生物炭钝化修复镉、铅、铜和砷污染土壤的研究进展

作者：邢英，张永航，韦万丽，李心清，陈卓， XING Ying， ZHANG Yonghang， WEI Wanli， LI Xinqing ， CHEN Zhuo

作者单位：邢英,张永航,韦万丽,陈卓,XING Ying,ZHANG Yonghang,WEI Wanli,CHEN Zhuo(贵州师范大学化学与材料科学学院,贵州贵阳550001;贵州省功能材料化学重点实验室,贵州贵阳550001)，李心清,LI Xinqing(中

国科学院地球化学研究所,环境地球化学国家重点实验室,贵州贵阳550002)

刊名：

贵州农业科学

英文刊名：Guizhou Agricultural Sciences

年，卷(期)：2015,43(7)

引用本文格式：邢英.张永航.韦万丽.李心清.陈卓.XING Ying.ZHANG Yonghang.WEI Wanli.LI Xinqing.CHEN Zhuo生物炭钝化修复镉、铅、铜和砷污染土壤的研究进展[期刊论文]-贵州农业科学 2015(7)

生物炭在铅、镉污染土壤修复中的研究进展

Hans Journal of Soil Science 土壤科学, 2018, 6(4), 108-114 Published Online October 2018 in Hans. https://www.360docs.net/doc/5d12015062.html,/journal/hjss https://https://www.360docs.net/doc/5d12015062.html,/10.12677/hjss.2018.64014 Research Progress of Biochar in Soil Restoration of Lead and Cadmium Composite Contaminated Soil Ling Chen, Qingwei Zhang, Xiucai Yang, Xiaoli Wang* College of Agriculture, Guizhou University, Guiyang Guizhou Received: Sep. 19th, 2018; accepted: Oct. 8th, 2018; published: Oct. 15th, 2018 Abstract Biochar is a kind of highly aromatic refractory solid material which is formed by carbonization of organic materials under anaerobic conditions. It has good structure, large specific surface area and adsorption capacity. Numerous studies had shown that biochar, as a new passivating agent, can reduce the acid extractable lead (Cd) and cadmium (Pb) in soil by a series of reactions such as complexation, precipitation, adsorption and ion exchange with heavy metals. This paper summa-rized the researches of biochar in soil remediation of Cd and Pb pollution in recent years, and ex-plored the difference between the effect of biochar remediation of Cd and Pb combined pollution and single contaminated soil from the aspects of curing heavy metals, repairing effect and influen-cing factors in order to provide the basis for the research on heavy metal combined pollution re-mediation of biochar. The long-term effect of biochar on heavy metal combined pollution should be strengthened in the future. Keywords Biochar, Cd, Pb, Soil Recovery 生物炭在铅、镉污染土壤修复中的研究进展陈领，张青伟，杨秀才，王小利* 贵州大学农学院，贵州贵阳收稿日期：2018年9月19日；录用日期：2018年10月8日；发布日期：2018年10月15日 *通讯作者。

数学建模A题城市表层土壤重金属污染分析(基础教资)

2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）： A 我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）：所属学校（请填写完整的全名）：重庆交通大学参赛队员 (打印并签名) ：1. 陈训教 2. 范雷 3. 陈芮指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名)：胡小虎日期：2011 年9 月 12日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：

2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛编号专用页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：评阅人评分备注全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：

城市表层土壤重金属污染分析摘要本文针对城市表层土壤重金属污染做出了详细的分析，对于本题中所提出的问题一，我们利用MATLAB软件对所给的数值进行空间作图，然后分别作出了八种重金属元素的空间分布特征，然后，我们利用综合指数（内梅罗指数）评价的方法，对五个区域进行了综合评价，得出结果令人满意。对于问题二，我们根据第一问和题目所给的数据进行综合分析，得出了重金属污染的主要原因来自于交通区含铅为主的大量排放，和工业区污水的大量排放等等。对于问题三，我们通过对问题一中的八张重金属元素空间分布的图可以看出，发现大多数金属都呈中心发散性传播，同时经过分析，我们发现，如果考虑大气传播和固态传播，很难得出结论，在交通区，由于是汽车尾气造成的传播，发现重金属的传播无规律可循等，所以，我们考虑液态形式的传播，以针对地表水污染物的物理运动过程，以偏微分方程为建模基础，通过和假设和模型参数的估计，得出了可能污染源位置，最后，我们对模型进行了稳定性检验即灵敏性分析和拟合检验，发现在参数变化在10%左右，模型的稳定性良好。最后我们全面分析了模型的优缺点，，最后可以用MATLAB软件得出相应的结果。为更好地研究城市地质环境的演变模式，测定污染源范围还应收集该地区的每年生活、工业等重要污染源的垃圾排放量，地下水流动方向以及每年的生物降解量，降雨量对重金属元素扩散的影响。一但有污染证据，我们可以在该污染源附近沿地下水流动方向设定更多采样点，由此，我们可以构造一个三维公式来计算污染物质浓度的浮动就可以模拟三维空间内的重金属分布影响。关键字：表层土壤重金属污染 MATLAB 内梅罗指数偏微分方程稳定性检验灵敏性分析地质演变生物降解量

