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植物修复技术(Phytoremediation)是近二十年来发展起来的一种主要用于清除土壤重金属污染的绿色生态技术。重金属超富集植物(hyperaccumulator)及植物修复技术是当前学术界研究的热点领域。与物理和化学修复技术相比,植物修复技术具有成本效益高、可原位施用、侵入性小、破坏性小等显著优点。
中国科学院华南植物园生态及环境科学研究中心博士生黄荣在导师李志安的指导下,选用5种Cd超富集植物(籽粒苋、青葙、龙葵、商陆和伴矿景天)对不同pH值(分别为5.93和7.43)的土壤进行了植物修复试验。
除伴矿景天外,大多数超富集植物在酸性土壤中生长较好,生物量比在碱性土壤高19.59-39.63%。利用植物修复技术清除金属污染土壤的潜力取决于超富集植物的金属吸收能力、土壤性质和植物-土壤关系的相互适应度。在酸性土壤中,籽粒苋和青葙的Cd提取总量最高(分别为1.03 mg/盆和0.92 mg/盆)。在碱性土壤中,伴矿景天表现最好,主要是由于植物地上部镉的高积累量(541.36 mg kg-1)。大多数植物在酸性土壤中的叶片Cd生物富集因子(BCF)均大于10,而在碱性土壤中则小于4。
土壤镉的有效性是造成重金属提取能力差异的主要原因,在碱性和酸性土壤中,镉的有效性分别为5.02%和48.50%。在碱性土壤中,植物主要通过分泌更多的小分子量有机酸而不是通过改变土壤pH值来增加根际土壤有效Cd含量。在酸性土壤中,植物使土壤有效Cd略有下降。高钙、高锌、高铁的树种从土壤中提取的Cd较多,Cd与叶片中Ca、Zn、Fe的含量呈正相关。土壤有效钙、Mg2+、SO42-、Cl-在植物吸收Cd中不起关键作用。综上所述,植物提取修复技术对酸性土壤具有可行性,而伴矿景天更适合于修复碱性的镉污染土壤。
相关研究成果近期发表于环境领域期刊Science of The Total Environment上。该研究得到国家重点研发项目、国家自然科学基金面上项目和广东省自然科学基金项目等的资助。
图1 不同超富集植物对不同土壤的适应机制
图2 不同植物叶片中元素的皮尔逊相关分析
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本文分类讨论了铬的吸附机制,对利用多种生物吸附材料修复铬污染场地的研究进行了综述,展望了生物吸附修复铬污染场地的治理前景,以期为相关的研究工作提供参考。
本文介绍了农田土壤重金属污染的来源及危害,简述了土壤重金属污染植物修复技术的概念和分类,并针对各种植物修复技术的修复原理、适用情况和研究实例进行详细阐述。综述了当前国内外可用于提高植物修复效率的方法措施,指出了当前植物修复技术存在的修复周期及修复效果的局限性。最后,在现有研究分析的基础上,对今后土壤重金属植物修复技术的发展方向提出了几点展望,以期为今后农田土壤重金属污染植物修复工作提
多环芳烃(PAHs)污染土壤是一个普遍存在的环境问题,对人类生命和生态系统构成了严重威胁。通常,多环芳烃与重金属可通过污水灌溉、固体废物处理、交通运输以及工业活动等途径进入到土壤中,通过积累而形成复合污染。多环芳烃和重金属具有致癌性、致突变性和致畸性,并且可在土壤中持久留存。近几十年
近日,中南民族大学资源与环境学院孙杰课题组在JournalofHazardousMaterials(2019年IF=7.65)在线发表题为“Phytohormones-inducedsenescenceefficientlypromotesthetransportofcadmiumfromrootsintoshootsofplants:Anovelstrategyforstrengtheningofphytoremediation”的研究论文,提出了一种具有广泛
摘要:石油污染土壤的生物修复技术具有成本低、简便高效、对环境影响小等优点,正逐步成为石油污染治理研究的热点领域,具有广阔的发展前景。介绍了我国的石油污染概况及物修复技术在石油污染治理中的应用,重点对石油污染土壤的微生物修复、植物修复、植物.微生物联合修复技术的研究进展及各自的优点
摘要:利用镉污染土壤修复生物质能源是解决环境问题和能源问题的新途径。其中镉作为植物非必需元素,在生物圈中的移动性较强,对土壤造成的危害很大。本文在我国重金属污染严重的基础上,对植物修复技术及其应用的镉污染土壤进行了讨论,分析了镉污染土壤修复植物的能源利用潜力,阐释了利用植物修复土
2019年10月,经中国土壤学会项目评选委员会评审决定,航天凯天环保科技股份有限公司与中山大学、广东省耕地肥料总站联合申报的“多金属污染土壤植物联合修复技术体系及应用”获中国土壤学会科学技术奖一等奖。该技术体系将航天凯天环保自主研发的重金属土壤修复技术与中山大学研发的多金属污染土壤植物
摘要:铀矿的采选过程中必然会产生大量的尾矿与废料,其是环境中铀污染土壤的主要来源,同时核试验与核反应堆的运行也是铀在环境中产生污染的重要途径。铀尾矿库中重金属铀在地表径流和地下径流作用下,进入尾矿库周围土壤,造成了大面积低剂量的铀污染土壤,同时重金属铀还能通过生物圈进入食物链,最
