登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
关键词:重金属污染; 农田土壤; 原位钝化
中国农田土壤重金属污染总体形势不容乐观,农田土壤重金属超标状况堪忧,粮食安全生产受到威 胁。2014年发布的《全国土壤污染状况调查公报》显 示,我国耕地土壤点位超标率达19.4%,主要污染物为镉(Cd)、砷(As)和铅(Pb)等;农业部对我国140万hm2 污水灌溉区域调查发现,土壤重金属超标面积占 64.8%[1]。土壤污染具有隐蔽性、累积性、滞后性和不可逆转性等特点,往往难以被人们迅速察觉,但是土壤中重金属的累积会通过作物生长借由食物链转移 到人体中,从而危害人体健康[2-4]。因此,对重金属污染农田土壤进行修复处理已成为亟待解决的环境问题。 化学钝化修复技术由于具有经济、快速、操作简 单等特点,从而被广泛应用在重金属污染农田土壤修复中[5-7]。化学钝化修复技术是指向土壤中加入钝化剂来改变土壤理化性质,通过界面传输、吸附解吸、沉淀溶解、氧化还原等多种作用过程来改变重金属在土壤中的化学形态,从而降低金属的生物可利用性[8-10]。 该技术的关键在于选择合适的钝化剂,目前常用的钝化剂主要有磷酸盐类、黏土矿物类(铁氧化物、锰氧化 物及铁铝氢氧化物等)、石灰物质类、有机螯合剂等[11-14]。 本研究以中国河南省某市重金属污染农田土壤为修复对象,研究不同类型钝化药剂对As、Cd、Pb和 Zn等重金属污染土壤的钝化效果,并通过分析钝化剂施加前后土壤重金属形态的转化探讨修复效果,并采用短期室内小麦盆栽实验为实际修复效果提供依据, 为今后开展农田重金属土壤污染提供理论依据和技术支持。
1 材料与方法
1.1 供试土壤和材料 供试土壤来源于中国河南省某铅锌矿冶炼厂周 边,距厂区 3 km 处的污染耕地内,耕地类型为旱田。 按照梅花布点法,采集表层(0~20 cm)土壤样品。剔 除石块等大颗粒杂物,风干混匀,采用四分法选取土 样,研磨过2 mm筛,均匀混合后保存备用。另取约1 kg 土壤研磨过 1 mm 筛,并取约 100 g 土壤研磨过 0.149 mm筛,用于测定土壤理化性质和重金属含量, 分析结果见表 1。土壤基本理化性质测定方法参照 《土壤农业化学分析方法》[15]。根据《土壤环境质量标 准》(GB 15618–1995)中二级标准评价,污染土壤中重 金属污染物(As、Cd、Pb、Zn)中 Cd 超标,且超标倍数 为3.85倍,为中轻度污染。
供试作物为小麦。供试钝化剂为赤泥、磷矿粉和 钙镁氧化物,其中赤泥选自某铝业股份有限公司, 为 Bayer 法工艺炼铝尾渣(pH=10.85),经 105 ℃烘干 24 h,研磨后过100目筛备用;磷矿粉选自南明诚化肥 有限公司;钙镁氧化物选自北京宜为凯姆环境技术有限公司。钝化剂的基本性状见表2。
1.2 实验方法
(1)钝化实验。钝化剂的添加水平为土壤重量的 2%,再加入 170 mL 水,保持土壤最大持水量为 60%, 搅拌均匀,室内养护 14 d,钝化后进行土壤中重金属 元素(As、Cd、Pb、Zn)形态分析和土壤 pH 测定,每次 设置3组平行实验。 (2)小麦盆栽实验。称量500 g污染土壤,分装在 内套自封袋的塑料盆中,按照质量比,加入质量为土 壤质量的 2% 的钝化药剂,再加入 170 mL 水,搅拌均 匀,并保持土壤最大持水量 60%,室内稳定 7 d 后,播 种出芽较好的小麦种子,每盆播种15颗,随即移入培 养箱中培养,保持整个实验过程中土壤含水量不变,间苗生长30 d后,取地上部分青苗用去离子水洗净晾干称鲜重,随后置于烘箱中,70 ℃烘干至恒重,测定其重金属Cd含量。
1.3 分析方法与测试仪器