土壤镉污染的治理方法

土壤镉污染的治理方法目前，镉污染治理方法的研究概括起来，主要有四种治理措施。 1、工程治理方法工程治理是指用物理或物理化学的原理来治理土壤锅污染。土壤中镉元素的形态是可逆的。随着酸性污水的侵袭，被固定的镉又被活化为交换态。因此对锅污染土壤最彻底的改良方法是铲除其表土。如沈阳张士灌区对土壤锅污染的改良方法，根据镉元素在土壤中的分布状况，铲除表土5-10cm，即可使米镉下降25%-30%，铲土15-30 cm，米镉下降50%，但需要一定量投资，其效果更佳。此外还可以在污染的土壤上加上未污染的新土或将污染的土壤移走换上新土等。以上措施具有效果彻底、稳定等优点，但实施复杂、治理费用高和易引起土壤肥力降低等缺点。 2、生物治理方法生物治理是指利用生物的某些习性来适应、抑制和改良镉污染。主要有：动物治理：①利用土壤中的某些低等动物蚯蚓、鼠类等吸收土壤中的镉。②生物治理：利用土壤中的某些微生物对镉产生吸收、沉淀、氧化和还原等作用，降低土壤中镉形成难溶磷酸盐；原核生物(细菌、放线茵)比真核生物(真菌)对镉更敏感，格兰氏阳性菌可吸收镉。 3、化学治理方法化学治理就是向污染土壤投入改良剂、抑制剂，增加土壤有机质、阳离子代换量和粘粒的含量，改变pH、Eh和电导等理化性质，使土

壤锅发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用，以降低锅的生物有效性。①施用石灰，此法提高土壤PH，又增加了土壤表面对镉的吸附，使镉的毒性降低，是抑制植株吸收镉的有效措施。②施加有机物(OM)，增大土壤的吸附能力或生成CdS沉淀，从而减轻危害。 ③化学沉淀方便简单，实际应用较多，如在水田条件下施正磷酸盐化合物使之形成沉淀。例如沉淀法就是指土壤溶液中金属阳离子在介质发生改变(PH、OH- 、S042-、等)时，形成金属的沉淀物而降低土壤镉的污染，如向土壤中投放钢渣易被氧化成铁的氧化物，对镉的离子有吸附和共沉淀作用，从而使镉固定。④离子拮抗利用，Mn2+、Ca2+等阳离子对C d2+的拮抗作用，可减少植物对福的吸收。此外，电动修复镉污染土壤也是一个比较良好的方法，Marceau等研究了小规模的镉污染土壤的电动修复，用硫酸控制阴极区的酸度，提高镉溶出率，经过3000多小时的电动修复，镉的起始浓度为882 mg/kg 污染土壤，最终98. 5%的镉清除，效果较好。化学治理措施优点是治理效果和费用都适中，缺点是容易再度活化。 4农业治理方法农业治理是因地制宜的改变一些耕作管理制度减轻锅的危害，在污染土壤种植不进入食物链的植物。主要途径有:①通过控制土壤水分来调节其氧化还原电位(Eh)，达到降低镉污染的目的；②在不影响土壤供肥的情况下，选择最能降低土壤锅污染的化肥；③曾施有机肥固定土壤中锅的化合物以降低土壤锅的污染；④选择抗污染的植物和不在镉污染的土壤种植进入食物链的植物。例如在含镉

绿化植物修复大气铅污染能力的比较

筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M 绿化植物修复大气铅污染能力的比较摘要：大气污染是人类所面临的环境危机之一，依据绿化植物对大气污染的修复能力来选择城市绿化植物是减轻大气污染的重要途径和方法。植物叶片内大气污染物含量既可反映出大气污染的水平，以可反映出绿化植物对大气污染的修复吸滞能力。研究结果表明：城市绿化树种对大气污染具有很强的吸收修复能力，并依树种的不同具有明显差异。修复大气铅污染能力强的树种有：桑树、黄金树、榆树、旱柳。关键词：绿化树种；大气铅污染；植物修复能力 Comparison of ability of plant remediation for air Pb pollution PAN Wen-xue 1, WANG You-gui 2 Abstract:Air pollution is one of environmental crisis in the face of human beings To seclect urban planting tree species according to ability of plant remediation for air pollution is a very important approach and means to redu ce air pollrtion .Content of air pollutants of leaves of planting trees can show degree of air pollution ，ability of remediation ，and absorbability of plantig trees for air pollutants .The studying results shows planting trees bave a high ability of restoration and absorbability，which varies with plant species.The plants that have high restoration abiliy for sulfur include Morus alba，Catalpa speciosa，Ulmus pumila，Salix matsudana. Key words：planting tree ；air Pb pollution；plant remediation ability 0 引言在区域经济的工业发展区，由于金属治炼、汽车尾气排放、板材业生产用胶的废气排放等对大气环境的污染愈来愈来重，人们长期生活在铅污染的环境中，对人们的身体健康造成了严重的危害，干扰了人们的正常生存环境。据调查资料显示，现代人体内的平均含铅量已大大超过1000年前古人的500多倍以上。有效地防止铅污染，是当今科学家解决城市大气污染所面临的日益严重和亟待解决的环境污染之一，而且已成为人类社会可持续发发展的主要障碍，受到各国普遍关注和重视。利用绿化植物修复技术来治理大气污染是近年来国际上正在加强探索、研究和迅速发展的前沿性新课题。大气污染的绿化植物修复是利用植物地大气污染物的吸附、吸收、转化、同化和降解等功能，形成和发展经济、高效、持续和安全的大气污染绿色修复理论和技术，实现了污染大气环境的生物修复[1]。植物对污染物吸收净化能力愈大，则对污染的修复能力考核成绩也就越强。借助于叶片的化学分析测得的叶片内大气污染物含量，既可反映出大气污染的水平又能反映出植物对大气污染的吸收净化量，即反映植物对污染的修复能力[2]。然而，植物对大气环境污染物的耐受能力与适应性千差万别的，同一种植物对不同类型的污染物和不同种植物对同一类型污染物的净化能力各异[3-6]。不同城市绿化植物，在生态功能上的差异，使其修复污染的能力有显著的不同，依据植物对大气污染的净化修复能力来选择城市绿化植物，从而建立不同类型

