中的Pb约为500万吨，Hg约为1.5万吨，Cu约为340万吨，Mn约为1500万吨。

瑞士的土壤重金属的积累，已造成大量农作物遭受污染，澳洲的土壤中Cd的含量超出上限几倍。

我国目前农药、重金属污染土壤面积已经达到上千万公顷，污染耕地面积约为0.1亿Km2，约占耕地总面积的十分之一。

为此，我国大力推进重金属污染土壤的修复研究工作，研究的方向包括污染场地中重金属的来源、赋存状态、修复技术等方面[9-10]。

1.重金属污染治理和修复技术1.1.物理化学修复技术1.固化/稳定化固化/稳定化（S/S）技术主要是限制重金属污染物的影响力，并不改变重金属在土壤中的含量，而是通过对污染区域进行固化，降低土壤中重金属物质的可迁移性，从而达到降低重金属污染的环境影响。

生物炭-壳聚糖复合材料对镉污染土壤的修复效果研究

生物炭-壳聚糖复合材料对镉污染土壤的修复效果研究作者：杨克俭李忠徽姜凌闫江涛王显炜杨雅杰来源：《安徽农业科学》2024年第08期摘要［目的］探讨生物炭-壳聚糖复合材料（CBC）对镉（Cd）污染土壤的修复效果。

［方法］以黑麦草为供试植物进行盆栽试验，探究向酸性低镉土壤、中性高镉土壤和碱性高镉土壤中分别添加0、0.5%、1.0% 和3.0%（W/W）的CBC时，土壤pH、全镉含量、有效态镉含量、黑麦草根和茎叶的生物量以及其中的全镉含量变化情况。

［结果］施用CBC可以提高酸性和中性土壤的pH。

随着CBC施用量的增加，土壤中有效态镉含量降低，当施加量至3.0%时达到显著水平。

CBC可以钝化土壤中的镉活性，其钝化效果与土壤污染程度、酸碱性密切相关。

随着CBC施加量的增加，黑麦草根和茎叶中镉含量降低，尤其植物地上部分降低效果明显，也证明了CBC对土壤中镉具有钝化作用；黑麦草的富集系数（BCF）和转运系数（TF）随CBC施用量的增加而减小，表明施用CBC能够减弱土壤中的镉向植株体内的迁移，从而达到缓解镉毒害的作用。

［结论］CBC可以用于镉污染土壤的修复，尤其是在污染程度严重的酸性土壤中效果更加显著。

关键词生物炭-壳聚糖复合材料；土壤酸碱性；钝化修复；镉污染土壤；黑麦草中图分类号 X53 文献标识码 A文章编号 0517-6611（2024）08-0066-05doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.08.016Study on the Remediation Effect of Biochar-chitosan Composite on Cd Contaminated SoilYANG Ke-jian1，LI Zhong-hui1，JIANG Ling2 et al（1.Shaanxi Hydrogeology Engineering Geology and Environment Geology Survey Center，Xi’an，Shaanxi 710068;2.College of Water and Environment，Chang’an University，Xi’an，Shaanxi 710054）Abstract ［Objective］To explore the remediation effect of biochar-chitosan composite （CBC） on Cd contaminated soil.［Method］A pot experiment was conducted with ryegrass as the test plant，the changes of soil pH，total Cd content，available Cd content，biomass of ryegrassroots and leaves，and total Cd content in acidic low Cd soil，neutral high Cd soil and alkaline high Cd soil were investigated when CBC was added to 0，0.5%，1.0% and 3.0% （W/W） respectively.［Result］The application of CBC could increase the pH of acidic and neutral soils.The available Cd decreased with the increase of CBC application，and reached a significant level when the application amount reached 3.0%.CBC could passivate Cd activity in soil，and its passivation effect was closely related to the degree of soil pollution and acid-base property.With the increase of CBC application，the Cd content in the roots and shoots of ryegrass decreased，especially the effect on the aboveground part of plants was significant，directly indicating that CBC had a immobilization effect on Cd in soil.The BCF and TF of ryegrass decreased with the increase of CBC application rate，indicating that the application of CBC could reduce the migration of Cd from soil to the plant body，thereby achieving the effect of alleviating Cd toxicity.［Conclusion］The CBC can be used for the remediation of Cd contaminated soil，especially in heavily polluted acidic soils.Key words Biochar-chitosan composite （CBC）;Soil acidity and alkalinity;Immobilization remediation;Cd contaminated soil;Ryegrass镉（Cd）是重金属“五毒”元素之一，具有移动性大、毒性强、难降解等特点，易被植物吸收富集，严重影响农作物的产量和品质，并通过食物链进入人体，危害人体健康［1-2］。

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。

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
74
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
Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
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

科技成果——土壤重金属污染钝化、稳定化修复技术

科技成果——土壤重金属污染钝化、稳定化修复技术技术类型重金属、有机物污染治理技术适用行业环保、农业适用范围镉、铜、铅等重金属污染酸性土壤成果简介土壤重金属污染钝化/稳定化治理技术是指通过向土壤中添加改良材料使土壤重金属向低溶解、被固定、低毒形态转化，达到降低污染土壤重金属有效性和环境风险的方法。

