稀土金属论文土壤重金属污染论文

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稀土开发导致的环境问题及污染治理措施研究

稀土开发导致的环境问题及污染治理措施研究

稀土开发导致的环境问题及污染治理措施研究引言稀土是一类十分重要的矿产资源,广泛应用于冶金、光学、电子、磁性材料、电池、催化剂、环境保护等领域,是现代工业的重要原材料。

随着稀土矿的大规模开发和利用,一系列环境问题和污染随之而来。

本文将就稀土开发导致的环境问题及污染治理措施展开研究。

一、稀土开发导致的环境问题1. 土壤污染稀土矿的开采和加工会释放大量的废渣和尾矿,其中含有大量的重金属和放射性元素,这些有害物质渗入土壤,破坏了土壤的生态系统,影响了植物的生长和品质。

稀土元素在土壤中的积累也会对生态环境造成长期影响。

2. 水污染稀土矿的开采和冶炼过程中会产生大量的废水,其中含有各类有毒有害的化学物质和金属离子,若随意排放到水体中,将对水质造成严重污染,影响水生生物的生存繁衍,乃至整个水生态系统的平衡。

3. 大气污染稀土矿开采和冶炼中产生大量的粉尘、烟气和废气,其中含有大量有害气体和微粒物质。

若不进行合理的管理和处理,这些废气将直接释放到大气中,不仅会影响周边环境的空气质量,还会对人体健康产生危害。

1. 加强技术改进采用先进的环保技术和装备,减少污染物的排放。

通过加强技术改进和提高资源利用效率,最大程度地减少了稀土开发和加工过程中对环境的影响。

2. 加强污染治理对于已经存在的稀土矿区污染现象,要加强治理工作,建立污染土地的修复机制,采用生物、化学、物理等多种手段对土壤进行治理和修复,恢复土壤的生态功能。

3. 强化监督管理建立健全的监督管理机制,加强对稀土开发企业的排污许可制度,对其生产过程中的废水、废气、废渣等进行严格的监测和管理,确保不会对环境造成污染。

4. 完善环境保护法律法规加强环境立法,完善环境保护法律法规,对稀土开发过程中的环境影响和处理要求作出明确规定,对不遵守规定的企业进行严厉的惩罚。

5. 推广绿色开发促进绿色开发,加强对稀土资源的综合利用与循环经济,推广绿色矿山、高效冶炼等绿色技术,降低对环境的影响,保护生态环境。

稀土材料对环境污染物的吸附与解毒研究

稀土材料对环境污染物的吸附与解毒研究

稀土材料对环境污染物的吸附与解毒研究引言随着工业化进程的不断加快和人们生活水平的提高,环境污染问题日益严重。

大量的工业生产和生活排放物污染了水源、空气和土壤,给生态环境带来了巨大威胁。

这些污染物如重金属离子、有机物和放射性物质等对人类健康和生态系统造成巨大影响,因此寻找高效、经济和环保的净化技术显得尤为重要。

稀土材料作为一种新型净化材料,因其在分子结构中存在的稀土元素而得名。

它具有高比表面积、丰富的官能团等特点,被广泛应用于环境污染物的吸附和解毒。

本文旨在探讨稀土材料在吸附和解毒环境污染物方面的研究进展。

稀土吸附污染物的机制稀土材料对环境污染物的吸附主要通过物理吸附和化学吸附两种机制实现。

物理吸附是指环境污染物与稀土材料表面的物理相互作用,如静电吸引、范德华力等。

化学吸附则是指环境污染物与稀土材料之间的化学反应,如离子交换、配位键等。

这些吸附机制使得稀土材料能够有效地从水或空气中吸附和去除污染物。

稀土材料对重金属离子的吸附重金属离子是环境中常见的污染物之一,具有高毒性和难降解的特点。

稀土材料因其特殊的化学性质,在重金属离子吸附方面表现出色。

研究发现,稀土材料能够通过离子交换和配位键等机制吸附重金属离子,如铅、镉、汞等。

此外,稀土材料的高比表面积和丰富的官能团也提高了其吸附效果。

稀土材料对有机污染物的吸附有机污染物是环境中另一类常见的污染物,由于其复杂的结构和难降解性,常常对人体健康和生态系统造成较大威胁。

稀土材料在有机污染物吸附方面也有着良好的应用前景。

研究表明,稀土材料能够通过吸附和解附循环吸附有机物,有效去除水体和土壤中的有机污染物,如苯系物、农药等。

此外,稀土材料还可以通过氧化、还原等反应解毒有机污染物,如多环芳烃。

稀土材料在放射性物质净化中的应用放射性物质是一种特殊而危险的环境污染物,具有强放射性和持久性的特点。

稀土材料由于其丰富的官能团和高比表面积,成为一种有效的放射性物质吸附和解毒材料。

土壤重金属污染进展论文

土壤重金属污染进展论文

土壤重金属污染研究进展土壤重金属污染来源广、毒性大,隐蔽性强,是我国目前面临的重大环境问题之一。

对土壤重金属污染的来源、重金属对人体和环境的危害以及土壤重金属污染的治理途径等进行了探讨。

土壤重金属污染研究进展重金属有多种不同的定义。

在环境化学领域中,重金属是指比重大于4或5的金属。

重金属污染物不但包括生物毒性显著的汞、镉、铅、铬和类金属砷,还包括毒性较弱的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等重金属元素。

土壤重金属污染隐蔽性强、毒性大、难降解且能沿食物链富集,是人们优先考虑去除的污染物。

1污染来源土壤重金属污染来源大体可以分为工业来源、农业来源、交通来源。

1.1工业来源。

煤和石油等化石燃料燃烧释放大量含有重金属的有害气体和粉尘,工厂排放的烟气、粉尘等气体污染物经大气环流扩散,以干、湿的沉降方式进入到水体与土壤中,造成土壤重金属污染。

工业生产过程如采矿、选矿、矿物加工等排放的废水、废气、废渣是土壤中汞、铅、镉、砷等重金属污染的主要来源。

1.2农业来源。

主要来源于农田污水灌溉、污泥利用,化肥、有机肥、农药和杀虫剂的滥用以及塑料薄膜的大量使用等。

农用物资施用和农业污灌是农田土壤中汞、铬、砷、铜、锌等重金属污染的重要来源。

1.3城市交通来源。

主要来源于汽车排放的尾气及轮胎磨损产生的粉尘。

汽油、润滑油的燃烧和发动机及其他镀金部件磨损可释放出铅、镉、铜、锌等重金属粉尘。

2污染危害重金属一旦进入土壤,就很难被微生物降解或者从土壤中去除,因此重金属对土壤的理化性质、生物特性和微生物群落结构都产生重大危害。

受到重金属污染的土壤,其物理结构和化学性质都会发生变化,危害极大。

2.1导致经济损失。

土壤的重金属污染会造成耕地面积持续减少、土壤质量下降和生物毒害增多,导致农作物大幅度减产,从而影响到粮食供给、农业可持续发展和区域经济增长。

2.2危害人体健康。

酸雨、土壤添加剂等外界环境条件的变化,提高了土壤中重金属的活性和生物有效性,使得重金属较易被植物吸收利用,重金属污染物难以降解,直接或间接地危害到处于食物链顶端的人类的身体健康,引发骨痛病、儿童血铅、高血压、心脑血管,癌症等疾病。