据估测,目前中国受污染的耕地面积近2000万hm2,约占耕地总面积的五分之一,其中工业“三废”污染1000万hm2,农田污灌面积已达130多万hm2。每年因土壤污染而减少的粮食产量高达1000万t,直接经济损失达100多亿元。土壤重金属污染源包括“三废”的排放,矿山的开采和冶炼,化肥和农药的施用,城市生活垃圾的排放
摘要:在经济快速发展时期,我国很多城市郊区的工业园有很多的电镀企业,其产生的重金属直接污染了所在区域的土壤。重金属污染土壤处理方向主要有两种,降低土壤中的重金属浓度;通过固化、稳定的方式实现重金属形态转变,降低其迁移性。本文分析了化学淋洗法、植物修复法、原位/异位固化稳定技术、水
近日,为加强北京市市政基础设施工程质量管理,促进市政基础设施工程质量的提高,推进技术创新、管理创新,推广应用新技术、新材料、新工艺、新设备,促进企业科技进步,提升企业管理水平,鼓励企业科技进步,北京市政工程行业协会对2023年度北京市政科技创新成果进行了表彰。高能环境两项技术成果“多
为进一步加强耕地土壤污染源头防控,根据生态环境部办公厅、财政部办公厅、自然资源部办公厅、农业农村部办公厅、国家粮食和物资储备局办公室《关于印发〈农用地土壤镉等重金属污染源头防治行动实施方案〉的通知》(环办土壤〔2021〕21号)要求,经省人民政府同意,决定在陕西省部分区域执行颗粒物和镉
河南省财政厅河南省生态环境厅印发《河南省省级土壤污染防治资金管理办法》,防治资金主要支持涉重金属历史遗留固体废物、重金属减排等土壤重金属污染源头治理,以及事关农产品、人居环境安全的农用地、建设用地风险管控或修复等工作。河南省省级土壤污染防治资金管理办法第一章总则第一条为规范和加强
北极星环境修复网获悉,8月31日,上海市生态环境局印发《上海市重金属污染土壤异位淋洗修复技术指南(试行)》的通知。本指南规定了上海市重金属污染土壤异位淋洗修复工程的工作流程、工程设计、施工、运行、监测及修复效果评估等。本指南适用于上海市重金属污染土壤异位淋洗修复工程,可作为污染土壤
湖南省生态环境厅发布关于执行污染物特别排放限值(第二批)的公告,涉及长沙市(宁乡市),湘潭市(湘潭县、湘乡市),娄底市(冷水江市、新化县),衡阳市(常宁市、耒阳市、衡南县),郴州市(临武县、桂阳县、宜章县、苏仙区、永兴县),永州市(零陵区),岳阳市(临湘市、平江县),邵阳市(新邵
北极星环境修复网获悉,12月25日,甘肃省生态环境厅发布了关于在矿产资源开发利用集中区域等特定区域执行污染物特别排放限值的通告,详情如下:甘肃省生态环境厅关于在矿产资源开发利用集中区域等特定区域执行污染物特别排放限值的通告为深入打好净土保卫战,有效防控涉重金属环境风险,加强耕地土壤污
北极星环境修复网获悉,11月7日,中国国际科技促进会标准化工作委员会发布关于开展《重金属污染土壤修复技术导则》团体标准公开征求意见的通知。《重金属污染土壤修复技术导则》是由南开大学、中国电力建设集团有限公司、中科环境修复(天津)股份有限公司、天津市生态道德教育促进会、天津农学院起草
北极星环保网获悉,11月4日,重庆市生态环境局发布《重庆市进一步加强重金属污染防控实施方案(2022—2025年)》,《方案》提出,到2025年,全市重点行业重点重金属污染物排放量比2020年下降3%以上(其中2022年1.2%,2023—2025年每年0.6%),重点行业产业结构进一步优化,电镀行业、铅蓄电池制造业、
11月4日,四川省公共资源交易平台发布成都市环城生态区土地综合整治与生态修复项目土壤重金属污染修复一、二标段评标结果公示。二标段预中标单位为北京市勘察设计研究院有限公司。一标段预中标单位为四川省冶勘设计集团生态环境工程有限公司。详情如下:
10月8日,四川省公共资源交易平台发布成都市环城生态区土地综合整治与生态修复项目土壤重金属污染修复一、二标段招标公告。详情如下:成都市环城生态区土地综合整治与生态修复项目土壤重金属污染修复一、二标段招标公告1.招标条件1.1成都市环城生态区土地综合整治与生态修复项目已由成自然资业务〔202
北极星环境修复网获悉,7月14日,陕西省生态环境厅公示2021年度中央土壤污染防治资金专项资金(第二批)拟支持项目,拟对宝鸡市凤县历史遗留工矿地块详细调查与风险评估项目、凤县双石铺镇安沟村历史遗留涉镉等重金属废渣污染源整治项目、三原县污染地块详细调查与风险评估方案、宁强县有色金属选矿厂
芽孢杆菌(Bacillus)因生长快、表面积大、抗逆性强等优点在重金属污染土壤修复方面表现出了广阔的应用前景。对近年来报道的具有重金属污染土壤修复功能的芽孢杆菌种类进行了总结,梳理了其作用机制,并对其处理重金属污染的分子生物学机理进行了分析归纳,结果显示,已有20种以上芽孢杆菌表现出了重金属污染土壤修复功能,主要修复机制有生物溶解与沉淀、生物吸附与富集以及生物转化作用3种。最后对芽孢杆菌修复重金属污染土壤的前景进行了展望,以期为后续研究提供思路与参考。
在我国西南地区典型碳酸盐岩母质区域存在现行农用地土壤镉(Cd)污染风险管控标准值偏严的现象,表现为土壤中Cd含量超标而农产品中Cd无安全风险.针对该现实问题,在基于该地区稻米-土壤协同调查数据的基础上,充分考虑了土壤理化性质,通过分析样品中Cd的富集系数(BCF)并利用物种敏感性(SSD)分布模型,对Cd毒性剂量-效应关系进行拟合,最终反推出在不同pH下适用于典型碳酸盐岩类成土母质农用地土壤Cd污染的风险筛选值和管控值.