土壤pH用去离子水(水土比1∶2.5,g∶mL)浸提, 振荡5 min后静置30 min,用pH计测定水和沉淀界面的pH值(USEPA 9045D(2004))。土壤有机质采用重铬酸钾容量法-外加热法测定(NY/T 1121.6–2006), 土壤阳离子交换量采用乙酸钙法测定(NY/T 1121.5– 2006)。 农田土壤铅锌镉含量测定采用中国国家标准 (GB/T 17141-1997,GB/T 17138),使用 HCl-HNO3- HF-HClO4法消解,而土壤砷含量测定则使用王水进 行消解(GB/T 22105)。重金属形态分析采用 Tessier 五步连续提取法[16],共分为5个形态:交换态、碳酸盐 结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态以及残渣态。 上述消解液或提取液中的铅锌含量的测定采用火焰原子吸收分光光度法,镉含量的测定采用石墨炉原子吸收分光光度法,砷含量的测定采用原子荧光光谱法。消解样品中包括试剂空白和标准土壤样品,用以验证消解及分析过程中方法的准确性和精密度。
实验仪器设备:原子吸收分光光度计(NOVAA 400P,德国 Analytik Jena AG 公司);pH 计(pHS-3C,上海雷磁仪器厂);原子荧光谱仪(SA-7800,北京博 晖创新光电技术股份有限公司);不锈钢电热板(DB- 2A,江苏晨阳电子仪器厂)。
2 结果与讨论
2.1 不同钝化剂对污染土壤的钝化效果和pH比较
加入不同钝化剂后,重金属As、Cd、Pb、Zn的可交换态百分含量变化如图1所示。由图1可知,少量的赤泥有效地降低了4种重金属的可交换态含量,当加入量增加时,As的可交换态反而增加;磷矿粉的加入对Zn具有显著的效果;钙镁氧化物混合药剂对4种重金属皆具有显著的钝化效果,可选择此试剂作为实际处理修复药剂。由于钝化剂具有碱性,所以其对土壤pH具有显著影响,如图2所示,随着钝化剂的加入,土壤pH升高,但是过高的pH并不利于植物的生长。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
本研究提出了一个综合污染农田修复三次环境影响的生命周期评价方法,对重金属污染农田管理的四种情形:无干预、植物修复、化学稳定化和替代种植开展分析。研究发现:1)植物修复和化学稳定化能显著降低无干预的总环境影响;2)植物修复的生物富集系数(BCF)和干物质运输距离、稳定化药剂的上游生产及长效性是决定两者比较优势的关键;3)如果将修复后土地使用的间接影响考虑在内,替代种植方式产生的总环境影响在某些情形下有可能远高于前两者。研究结果为相关技术研发和政策制定提供了依据。
本研究提出了一个综合污染农田修复三次环境影响的生命周期评价方法,对重金属污染农田管理的四种情形:无干预、植物修复、化学稳定化和替代种植开展分析。研究发现:1)植物修复和化学稳定化能显著降低无干预的总环境影响;2)植物修复的生物富集系数(BCF)和干物质运输距离、稳定化药剂的上游生产及长效性是决定两者比较优势的关键;3)如果将修复后土地使用的间接影响考虑在内,替代种植方式产生的总环境影响在某些情形下有可能远高于前两者。研究结果为相关技术研发和政策制定提供了依据。
摘要:采用单一电动力修复技术和电动力耦合活性炭可渗透反应格栅(EK-PRB)技术,对铬(Ⅵ)污染农田土壤进行修复实验.结果表明:电动力耦合活性炭(PRB)技术能有效地修复铬(Ⅵ)污染土壤;在同等能量利用率的情况下,污染土壤铬(Ⅵ)的去除率比单一电动力技术提高5.87%,为99.45%,能量利用率为7.38%·(kW·h)
文章导读农田污染土壤修复可能导致直接或间接的社会经济环境影响,比如环境二次污染、食品安全、农作物产量等。在推动农田污染土壤绿色可持续修复的过程中,最重要的目的之一便是统筹这些影响因素,使修复获得的环境、社会、经济效益最大化。本文介绍了我国农田污染土壤修复现状,可持续性评价在绿色可