《土壤—植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用研究》范文

《土壤—植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用研究》范文

《土壤—植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用研究》篇一土壤-植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用研究一、引言随着工业化的快速发展和城市化进程的加速,稀土元素(REMs)和重金属(HMs)的污染问题逐渐成为环境科学领域的重要议题。

特别是,在土壤-植物系统中,REMs和HMs的复合污染已经引发了广泛关注。

本篇论文将着重研究这一交互作用的现状、机制及其对环境和人类健康的影响。

二、土壤-植物系统中稀土重金属复合污染的现状土壤是生态系统的重要组成部分,为植物生长提供必要的养分。

然而,随着工业废水和废渣的排放,REMs和HMs大量进入土壤,形成复合污染。

这种污染不仅影响土壤的理化性质,还会通过食物链影响植物生长和人类健康。

三、REMs和HMs在土壤中的交互作用机制REMs和HMs在土壤中的交互作用是一个复杂的过程,涉及到多种物理、化学和生物过程。

一方面,REMs和HMs可能通过吸附、络合等作用相互影响其在土壤中的迁移和转化;另一方面,他们也可能与土壤中的有机质、矿物质等发生相互作用,影响其生物有效性。

此外,土壤的pH值、有机质含量、矿物质组成等也会影响REMs和HMs的交互作用。

四、REMs和HMs对植物生长的影响REMs和HMs对植物生长的影响是本研究的重要部分。

REMs在适量的情况下可以促进植物生长,但过量的REMs可能对植物产生毒害。

同时,HMs如铅、镉等对植物的毒害作用已经得到广泛研究。

然而,当REMs和HMs同时存在时,他们的联合作用对植物的影响尚不清楚。

我们的研究发现,REMs和HMs的复合污染可能产生协同或拮抗作用,对植物的生长产生复杂的影响。

五、稀土重金属复合污染的环境和健康影响REMs和HMs的复合污染不仅影响土壤质量和植物生长,还会通过食物链影响人类健康。

过量的REMs和HMs摄入可能导致一系列健康问题,如骨骼疾病、神经系统疾病等。

因此,了解REMs和HMs的复合污染及其对环境和人类健康的影响,对于制定有效的污染控制策略具有重要意义。

土壤污染中重金属的来源及危害论文

土壤污染中重金属的来源及危害论文

土壤污染中重金属的来源及危害论文土壤污染中重金属的来源及危害论文摘要:土壤重金属污染是当今最严峻的环境问题之一, 越来越受到相关科学研究者的重视和关注。

本文分析了土壤重金属污染的来源及危害, 并提出了相应的防治措施, 着重探讨了当前土壤重金属污染修复技术, 以期为相关人员提供参考。

关键词:土壤; 重金属污染; 修复技术;随着我国城市化建设的快速推进, 土壤污染问题日益突出, 特别是重金属污染问题, 一直是环境问题的难点。

土壤重金属污染主要关注的是生物毒性较为显着的铬、铅、汞、镉、铜5种重金属以及类重金属砷[1]。

土壤重金属污染不仅影响经济发展, 还严重危害人类健康。

本文分析了土壤重金属污染的来源和危害, 着重探讨了当前土壤重金属污染修复技术, 以期为科学研究者提供参考。

1 土壤重金属污染的来源土壤重金属污染来源分为自然来源和人类活动来源。

自然来源包括2个方面, 一是土壤自身的来源, 土壤成土母质中重金属元素含量不同最终形成的土壤环境背景值也有差异, 如矿床附近形成的土壤, 其背景值要远高于普通土壤;二是大气尘降, 森林火灾、火山爆发等过程产生的重金属灰尘漂浮在空气中, 随着雨水等最后沉降到土壤中引起土壤重金属污染。

人类活动造成的污染主要有以下3个来源, 一是工业生产造成的污染, 主要是开采矿、冶金、炼油、电子制造等产生的工业“三废”对土壤带来的严重的污染;二是农业生产污染, 农业生产中使用的农药、化肥、污水灌溉以及农业废弃物也带来了较大的重金属污染;三是交通运输业带来的污染, 交通运输过程中会产生大量的含有重金属的粉尘和气体, 最后逐渐转移到周边的土壤中造成污染[2]。

2 土壤重金属污染的危害土壤重金属污染带来的危害主要有以下4个方面。

一是对农作物的危害。

农作物在生长过程中如果吸收了土壤中过量的重金属元素, 会对植物细胞膜系统造成损坏, 表现为植物生长受到抑制, 从而导致农作物产量降低, 造成重大经济损失。

《土壤—植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用研究》范文

《土壤—植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用研究》范文

《土壤—植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用研究》篇一土壤-植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用研究一、引言随着工业化的快速发展和人口的不断增长,稀土和重金属的复合污染已成为当今环境保护领域的热点问题。

这类污染的源头多种多样,如矿山开采、金属冶炼、电镀工艺以及各种农用化肥的过量使用等。

当这些污染物进入土壤和植物系统时,其不仅会破坏自然环境的生态平衡,而且会直接影响到食品安全和人类健康。

因此,深入研究土壤-植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用,对于制定有效的防治策略和保护环境具有重要意义。

二、土壤-植物系统中稀土重金属的来源与分布稀土元素(REEs)和重金属(如镉、铅、锌等)在土壤-植物系统中的来源广泛,包括自然过程和人为活动。

在自然环境中,这些元素通常以较低的浓度存在;然而,由于人类活动的影响,如工业生产、农业活动等,这些元素的浓度逐渐增加,形成了复合污染的现象。

三、稀土重金属复合污染的交互作用稀土元素和重金属在土壤-植物系统中的交互作用复杂且多样。

一方面,某些稀土元素可能对植物的生长有促进作用,但同时它们也可能与重金属发生竞争性吸收,影响植物对其他营养元素的吸收。

另一方面,重金属在土壤中的存在可能会影响稀土元素的迁移性和生物有效性。

这些元素之间存在的物理化学作用以及生物化学反应是理解和评估它们复合污染交互作用的关键。

四、研究方法针对土壤-植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用研究,我们采用了多种研究方法。

包括但不限于:土壤和植物样品的采集与分析、实验室模拟实验、以及数学模型的建立和模拟等。

我们使用先进的分析技术对土壤和植物样品进行精细的元素分析,通过实验室模拟实验探究稀土元素和重金属之间的相互作用机制,以及使用数学模型对实验结果进行模拟和预测。

五、研究结果我们的研究发现,在土壤-植物系统中,稀土元素和重金属之间存在显著的交互作用。

例如,某些稀土元素可以改变土壤中重金属的生物有效性,影响其被植物吸收的程度。

土壤重金属污染农业生态论文

土壤重金属污染农业生态论文

近年来,随着城市化和工业化的发展,工业废水、废气和废渣的排放量增加,固体废弃物处理不善,农业自身污染的加剧,致使全球农田土壤中重金属含量迅速增加,部分农田土壤重金属污染状况严重。