本技术研制了高效、持久、绿色、低成本、易施撒的土壤重金属钝化/稳定化材料产品（土壤调理剂）及其施用技术。

本技术中土壤重金属钝化/稳定化材料是以农作物秸秆为主要原材料燃烧发电后的生物质电厂灰为主基原料，配伍磷基/硅基/碳酸盐基等矿物材料和发酵的有机物料，经过改性及造粒工艺而成的颗粒状产品，具有对土壤中重金属生物有效态高效钝化/稳定化，阻隔作物对土壤重金属的吸收、显著降低作物可食部分重金属含量，提高土壤肥力和作物产量等特点。

本技术能显著降低作物食用部分镉、铅等重金属含量（2年3季在不同区域镉污染稻田上一次性应用，本产品持续显著地降低水稻糙米中镉含量在47%-54%之间）。

本技术适合大面积应用于南方酸性土壤中镉、铜、铅等重金属污染修复治理。

技术效果本技术应用于镉铜污染酸性土壤后，土壤中有效态镉降低51-75%，有效态铜降低52%-95%。

重度污染土壤能从寸草不生到可以种植具一定经济价值的植物等，生态效益显著；中度污染区土壤生态恢复良好，能种植纤维植物、能源植物与花卉苗木等，土地每亩年增产值1100-4000元，生态和经济效益明显；轻度污染区稻田应用，经过3年3季在江西贵溪、湖南石门、安徽铜陵等不同区域镉污染稻田上一次性施用，能持续显著降低水稻糙米中镉含量47%-54%，同时水稻单产提高20%-33%，极显著地降低了作物可食部分重金属含量并提高单产，经济和社会效益显著。

该技术的应用已经累计增加产值1387.5万元。

根据不同土壤性质和污染状况的农田，产品每亩应用成本在1000-1500元之间。

应用情况在江西省贵溪市滨江、河潭、泗沥等3个乡镇进行农田土壤重金属镉铜污染钝化/稳定化修复2500余亩。

城市污泥重金属钝化处理技术研究

城市污泥重金属钝化处理技术研究
许庆;韩玉梅;李立伟
【期刊名称】《化学工程师》
【年(卷),期】2024(38)3
【摘要】针对城市污泥中部分重金属含量超标的问题,以研制的新型钝化剂DTG-3为钝化材料,开展了城市污泥重金属钝化处理实验,重点考察了新型钝化剂DTG-3
用量以及钝化处理时间对污泥中不同类型重金属形态分布的影响,并计算出不同处
理条件下的重金属稳定系数。

实验结果表明,新型钝化剂DTG-3的质量分数越大,
钝化处理时间越长,城市污泥中重金属的钝化处理效果相对就越好;当钝化处理时间
为28d时,与钝化处理前相比,城市污泥中不同类型的重金属的残渣态含量均有所增大。

另外,随着新型钝化剂DTG-3质量分数的逐渐增大以及钝化处理时间的延长,
城市污泥钝化处理后的不同类型重金属的稳定系数均有所减小。

综合考虑,推荐新
型钝化剂DTG-3的最佳质量分数为15%,最佳钝化处理时间为28d,此时目标城市
污泥经过钝化处理后的重金属Cu、Pb、Cr和Zn的稳定系数可分别降低至5.17、0.68、4.13和11.99,钝化处理效果较好。

【总页数】5页(P42-46)
【作者】许庆;韩玉梅;李立伟
【作者单位】临沂市沂水县环境监控中心
【正文语种】中文
【中图分类】X703
【相关文献】
1.城市污泥重金属钝化试验研究
2.粉煤灰对城市污泥中重金属钝化作用的研究
3.城市生活污泥堆肥过程中重金属钝化规律及影响因素的研究
4.堆肥处理对排水污泥中重金属的钝化作用
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

重金属离子吸附材料的研究进展

重金属离子吸附材料的研究进展张雪彦;金灿;刘贵锋;霍淑平;孔振武【摘要】综述了以无机吸附材料(碳质类、矿物类和金属氧化类)、高分子吸附材料(人工合成高分子材料和天然高分子材料)和复合型吸附材料(有机/有机型、有机/无机型和无机/无机型)为代表的重金属离子吸附材料的结构特征和吸附性能.重点介绍了离子选择性吸附材料(螯合型吸附材料和离子印迹型吸附材料)和可降解生物质基离子吸附材料(纤维素、壳聚糖、木质素和农林废弃物)等新型重金属离子吸附材料的研究进展,同时展望了重金属离子吸附材料的发展方向.【期刊名称】《生物质化学工程》【年(卷),期】2017(051)001【总页数】8页(P51-58)【关键词】重金属离子;吸附材料;选择性吸附;可降解【作者】张雪彦;金灿;刘贵锋;霍淑平;孔振武【作者单位】中国林业科学研究院林产化学工业研究所;中国林业科学研究院林产化学工业研究所;中国林业科学研究院林产化学工业研究所;中国林业科学研究院林产化学工业研究所;中国林业科学研究院林产化学工业研究所【正文语种】中文【中图分类】TQ424;TQ35我国水体重金属污染问题日益严重，汞(Hg)、铬(Cr)、镉(Cd)、铅(Pb)、铜(Cu)等重金属离子含量超标的废水通过水体、土壤、食物链等进入生物体内并不断富集，给人类健康和社会发展造成严重危害[1-2]。