牟定县郝家河流域污染农用地土壤污染治理与修复技术应用试点项目中标公示项目编号:CXHC-ZB(2019)第070号项目名称:牟定县郝家河流域污染农用地土壤污染治理与修复技术应用试点项目采购方式:公开招标采购内容:项目示范工程面积为400亩。严格管控:100亩撂荒地和100亩农用地,安全利用区:200亩农用
1.招标概况本采购招标项目为牟定县郝家河流域污染农用地土壤污染治理与修复技术应用试点项目,已通过相关主管单位审核批准,采购人为楚雄彝族自治州生态环境局牟定分局,招标代理机构为楚雄浩宸工程项目管理有限公司,项目资金为中央专项资金及地方配套,并已落实。根据《中华人民共和国政府采购法》、
ldquo;万物土中生,有土斯有粮rdquo;。农田土壤污染修复是改善农田土壤环境质量,保障粮食、蔬菜等农产品质量安全,为老百姓的ldquo;米袋子rdquo;、ldquo;菜篮子rdquo;、甚至ldquo;水缸子rdquo;安全提供基本保障,最终保障人们的身体健康,对经济社会发展和国家生态安全具有重要意义。示意图一、如何评
为积极响应ldquo;一带一路rdquo;国家战略,加强矿区土地复垦与生态修复工作,促进我国土地复垦与生态修复经验交流,借鉴国外先进的土地复垦与生态修复技术,推动我国土地复垦与生态修复工作的良性发展,继ldquo;2014年北京国际土地复垦与生态修复研讨会rdquo;之后,由中国煤炭学会和中国矿业大学(北京)
记者:土壤污染是国家土十条以及地方土十条颁布以来,常常听说的一个词,那么从您的专业角度而言,土壤污染与土地复垦是否有区别?胡振琪:大家对土地复垦这个词,其实是存在很多的误解的。首先,土壤污染这个词也是国际所公认的一个名词,因为土壤污染直接关系到我们人类的身体健康,甚至对我们的生命
毒土也叫死土,是受污染后有害物质增多,无法适应有机生物的生长生存的土壤。据统计,我国已有2000万公顷的耕地受到重金属污染,这些毒土约占耕地总面积的16%,其中铬污染土壤面积比重很大,最难治理。然而,当国内众多企业还在为毒土治理难而发愁时,一项已被中国石油和化学工业联合会组织的专家鉴定
摘要:我国土壤氟污染问题严峻,给部分地区人体健康和生态安全造成严重威胁,但土壤氟污染与防治问题仍没有受到人们的广泛关注。本文概述了土壤中氟的存在形态以及发生的主要化学反应,综述了近年来国内外有关氟污染土壤修复的研究进展,提出了今后氟污染土壤修复的研究方向,以期为氟污染土壤的修复提
ldquo;万物土中生,有土斯有粮rdquo;。农田土壤污染修复是改善农田土壤环境质量,保障粮食、蔬菜等农产品质量安全,为老百姓的ldquo;米袋子rdquo;、ldquo;菜篮子rdquo;、甚至ldquo;水缸子rdquo;安全提供基本保障,最终保障人们的身体健康,对经济社会发展和国家生态安全具有重要意义。示意图一、如何评
1.背景我国土壤污染现状农田土壤重金属来源近年我国重金属污染土壤修复有关政策文件及内容[$NewPage$]近年我国政策有关土壤修复工程的具体导则与办法我国土壤修复技术的现状[$NewPage$]农田生态修复技术及应用2农田土壤污染修复根据中国环境修复研究院的大数据分析,除我国大陆外,公开资料显示日本和
土壤修复技术。重金属在土壤中的迁移和转化特点,决定了土壤重金属污染的修复治理方式方法。广义的土壤修复技术不仅是去除土壤中的污染物,还包括转化土壤中污染物的形态,降低其生物有效性和迁移性,消减土壤中的污染物对周边环境和人体健康造成的风险。常见的修复方法有工程物理技术、玻璃化技术、电
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!