作为一个农业大国,我国部分耕地和很多城市近郊农田都受到了不同程度的重金属污染。

农田土壤的重金属污染是随着化学农药与化肥的使用进入环境,污染土壤。

当前,我国大约超过六分之一的耕地被重金属污染,其中Cd、As、Pb、Hg、Zn等重金属污染的耕地达2000×104t,这也造成每年因重金属而被污染的粮食超过1200×104t,粮食减产约1000×104t,既不利于我国粮食的安全,也会严重威胁人体健康,造成大量经济损失,农田土壤重金属污染的治理迫在眉睫。

本文关于农田土壤重金属污染中农业生态修复技术的应用探讨具有了深刻的现实意义和政策指导作用。

1科学实施秸秆还田秸秆还田就是利用土壤微生物分解秸秆,生成腐殖质类物质,丰富土壤有机含量,改善土壤紧实板结性状,并对土壤的水肥气热等生态条件进行改善,提高其微生物的生物量,增加土壤酶的活性,让农作物根系有更好的土壤环境[1]。

还田的秸秆能够明显影响重金属的'环境行为,转变生物的有效性。

腐熟分解秸秆可以产生氨基酸、胡敏酸等有机酸,甚至还富含糖类与硫杂环化合物,可与金属氧化物、矿物金属离子形成络合反应,进而产生化学及生物稳定性不同的金属有机络合物。

当土壤重金属形态被改变后,其生物有效性也降低了,重金属对土壤及农作物的毒害也会减少。

秸秆还田对两种镉污染土壤pH值就很好的提升作用。

酸性土中pH值上升可以让土壤里的镉更稳定,降低它的生物有效性。

另外,在秸秆还田中再施有机(无机)肥能够让土壤里的动植物与微生活活性更高,并使其分泌胞外酶,提高土壤酶的活性,使有机物质化更明显,最终土壤有机碳含量随土壤养分含量的增加而增加,实现作物增产。

不过,新鲜秸秆腐熟时会带来很多有机酸,能毒害作物根系,所以还需要加入适量的石灰,即根据Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O或者Ca(OH)2+2HCI=CaCI2+2H2O这两种熟石灰改良酸性土壤的化学方式中和有机酸。

重金属污染论文参考

重金属污染论文参考

重金属对土地影响1重金属指比重大于4或5的金属,约有45种,如铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。

尽管锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素,但是大部分重金属如汞、铅、镉等并非生命活动所必须,而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒。

如汞中毒的临床表现有,全身症状为头痛、头昏、乏力、发热。

口腔及消化道症状表现为齿龈红肿酸痛、糜烂出血、牙齿松动、龈槽溢脓,口腔有臭味,并有恶心、呕吐、食欲不振、腹痛、腹泻。

皮肤接触可出现红色斑丘疹,以四肢及头面部分布较多。

少数患者可有肾损害,个别严重者可有咳嗽、胸痛、呼吸困难、绀紫等急性间质性肺炎的表现。

重金属中毒会使体内的蛋白质凝固,这个你可以从高三的化学书看到,如果轻微中毒,就大量喝牛奶,牛奶中的蛋白质会和重金属反应,这样不会损伤到你自身的身体机能,喝了以后马上就医2对什么是重金属,目前尚没有严格的统一定义,在环境污染方面所说的重金属主要是指汞(水银)、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重元素。

重金属不能被生物降解,相反却能在食物链的生物放大作用下,成千百倍地富集,最后进入人体。

重金属在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用,使它们失去活性,也可能在人体的某些器官中累积,造成慢性中毒。

重金属元素由于某些原因未经处理就被排入河流、湖泊或海洋,或者进入了土壤中,使得这些河流、湖泊、海洋和土壤受到污染,它们不能被生物降解。

鱼类或贝类如果积累重金属而为人类所食,或者重金属被稻谷、小麦等农作物所吸收被人类食用,重金属就会进入人体使人产生重金属中毒,轻则发生怪病(水俣病、骨痛病等),重者就会死亡。

所以我们不要过量地进食海产,每次进食前一定要把海产彻底煮熟,以免吃入细菌。

重金属污染的特点是:(1)除被悬浮物带走的外,会因吸附沉淀作用而富集于排污口附近的底泥中,成为长期的次生污染源;(2)水中各种无机配位体(氯离子、硫酸离子、氢氧离子等)和有机配位体(腐蚀质等)会与其生成络合物或螯合物,导致重金属有更大的水溶解度而使已进入底泥的重金属又可能重新释放出来;(3)重金属的价态不同,其活性与毒性不同。

土壤重金属污染处理课程论文

土壤重金属污染处理课程论文

土壤重金属污染现状及治理进展摘要:由于工业“三废”的排放,使土壤遭受不同程度重金属的污染,重金属通过在作物体内富集进入食物链,对人畜健康构成了威胁。

本文章对土壤重金属的污染现状、治理途径等进行了简单的总结归纳,希望为实现重金属污染土壤的有效生态整治与安全高效益的利用提供可参考价值。

关键词:土壤污染;重金属;治理方法the present situation and managerial progress of Soil's heavymetals pollutionStudent majoring in Materials Chemistry Jing YanjunTutor:Shi JinshengAbstract:With the industrial "three wastes" emissions, soil is suffering from various degrees of heavy metals pollution.Heavy metals in the crop gather, then via the food chain become a threat to human health. This article on the soil heavy metals pollution present situation as well as managerial ways in a brief summary, hoping that can provide referential value for realizating soil effective ecological improvement of heavy metals pollution together with making the utmost of it safely and effectively.Key words:soil pollution;heavy metals;managerial ways引言:土壤是人类赖以生存的自然环境和农业生产的重要资源。

土壤重金属污染修复技术论文

土壤重金属污染修复技术论文

土壤重金属污染修复技术论文随着工业化和城市化进程的加快,土壤重金属污染问题日益凸显,严重影响了社会经济发展和人民健康。

土壤重金属污染修复技术的研究及应用,已成为当前环境保护领域的热点话题。

本文将就土壤重金属污染的成因、危害与修复技术等方面的内容进行探讨。

一、土壤重金属污染的成因1. 工业排放的污染物:工业生产是造成土壤重金属污染的主要原因之一,工业废气和工业废水中含有大量的重金属污染物,经过长期排放,很容易进入土壤并扩散到周边地区。

2. 农业活动:农业生产中广泛使用的化肥、农药等农业化学品,又容易造成土壤中重金属污染。

3. 城市化的进程:土地利用的变化以及城市集中化的趋势也是造成土壤重金属污染的因素之一,扩大了工业和农业环境的闲置领域,导致污染物在空气内比较容易向土地进行沉降,这样也就直接影响到了土壤的品质。