2015年，我国正式颁布并启动《水污染防治行动计划》，标志着我国对水污染问题的整治进入战略性阶段。

如何降低和消除重金属离子污染并有效回收重金属资源是当今社会面临的重要问题。

去除重金属离子的主要方法包括化学沉淀法、电解法、反渗透法、离子交换法、膜分离法等[3]。

然而，这些方法均存在不足之处，如化学沉淀法和电解法不适用于处理低浓度重金属离子废水，难以将重金属离子浓度控制在废水排放标准以内，且处理过程中还会产生大量污泥造成其他污染；且电解法耗电量大，处理废水成本高；离子交换法和膜分离法处理效果较好，但受水中杂质、处理环境等因素的影响较大，且后期维护成本较高。

生物质复合材料吸附水中重金属离子的研究进展

生物质复合材料吸附水中重金属离子的研究进展
王青;庞少峰;王彦斌;卢新宇;陈奇;聂宏杰;朱星臣;苏琼
【期刊名称】《功能材料》
【年(卷),期】2024(55)2
【摘要】随着现代工业的发展,重金属水污染已成为最重要的环境问题之一,重金属离子毒性强、难降解,在很大程度上对人类、水生动物和植物有害,破坏生态系统。

吸附法低成本、去除效率高、可循环利用等优点使其成为废水处理的重要方法之一。

生物质材料资源丰富、成本低、绿色环保,以其为新型吸附剂原料被广泛研究。

基
于此,该文以金属有机骨架、沸石、生物炭类为例,首先综述了生物质复合材料的制
备及改性方法,总结了吸附剂的性能对金属离子吸附的影响,其次阐述其与金属离子
之间的吸附机理,最后对生物质复合材料在水污染治理发展方面提出展望。

【总页数】12页(P2029-2040)
【作者】王青;庞少峰;王彦斌;卢新宇;陈奇;聂宏杰;朱星臣;苏琼
【作者单位】西北民族大学化工学院;环境友好复合材料国家民委重点实验室;甘肃
省生物质功能复合材料工程研究中心;甘肃省高校环境友好复合材料及生物质利用
重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TQ424;X703
【相关文献】
1.石墨烯及其复合材料对水中重金属离子的吸附性能研究∗
2.磁性聚苯胺复合材料对工业废水中重金属吸附的研究进展
3.海洋废弃生物质基吸附材料去除水中重金属离子的研究进展
4.改性壳聚糖吸附材料吸附水中重金属离子的研究进展
5.有机-无机复合材料在水中重金属吸附领域的研究进展
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于WOS的重金属污染土壤钝化修复研究文献计量分析

基金项目国家自然科学基金青年基金（32201915）；安徽省级质量工程项目（2021jyxm0429）；安徽省油料作物产业技术体系“十四五”计划项目；安徽农业大学质量工程项目（2020yjsjy01）。

作者简介李瑞（1997—），男，江苏南京人，硕士研究生，从事作物栽培学与耕作学研究。

通信作者余燕（1989—），女，安徽肥西人，博士，副教授，从事作物逆境分子生理研究。

收稿日期2023-11-20基于WOS 的重金属污染土壤钝化修复研究文献计量分析李瑞1丁茂文1费维新2张付贵1朱宗河1周可金1余燕1（1安徽农业大学农学院，安徽合肥230036；2安徽省农业科学院作物科学研究所，安徽合肥230031）摘要土壤重金属污染是危害性极大的全球性环境问题，钝化修复是治理污染土壤较为实用的绿色经济策略之一。

为分析土壤重金属污染钝化修复研究现状，基于Web of Science 核心合集数据库，采用文献计量学方法对2000—2021年土壤重金属钝化研究论文相关数据进行可视化分析。

结果表明，在2000—2021年全球土壤重金属钝化领域的发文数量整体呈上升趋势，Environmental Science and Pollution Research 、Chemosphere 、Journal of Hazadous Materials 以及Science of the Total Environment 等杂志刊发该领域的研究内容较多，国家级基金等是土壤重金属钝化研究领域的主要资助来源。

关键词聚类分析显示，镉污染修复是重金属钝化修复领域较受重视的问题之一，中国科学院、中国农业科学院农业农村部环境保护科研监测所以及中国科学院大学等单位是土壤重金属钝化研究领域的代表性机构。

未来的研究应着重于钝化材料修复污染土壤的机理，可同时修复多种重金属的新型钝化材料筛选，以及结合重金属低积累品种或栽培措施等方面，提高修复效果，降低修复成本。