如何有效的治理镉污染土壤,修复生态环境,是人类高度关注的环境问题之一。植物-微生物联合修复充分发挥了植物修复和微生物修复各自优势、弥补不足,提高了土壤重金属污染的修复效率,在治理重金属污染土壤方面具有广阔的应用前景。
对受污染农田修复技术应用效果进行综合评价,在当前我国土壤污染管控与修复工作中尤为重要和紧迫。本文针对自主研发的改良剂,在我国华南地区受镉(Cd)污染的水稻种植区开展野外大田试验,重点围绕土壤环境、肥力和健康质量的变化,探索改良剂施用对土壤质量的影响;选择DTPA浸提态Cd、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、阳离子交换量(CEC)、糙米Cd和稻谷产量构建指标体系,利用动态加权综合评价模型评判改良剂的修复效果。
人类活动造成土壤重金属污染的问题日趋严峻。一方面,镉污染土壤因其粮食作物的吸收积累导致农产品安全和生态健康问题。另一方面,镉超积累植物在镉污染土壤具有高效地吸收和转运镉的潜能,进而广泛应用于土壤植物提取修复。近年来,非传统稳定同位素方法为环境中金属迁移转化和植物体吸收运移过程提供了新的思路和视角。由于金属元素在不同的迁移转化过程中呈现出不同的同位素分馏特征,这些特征有助于我们深入反演和解析其在土壤-植物体系中迁移转化的机制。
为研究土壤重金属钝化稳定化技术中钝化剂施加对土壤物理化学性质及镉生物有效性的影响,通过培养试验结合定期密集采样监测方法,研究羟基磷灰石(HAP)、小麦生物炭(WB)、巯基改性坡缕石(MPG)施加对镉污染碱性土壤pH值、EC值、团聚体组成和DTPA-Cd变化规律的影响,并分析不同因子间的相关关系。
摘要:通过野外小区试验施加不同用量(0、5000、10000、15000、20000kg·hm-2)的稻秆生物炭(稻秆炭),探究施用稻秆炭对巨菌草修复铜镉复合(Cu-Cd)污染土壤的影响,并评价稻秆炭与巨菌草联合修复重金属污染土壤的潜力和优势。结果表明:稻秆炭施用可明显提高巨菌草在Cu-Cd污染土壤中的成活率,提高
土壤镉污染严重威胁我国水稻安全生产,亟需有效、可复制易推广的修复技术缓解农田镉污染风险。硒是动植物生长的有益元素,具有抗氧化、抗衰老的特性,施用硒肥降低水稻镉吸收的相关技术研究备受关注。已有文献报道施用硒肥可缓解镉造成的氧化毒性、降低水稻镉吸收,但效果不稳定,对其内在机理认识不足
文献计量分析数据显示,重金属污染修复研究在我国起步较晚,但增势较快,以WebofScience数据库及中国知网的文献资料为数据源,1998-2018年间,我国以1166篇英文发文量排名第一,且以中国科学院下属研究机构在该领域具有较强影响力[1]。目前我国在重金属污染土壤修复研究方面十分重视,并做了大量的研究
7日,生态环境部公布了2019年全国生态环境质量简况。全国生态环境质量总体改善,空气质量改善成果进一步巩固,水环境质量持续改善,海洋环境状况稳中向好,土壤环境风险得到基本管控,生态系统格局整体稳定,核与辐射安全得到有效保障。336个地级及以上城市的902个集中式生活饮用水源断面(点位)中,
近日,湖南省益阳市委宣传部表示,针对“云南昭通市镇雄县销毁一批来自湖南益阳的重金属超标大米”的报道,益阳市通过调查核实相关情况,决定对7家涉事企业予以立案调查。而就在3年前,有企业将1440.25吨镉严重超标的大米销售到多省市,其中也包括云南昭通。事实上,不仅是镉大米,镉小麦以及其他被重
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