二、土壤重金属污染的危害土壤重金属污染直接影响到土地资源的利用,对人类及其他生物的健康产生不良的影响,主要体现在以下方面:1. 影响农产品质量:由于农业化学品以及汽车尾气等形式所形成的污染物对产品的影响,正在影响到农产品的产量和质量。

2. 抑制植物的生长:土壤重金属污染会影响水稻、小麦、玉米等作物的正常生长发育,增加了农民的生产成本。

3. 影响食品安全:重金属会在植物中累积,最终形成可能对人体健康产生影响的“禁食区”。

三、土壤重金属污染的修复技术1. 土壤修复剂修复:污染土壤用于修复的土壤修复剂主要从物理方法和化学方法两方面进行研究,如石灰、煤灰、氨基酸修复剂等等。

2. 土壤生物修复:该方法通过微生物、植物和土壤动物等介入生态过程,达到土壤修复的目的,如利用根菌、细菌、病毒等对有害重金属进行吸附、转化和分解。

3. 土壤热解修复:该方法用高温烘烤,使有机物和重金属转化成粉末状物质,从而减少其对生态环境的影响。

四、结语现阶段,土壤重金属污染是环境反应造成的,虽然难以避免,却不应该被忽视,需要我们付出更多的努力和时间,在不断探索和应用的方法中,对于人类的环境及健康予以更好的保护和支持。

《土壤—植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用研究》范文

《土壤—植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用研究》范文

《土壤—植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用研究》篇一土壤-植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用研究一、引言随着工业化的快速发展和城市化进程的加速,稀土元素(REEs)和重金属(HMs)的污染问题日益突出,特别是在土壤-植物系统中,这些污染物的交互作用对环境和人类健康构成了严重威胁。

稀土元素因其独特的物理和化学性质在许多工业领域得到广泛应用,而重金属的排放主要来源于采矿、冶炼、电池制造等过程。

这两种污染物的复合污染问题在许多地区已成普遍现象,其复杂的交互作用对土壤性质、植物生长及生态系统稳定性的影响亟待深入研究。

本文旨在探讨土壤-植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用及其影响机制。

二、文献综述在过去的几十年里,关于土壤中稀土元素和重金属的单独污染研究已取得了一定的成果,然而对于它们的复合污染及其交互作用的研究尚不够充分。

稀土元素和重金属在土壤中的迁移、转化和生物有效性受多种因素影响,包括土壤类型、pH值、有机质含量、微生物活动等。

同时,这些污染物对植物的生长、发育和生理生化过程也会产生一定的影响。

近年来,越来越多的研究开始关注稀土重金属复合污染的交互作用及其对生态系统的综合影响。

三、研究方法本研究采用室内模拟和野外实地调查相结合的方法,对土壤-植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用进行研究。

首先,我们选取了具有代表性的土壤样本和植物样本,通过实验室分析测定其稀土元素和重金属的含量及分布情况。

其次,我们在室内模拟不同浓度的稀土重金属复合污染条件,观察其对植物生长的影响及土壤性质的改变。

最后,我们在野外进行实地调查,了解自然环境下的稀土重金属复合污染状况及其对生态系统的影响。

四、实验结果(一)土壤中稀土元素和重金属的含量及分布通过对土壤样本的分析测定,我们发现稀土元素和重金属在土壤中的含量及分布受多种因素影响。

其中,土壤类型和pH值对稀土元素和重金属的迁移和转化有重要影响。

同时,有机质含量和微生物活动也会影响这些污染物的生物有效性。

《土壤—植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用研究》范文

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《土壤—植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用研究》篇一土壤-植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用研究一、引言随着工业化和城市化的快速发展,稀土元素(REEs)和重金属(HMs)的污染问题逐渐凸显,尤其是它们在土壤-植物系统中的复合污染现象引起了广泛关注。

土壤作为生态系统的基石,其污染直接影响着植物的生长与发育,进而影响整个生态系统的平衡。

稀土元素因其独特的物理化学性质,常被用于多种工业领域,而重金属污染则主要来源于工业排放、农业活动等。

本文旨在研究土壤-植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用,为环境保护和生态修复提供理论支持。

二、研究背景与意义近年来,稀土元素和重金属在土壤中的积累已成为一个全球性的环境问题。

这些元素在土壤中的存在形态、迁移转化及其对植物生长的影响是当前环境科学研究的热点。

特别是稀土重金属复合污染的情况下,它们之间的交互作用对土壤性质、植物生长及生态系统的影响更为复杂。

因此,深入研究土壤-植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用具有重要的科学价值和实践意义。

三、研究方法与数据来源本研究采用野外实地调查与室内实验相结合的方法。

首先,我们在具有代表性的地区进行土壤和植物样品的采集,分析土壤中稀土元素和重金属的含量及分布。

随后,通过室内实验,模拟不同浓度的稀土重金属复合污染条件,观察其对植物生长的影响,并分析其交互作用机制。

数据来源主要包括实验室分析数据、文献资料及网络公开数据。

四、稀土重金属在土壤中的存在形态与交互作用1. 存在形态:稀土元素和重金属在土壤中的存在形态受土壤类型、pH值、氧化还原条件等多种因素影响。

一般来说,它们主要以离子态、络合态及吸附态等形式存在。

2. 交互作用:稀土元素与重金属之间存在竞争吸附、络合反应等交互作用。

在复合污染条件下,这些交互作用可能加剧或缓解稀土元素和重金属的生物有效性,进而影响植物的生长。

五、稀土重金属复合污染对植物生长的影响1. 生长抑制:高浓度的稀土元素和重金属会抑制植物的生长,表现为植株矮小、叶片黄化等症状。

土壤重金属污染防治措施论文

土壤重金属污染防治措施论文

土壤重金属污染防治措施分析【摘要】:国家对重金属污染防治非常重视,应该采取预防为主,综合治理的环保措施,减轻或消除重金属污染;目前四种治理措施中,属于生物治理法的植物修复治理法是近年发展起来的土地污染原位修复技术,是一种治理效果好、费用低和治理周期较短的优选治理方法。

重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中,但由于人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多,造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤中,引起严重的环境污染。

而底泥往往是重金属的储存库和最后的归宿。

当环境变化时,底泥中的重金属形态将发生转化并释放造成污染。

重金属不能被生物降解,但具有生物累积性,可以直接威胁高等生物包括人类,底泥重金属污染问题日益受到人们的重视。

重金属污染,指由重金属或其化合物造成的环境污染,主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。

重金属具有不易移动溶解的特性,进入生物体后不能被排出,会造成慢性中毒。

重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用,使它们失去活性,也可能在人体的某些器官中富集,如果超过人体所能耐受的限度,会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等,对人体会造成很大的危害,例如,日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染,等公害病,都是由重金属污染引起的。

重金属污染的主要特点:污染范围广、持续时间长、污染隐蔽性、无法被生物降解,并可能通过食物链不断地在生物体内富集,甚至可转化为毒害性更大的甲基化合物,对食物链中某些生物产生毒害,或最终在人体内蓄积而危害健康。

广西是全国重金属污染防治重点省区;广西土壤中砷、镉、锰、锌元素含量高,结合广西土壤环境保护和污染防治的重点区域有:矿区及周边、工业集中区等。

根据全区土壤污染调查结果,我区土壤重金属超标区域集中分布在矿产开发区。

如南丹大厂矿区刁江流域、大新铅锌矿区、环江铅锌矿区、大新下雷锰矿区、恭城栗木矿区、贺州平桂矿区等矿区周边土壤重金属超标较为明显,已不适宜种植农作物。

浅谈我国土壤重金属污染现状及修复技术论文

浅谈我国土壤重金属污染现状及修复技术论文

浅谈我国土壤重金属污染现状及修复技术论文浅谈我国土壤重金属污染现状及修复技术论文在日复一日的学习、工作生活中,大家都接触过论文吧,论文对于所有教育工作者,对于人类整体认识的提高有着重要的意义。

一篇什么样的论文才能称为优秀论文呢?以下是小编为大家收集的浅谈我国土壤重金属污染现状及修复技术论文,希望对大家有所帮助。

土壤是一个开放的缓冲动力学系统,承载着环境中50%~90%的污染负荷[1-2]。

随着矿产资源开发、冶炼、加工企业等规模的扩大以及农业生产中农药、化肥、饲料等用量的增加和不合理的使用,致使土壤中重金属含量逐年累积,明显高于其背景值,造成生态破坏和环境质量恶化,对农业环境和人体健康构成严重威胁。

重金属在土壤中移动性差、滞留时间长、难降解,可以通过生物富集作用和生物放大作用进入到农牧产品中[3],从而影响产出物的生长、产量和品质,潜在威胁人体健康[4]。

本文对我国土壤重金属污染现状进行了简要分析,概述了土壤中重金属的来源,简单介绍了物理修复、化学修复和生物修复技术在土壤重金属污染修复方面的研究进展,以期为土壤重金属污染修复提供参考。

1我国土壤重金属污染现状随着矿山开采、冶炼、电镀以及制革行业的蓬勃发展,一些企业盲目追逐经济利益,轻视环境保护,再加上农药、化肥、地膜、饲料添加剂等的大量使用,我国土壤中Pb、Cd、Zn等重金属的污染状况日益严重,污染面积逐年扩大,危害人类和动物的生命健康。

据报道,2008年以来,全国已发生100余起重大污染事故,其中Pb、Cd、As 等重金属污染事故达30多起。

据2014年国家环境保护部和国土资源部发布的全国土壤污染状况调查公报显示,全国土壤环境总状况体不容乐观,部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题突出。

全国土壤总的点位超标率为16.1%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。

据农业部对我国24个省市、320个重点污染区约548万hm2土壤调查结果显示,污染超标的大田农作物种植面积为60万hm2,其中重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80%以上,尤其是Pb、Cd、Hg、Cu及其复合污染尤为明显[5]。

论文资料 云南土壤重金属污染治理

论文资料 云南土壤重金属污染治理

云南土壤重金属污染治理云南省的土壤重金属污染是一个严重的问题。

为了解决这一问题,需要进行深入的调查研究,以便了解污染的现状和制定有效的治理措施。

一、现状1.重金属污染的普遍性:云南省的土壤重金属污染具有一定的普遍性。

一些地区由于工业生产、农业活动和生活垃圾的排放,导致土壤中的重金属含量较高。

2.污染来源多样性:云南省土壤重金属的污染源是多样的。

工业生产过程中,如采矿、冶炼等,会产生大量的废气、废水和废渣,这些废弃物中往往含有重金属元素。

农业活动中,如使用化肥、农药等,也会导致土壤中重金属的积累。

此外,生活垃圾的不合理处理也会导致土壤重金属污染。

3.对环境和人类健康的影响:重金属污染的土壤会对环境和人类健康产生严重影响。

土壤中的重金属可以被植物吸收,进而通过食物链进入人体,对人体健康造成危害。

同时,土壤中的重金属也会对水体和大气造成污染,影响生态环境。

二、治理技术研究1.政策措施:政府应制定严格的环保政策,限制重金属污染物的排放。

同时,应建立完善的监管机制,加强对工业企业、农业活动和生活垃圾处理的监管,确保各项环保政策的落实。

2.工程措施:对于已经受到重金属污染的土壤,应采取工程治理措施。

例如,可以采用物理、化学或生物方法来降低土壤中的重金属含量。

3.农业措施:通过改变耕作方式、使用环保型农业投入品等措施,降低土壤中重金属的积累。

同时,应推广绿色农业技术,提高农产品的品质和安全性。

4.公众教育:加强公众教育,提高公众对土壤重金属污染的认识和环保意识。

鼓励公众积极参与环保活动,共同保护生态环境。

5.国际合作:加强与国际社会的合作,引进先进的环保技术和经验,为云南省的土壤重金属污染治理提供支持。

总之,云南省的土壤重金属污染是一个复杂的问题,需要采取多种措施进行治理。

只有通过全社会的共同努力,才能实现土壤环境的持续改善,保障人民的健康和生态环境的可持续发展。

土壤重金属污染的来源、危害及修复-土壤污染论文-农学论文

土壤重金属污染的来源、危害及修复-土壤污染论文-农学论文

土壤重金属污染的来源、危害及修复-土壤污染论文-农学论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——随着社会人口的不断增加、化工经济的迅猛发展,化肥、农药、矿产资源等被大量消耗。

这些资源在消耗过程中产生的含有重金属的废水、废气都被排入到土壤中,使得土壤遭受越来越严重的重金属污染。

由于离子迁移性和动植物的吸附性,这些重金属会进入到生物链系统进行循环。

当这些重金属进入到人体时就会对人类的健康造成伤害[1].如何防治土壤的重金属污染已成为全球性问题之一。

1 重金属污染的主要来源土壤中重金属的来源主要有2 个部分组成,一部分是自然输入,另一部分是人为活动输入。

自然输入主要指成土母岩的风化分解和凋落的生物质腐化分解,在自然情况下流入土壤,造成土壤重金属富集[2].人类活动输入主要指人类在矿藏资源开发、工业发展及农业生产等过程中造成的重金属在土壤中的积累,是土壤重金属污染的主要原因[3].目前,人为活动造成的土壤重金属输入主要受废气沉降、农业活动、矿业生产、固体垃圾排放等方面的影响。

1. 1 废气沉降人类在生产、生活中产生的含有重金属的粉尘、废气以及烟气被排放到空气中后,会通过重力或者雨雪沉降过程流回至土壤中。

有研究发现,煤、石油等矿物燃料燃烧后产生的挥发性金属排放到大气中后,约有近1/3 重金属沉降在周边10 km 的范围内。

在对市一次强沙尘暴降尘的重金属微量元素监测中发现,测量中的重金属元素含量均超出市土壤含量的本底值[4].1. 2 农业活动随着化工技术的不断发展,农业生产活动中的化学肥料、有机农药的使用力度不断加大,使得土壤中重金属含量富集加重。

高太忠等[5]在研究磷肥对土壤重金属的污染状况时,发现磷肥中的重金属镉在土壤中的富集十分明显。

由于当前动物饲料配方中添加了部分重金属元素,有机肥料中重金属元素也出现了超标现象。

农药中含有铜、汞、砷等重金属元素。

农药的大量使用使得土壤中的重金属元素进一步增加[6].另外,由于缺乏监管力度,用污水对农田进行灌溉的现象时有发生。

我国土壤污染问题现状及治理措施论文(2)

我国土壤污染问题现状及治理措施论文(2)

我国土壤污染问题现状及治理措施论文(2)我国土壤污染现状及治理措施论文篇3试谈土壤重金属污染现状及治理【摘要】由于现代工业的发展,“工业三废”的排放量明显增加,致使土壤受到不同程度的重金属污染。

这些重金属通过作物进入食物链,威胁人畜的健康。

因此,本文将对土壤重金属污染的现状、治理方法等进行简单的总结、归纳,希望对土壤重金属问题的治理有参考价值。

【关键词】土壤污染;重金属;治理方法土壤,为人类提供生存所需的自然环境,为农业生产提供必要的资源。

我们所面临的许多问题,诸如环境问题、粮食问题、资源问题等等,都和土壤息息相关。

自上世纪20年代以来,工业发展,导致金属产量急剧增加,进而导致重金属环境污染问题。

含有重金属的污染物通过多种方式进入土壤,导致土壤重金属污染问题。

现在,很多发展中甚至发达国家,都面临着土壤污染问题。

这一问题的日益严重,也引起了人们的广泛关注。

因此,本文将围绕土壤重金属污染的现状、治理方法等方面展开。

1.我国土壤重金属污染的现状目前,我国大陆受到重金属污染的耕地面积约为2000万公顷,大约占耕地总面积的1/5。

其中,受矿区污染的耕地面积约200万公顷,受石油污染的耕地面积约500万公顷,受固体废弃物堆放污染的耕地面积约5万公顷,受“工业三废”污染的耕地面积约1000万公顷,受污水灌溉的耕地面积约330万公顷。

由于土壤污染,我国农业粮食产量每年减少约1300万吨,更为严重的是,因为受到污染,土壤的多种功能,如营养功能、净化功能、缓冲功能、有机体的支持功能等功能正在逐渐丧失。

2.土壤重金属污染的后果第一、土壤污染导致耕地资源短缺。

第二、土壤污染威胁人、畜的身体健康。

第三、土壤污染阻碍农业生产的发展。

第四、土壤污染会导致其他的环境污染问题。

第五、土壤污染危及子孙后代的利益,阻碍农村经济的健康、持续发展,不利于国家经济的可持续发展。

3.土壤重金属污染的治理3.1物理防治物理防治主要采取排土、换土、去表土、客土和深耕翻土等措施。

浅谈我国土壤重金属污染现状及修复技术论文.doc

浅谈我国土壤重金属污染现状及修复技术论文.doc

的全国土壤污染状况调查公报显示,全国土壤环境总状况体不容乐观,部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题突出。

全国土壤总的点位超标率为16.1%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。

据农业部对我国24个省市、320个重点污染区约548万hm2土壤调查结果显示,污染超标的大田农作物种植面积为60万hm2,其中重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80%以上,尤其是Pb、Cd、Hg、Cu及其复合污染尤为明显[5]。

我国的一些主要水域如淮河流域、长江流域、太湖流域、胶州湾等也都出现了重金属污染[6]。

2土壤重金属来源土壤中重金属来源主要有内部来源和外部来源两种。

在内部来源中,由于成土母质、地形地貌、水文气象及植被和土地利用类型等的不同,对土壤重金属含量的影响有很大差异[7],致使部分地区土壤背景值较高。

外部原因主要是人为活动的影响,是土壤重金属污染的主要来源,主要包括以下几个方面:2.1随大气沉降进入土壤中的重金属大气沉降是造成土壤重金属污染的一个重要途径[6]。

工业生产、汽车尾气排放及轮胎摩擦可产生含有重金属的有毒气体和粉尘,经自然沉降和雨雪沉降进入土壤中,污染元素主要为Pb、Cu、Zn等。

矿山开采和冶炼所带来的大气沉降也是土壤重金属的重要来源[5]。

有毒气体和粉尘容易迁移和扩散,在工矿烟囱、废物堆和公路附近的土壤中,土壤重金属含量较高,向四周和两侧扩散减弱。

研究人员对某铅锌冶炼厂的土壤重金属空间分布特征的研究发现,Zn、Pb、As 的主要污染来源是废气的大气沉降,风力和风向是其空间分布的主要影响因子[7]。

2.2随污水灌溉进入土壤中的重金属污水灌溉一般是指利用经过一定处理的城市污水灌溉农田[6],利用污水灌溉是农业灌溉用水的重要组成部分。

但由于污水中含有大量的重金属,随污水进入到土壤中,使得土壤中重金属含量不断富集。

大学生毕业优秀论文——城市表层土壤重金属污染特点分析(绝对原创,绝对经典)

大学生毕业优秀论文——城市表层土壤重金属污染特点分析(绝对原创,绝对经典)

大学生毕业优秀论文——城市表层土壤重金属污染特点分析(绝对原创,绝对经典)本科生毕业论文论文题目:城市表层土壤重金属污染特点分析作者:院系:专业:班级:指导教师:2013年5月22日Thesis GraduatesTopic :Analysis on characteristics of soil heavy metal pollution in urban surfaceAuthor :College :Specialty :Class :Tutor :May 22th, 2013郑重声明本人所呈交的毕业论文(设计)是本人在指导教师的指导下独立研究并完成的。

除了文中特别加以标注引用的内容外,没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为,本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

特此郑重声明!指导老师(签名):论文作者(签名):2013年5月22日摘要随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加,人类活动对城市环境质量的影响日益突出. 本文包含五个方面的内容:第1章给出了给出了课题的研究背景,指出了重金属污染的危害性以及发展趋势的严重性;第2章用克里克插值方法绘制了八种重金属污染物的空间分布,并详细论述了各种重金属污染物空间分布的特点.另外给出了重金属污染程度评价的地累积指数法,评价了各重金属在各功能区的污染情况,结果与实际吻合;第3章讨论了重金属污染的主要原因,把该城区的八种重金属污染物基本上分成了三类:与交通污染源相关的元素有Pb、Cu、Zn;与燃煤源有关的元素有As、Cr、Ni;与工业生产有关的元素有Hg和Cd等.另外还讨论了重金属污染传播的特征,得出主要是扩散形式的传播;第4章是本文的核心内容,文中建立了“基于BP神经网络的遗传算法寻优模型”,最终绘制了各重金属的污染源的分布图,它们与之前的分析吻合.第5章进行了总结和展望,首先对全文进行了总结,其次分析了模型的优缺点,最后给出了需要考虑的一些其他数据信息,指出了分析的可能方法.关键词:等值线图,地累积指数法,BP神经网络,遗传算法IAbstractWith the rapid development of city economy and city population continues to increase, the impact of human activities on the environmental quality of the city is increasingly prominent. This article contains five aspects:The first chapter introduces the research background on the subject, points out the seriousness of the harm of heavy metal pollution and development trend; the second chapter by Crick interpolation method of drawing the distribution of eight kinds of heavy metal pollutants in the space, and discusses in detail the characteristics of various heavy metal spatial distribution of pollutants. Evaluation of heavy metal pollution degree is giventhe geo-accumulation index method, evaluation of the pollution of heavy metals in the each function area, the results are consistent with the fact; the third chapter discusses the main reasons of heavy metal pollution, eight of heavy metal pollutants in the city basically divided into three categories: associated with traffic pollution source elements are Pb, Cu, Zn; related to coal source elements have As, Cr, Ni; associated with industrial production elements are Hg and Cd. In addition, the characteristics of heavy metal pollution of communication are discussed in this paper, it is mainly diffusion forms of communication; the fourth chapter is the core content of this article, this paper established the "genetic algorithm BP neural network optimization model based on", the final draw the distribution map of the heavy metals pollution source, analyze them and before anatomists. The fifth chapter is a summary and outlook, firstly summarizes the whole thesis, followed by the analysis of the disadvantages of the model and finally gives the need to consider some other data, the method of analysis.Keywords:contour map, geo-accumulation index method, BP neural network, genetic algorithmII目录第1章问题描述 (1)1.1课题来源 (1)1.2选题背景及意义 (1)1.3论文的研究框架 (3)第2章重金属元素的空间分布及污染程度分析 (4)2.1 模型的基本假设和符号说明 (4)2.2 重金属元素的空间分布 (4)2.2.1问题分析 (4)2.2.2各重金属元素的空间分布 (5)2.2.2不同区域重金属污染程度分析 (12)第3章重金属污染的主要原因及传播特征 (15)3.1重金属污染的主要原因 (15)3.2金属污染物的传播特征 (16)第4章污染源位置的确定 (18)4.1问题分析 (18)4.2 BP神经网络 (18)4.2.1 BP神经网络概述 (18)4.2.2 BP神经网络的MA TLAB实现 (20)4.2.3 BP神经网络结果分析 (22)4.3基于神经网络的遗传算法求解模型 (26)4.3.1遗传算法概述 (26)4.3.2基本遗传算法的描述 (27)4.3.3遗传算法的MATLAB实现 (29)第5章总结和展望 (33)5.1全文内容总结 (33)5.2模型的优缺点分析 (33)5.3城市地质环境演变模式的进一步分析 (34)致谢 (35)参考文献 (35)附录 (37)黄冈师范学院本科学位论文第1章问题描述1.1课题来源本论文题目及数据来源于“2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛题A题——城市表层土壤重金属污染分析”,下面是建模原题.按照功能划分,城区一般可分为生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区等,不同的区域环境受人类活动影响的程度不同.现对某城市城区土壤地质环境进行调查.为此,将所考察的城区划分为间距1公里左右的网格子区域,按照每平方公里1个采样点对表层土(0~10厘米深度)进行取样、编号,并用GPS 记录采样点的位置.应用专门仪器测试分析,获得了每个样本所含的多种化学元素的浓度数据.另一方面,按照2公里的间距在那些远离人群及工业活动的自然区取样,将其作为该城区表层土壤中元素的背景值.通过数学建模来完成以下任务:(1) 给出8种主要重金属元素在该城区的空间分布,并分析该城区内不同区域重金属的污染程度.(2) 通过数据分析,说明重金属污染的主要原因.(3) 分析重金属污染物的传播特征,由此建立模型,确定污染源的位置.(4) 分析你所建立模型的优缺点,为更好地研究城市地质环境的演变模式,还应收集什么信息?有了这些信息,如何建立模型解决问题?问题的数据较占篇幅,这里省略,也不列在附录,需要的话在网上很容易获取.1.2选题背景及意义从2005年12月开始,一个由中国、美国、加拿大三国研究人员组成的团队,在北京、上海等7个城市购买了78种“当地销量最好的香烟”,经过检测,除了铬含量持平外,中国香烟中的铅、镉、砷等3种物质都远远高于加拿大香烟。

土壤重金属污染论文

土壤重金属污染论文

土壤重金属污染论文LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】姓名:曹兴国班级:机设c126学号:125950土壤重金属污染问题随着现代工业的发展,工业排出的污染物越来越多,对环境造成的危害越来越严重,土壤的重金属污染就是一个例子。

土壤污染对人类的身心都造成了巨大的危害,土壤重金属污染治理已经刻不容缓。

土壤重金属污染是指由于人类活动,土壤中的微量有害元素在土壤中的含量超过背景值,过量沉积而引起的含量过高,统称为土壤重金属污染。

污染土壤的重金属主要包括汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显着的元素,以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。

主要来自农药、废水、污泥和大气沉降等,如汞主要来自含汞废水,镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降,砷则被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂。

过量重金属可引起植物生理功能紊乱、营养失调,镉、汞等元素在作物籽实中富集系数较高,即使超过食品卫生标准,也不影响作物生长、发育和产量,此外汞、砷能减弱和抑制土壤中硝化、氨化细菌活动,影响氮素供应。

重金属污染物在土壤中移动性很小,不易随水淋滤,不为微生物降解,通过食物链进入人体后,潜在危害极大,应特别注意防止重金属对土壤污染。

四川某乡的重金属污染是众多污染区域、污染类型中的一个案例,是长江上游地区的小规模金属冶炼、加工为主要产业的地区的典型代表。

该乡自1989年起发展小高炉炼铜业,这些小高炉均无环保设施,生产采用的原料大部分为冶炼厂的下脚料,含有多种重金属元素。

生产中释放的大量烟尘未经任何除尘处理,直接排向空中。

经过大气中重金属沉降而造成污染。

过量的重金属会引起植物生理功能紊乱、营养失调、发生病变,且重金属不能被土壤微生物所降解,在土壤中不断累积,同时为生物所富集并通过食物链在人体体内积累,进而危害人体健康。

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稀土金属论文土壤重金属污染论文
重金属污染土壤的植物修复
摘要:土壤重金属污染的危害范围广泛,使用传统的物理和化学修复方法成本高,对环境扰动大,而利用植物修复的效果较为明显,易于操作。

本文从当前土壤受重金属污染的现状出发,阐述了植物修复技术的基本概念、一般类型及基本原理,研究了影响植物修复的若干因素,分析了植物修复技术存在的优缺点,并就将来发展的方向进行了展望。

关键词:土壤污染植物修复重金属污染
0 前言
土壤中的重金属污染源于采矿、冶炼、城市垃圾、化肥杂质和污水沉积物等。

重金属在土壤中的高富集直接影响谷物的产量并使其品质下降[1]。

即使重金属富集程度不高,亦可能影响作为营养循环和持续农业基础的土壤的生物量和肥力[2]。

传统的土壤重金属污染治理方法主要有:客土换土法、清洗法、热处理法、电化学法等,这些传统的方法具有快速高效的去污效果,但其费用昂贵,所以限制了它的大面积应用。

随着人们对边缘科学的探索,将生态学、土壤学、植物学和环境工程学综合应用,植物修复技术应运而生。

它成为了如今污染整治的重要手段之一,也亦是目前仅见的一种土壤污染治理的环境友好技术。

1 植物修复技术概念
重金属污染土壤的植物修复(Pyhtoremetiation)是指通过植物系统及其根系移去、挥发或稳定土壤环境中的重金属污染物,或降低污染物中的重金属毒性,以期达到清除污染、修复或治理土壤为目的的一种技术[3]。

根据植物修复的作用过程和机理,重金属污染土壤的植物修复技术可归为3种类型[4]:植物稳定、植物挥发和植物吸取。

2 植物修复机理
随着超积累植物的大量发现,以及对这些植物在环境修复中作用的充分认识,人们开始了对其机理进行了广泛、深入的研究。

主要包括超积累植物对根际土壤中重金属的活化和超量积累植物对土壤重金属吸收及其解毒机理两个过程。

[5]
2.1 超积累植物活化土壤中的重金属主要有三种方式
(1)酸化。

植物的根系可以分泌质子,进而促进植物对土壤中元素的活化和吸收。

张淑香等人在2000年研究发现作物根系分泌的脂肪酸在根际环境中的积累[6]。

根袋(rhizobag)试验[7]表明,
T.caerulescens可以将土壤中的Zn从不溶态转化为可移动态。

(2)螯合。

超积累植物能分泌某些金属结合蛋白和某些特殊的有机酸来螯合重金属。

蒋先军等人在2000年通过温室盆栽试验,证明印度芥菜(Brassica juncea)具有此种能力[8],但其研究缺乏这方面的直接证据。

万敏等人在2003年通过对不同Cd积累类型小麦根际
土壤低分子量有机酸与Cd的生物积累的研究,证实植物可以通过分泌有机酸来复合或螯合溶解土壤中的Cd[9]。

(3)在根细胞质膜上的专一性金属还原酶作用下,土壤中高价金属离子还原,从而溶解性增加。

2.2 超量积累植物对土壤重金属吸收
在被重金属污染的土壤上,植物对重金属的吸收方式为被动吸收,但Knight等的实验[10]证明超积累植物对土壤溶液中的金属离子的吸收可能存在主动吸收的过程,理论上,土壤溶液中各种离子间存在交互作用.但迄今的研究并没有发现这些交互作用对植物超积累吸收Zn有明显的影响。

2.3 超级累植物对土壤重金属的解毒作用
PCs是植物体内一类重要的非蛋白质形态的富半胱氨酸的寡肽,参与体内重金属解毒过程。

Grill等实验证明植物结合重金属离子的主要化合物就是PCs[11]。

安志装等详细阐述了PCs的结构、组成和合成等方面的研究现状[12]。

PCs通过巯基与金属离子螯合形成无毒化合物,减少细胞内游离的重金属离子,以减轻重金属对植物的毒害作用。

植物MTs属金属硫蛋白命名系统的第Ⅱ类,也是通过半胱氨酸蛋白酶(Cys)上的巯基与细胞内游离重金属离子相结合,降低细胞内可以扩散的金属离子浓度,进而起到解毒作用。

植物MTs在金属离子的吸收和维持体内平衡中发挥调节作用[13]。

3 植物修复技术未来的研究方向
植物修复技术在土壤修复领域的应用范围会越来越广,在未来的发展中,我认为它将会沿着一下几个方向发展。

(1)从土壤角度,研究土壤的各种理化性质对超积累吸收的作用,在有超积累植物生长的条件下,调控土壤性质来促进金属的释放;在考虑到土壤缓冲容量的情况下,重新评价酸度对超积累吸收的作用;在金属元素被带走后,它的各种形态在土壤中的重新平衡问题.以及对其它元素(特别是氢离子)的吸附与解吸平衡产生的影响。

(2)从植物角度,寻找并栽培更多的野生超积累植物,收集与之有关的土壤及微生物资料,建立超积累植物的种子资源库和数据库,研究超积累吸收的机理,采用转基因技术提高超积累能力。

(3)是从微生物角度.微生物通过多种渠道影响土壤中重金属的生物有效性,如改变土壤溶液的pH值,从而改变土壤对重金属的吸附特征,还可产生H2S及有机物与金属反应,微生物死亡分解时又可释放出原先固定的重金属。

除此之外,根区是根系与根际微生物作用的场所。

根际微生物与菌根对土壤中重金属生物有效性的影响是多方面的,如何利用它们提高植物提取修复的效率还可以进行大量的研究。

4 结语
植物修复技术虽然还有很多方面需要深入研究,但其低耗费优点多的特点将使其在未来得到迅速发展并开拓出更为广阔的应用前景。

参考文献:
[1]陈志良,仇荣亮,张景书等.重金属污染土壤的修复技术[J].环境保护,2001(8):17-19
[2]骆永明.金属污染土壤的植物修复[J].土壤,1995(5):261-265
[3]郭彬等.土壤重金属污染及植物修复技术研究[J].安徽农业科学,2007,35(37):10776-10778
[4]白洁等.土壤重金属污染及植物修复技术综述[J].环境保护与
循环经济,2008(13):49-51
[5]桑爱云等.土壤重金属污染的植物修研究现状与发展前景[J].
热带农业科学,2006,26(1):75-76
[6]张淑香,高子勤.连作障碍与根际微生态研究,根系分泌物与酚酸物质[J].应用生态学报,2000,11(1):152-156
[7]李文一等.土壤重金属污染的植物修复研究进展[J].污染防治
技术,2006,19(2):18-21
[8]蒋先军等.重金属污染土壤的植物修复研究,金属富集植物Brassicajuncea对锌、镉的吸收和积累[J].土壤学报,2002,39(5):664-670
[9]万敏等.不同镉积累类型小麦根际土壤低分子量有机酸与镉的生物积累的研究[J].植物营养与肥料学报,2003,9(3):331-336
[10]蒋先军等.土壤重金属污染的植物提取修复技术及其应用前景[J].农业环境保护,2000,19(3):178-183
[11]GRILL E.1985 Phytochelatins,the Principle Heavy-metal Complexing Peptides ofHigher Plants[J].Science,230:674
[12]安志装等.植物螯合态及其在重金属胁迫下的适应机制[J].植物生理学通讯,2001(37):674
[13]林琦等.根系分泌物与重金属的化学行为研究[J].植物营养与肥料学报,2003,9(4):425-431。

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