【CN110014032A】一种农田土壤重金属污染的修复方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910351179.8 (22)申请日 2019.04.28 (71)申请人北京建工环境修复股份有限公司地址 100015 北京市朝阳区京顺东街6号院 16号楼 (72)发明人王祺　郭丽莉　熊静　李书鹏　何玮淑　宋倩　王蓓丽　阎思诺　 (74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司 11250 代理人李静 (51)Int.Cl. B09C 1/00(2006.01) B09C 1/08(2006.01) (54)发明名称一种农田土壤重金属污染的修复方法 (57)摘要本发明属于土壤保护技术领域，具体涉及一种农田土壤重金属污染的修复方法。该方法采用重金属钝化剂与土壤混合均匀，养护后种植第一农作物，然后种植超富集植物，同时施加重金属活化剂，再然后施加钝化剂，种植第二农作物后，先施加重金属钝化剂可以有效降低重金属淋失风险，同时避免重金属富集于农作物内，而后再施用重金属活化剂，种植超富集植物，吸收重金属，降低土壤中重金属的含量，植物根系未覆盖范围内土壤中的重金属由于重金属钝化剂的存在保持低淋失风险。本发明采用植物富集技术和施加重金属钝化剂的方法既可以从根本上去除重金属的问题，又可以在种植作物时对重金属进行钝化处理，提高了土壤的使用效率。权利要求书1页说明书9页CN 110014032 A 2019.07.16 C N 110014032 A

权　利　要　求　书1/1页CN 110014032 A 1.一种农田土壤重金属污染的修复方法，其特征在于，包括以下步骤，种植农作物前先将重金属钝化剂与土壤翻耕10-30cm混合均匀，养护12-17天；春茬时期，种植第一农作物，待所述第一农作物收获后，种植超富集植物，同时施用重金属活化剂；秋冬茬前收获超富集植物，然后再施加重金属钝化剂，翻耕10-30cm混合均匀，养护12-17天；秋冬茬时期，种植第二农作物，收获所述第二农作物后，种植超富集植物的同时施加重金属活化剂或休耕至来年春茬前；其中，所述超富集植物包括香根草、蓖麻、东南景天、龙葵、忍冬或密毛蕨；所述第一农作物包括小麦、蚕豆、玉米或大豆；所述第二农作物包括玉米、大豆、甘薯、谷子、花生或烟草。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钝化剂为改性蛭石、改性生物炭和改性海泡石中的至少一种。 3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述重金属钝化剂的用量为50-150kg/亩。 4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述活化剂包括腐植酸、聚天门冬氨酸、聚谷氨酸、衣康酸、山梨糖醇、柠檬酸、微生物菌剂和促根剂；所述促根剂包括亚氨基二琥珀酸、[9,9-二(2-乙基己基)-9H-芴-2,7-二基]二硼酸和4-硝基苯基-β-D-纤维二糖苷中的至少一种；所述微生物菌剂包括枯草芽孢杆菌、绿木霉菌、地衣芽孢杆菌、尿素酶芽孢杆菌、酵母菌、假单胞菌中的至少一种。 5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述活化剂中各组分的质量分数为，20-25％腐殖酸、15-20％聚天门冬氨酸、15-20％聚谷氨酸、15-20％衣康酸、8-10％山梨糖醇、8-10％柠檬酸、3-5％微生物菌剂和0.5-2％促根剂。 6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述活化剂的制备方法包括，将25％腐殖酸、20％聚天门冬氨酸、15％聚谷氨酸、20％衣康酸、8％山梨糖醇、8％柠檬酸，干燥、研磨后过筛去杂质，用水溶解，加入0.5％促根剂，混匀分散，喷雾干燥后加入3.5％微生物菌剂，制得粉状重金属活化剂。 7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述活化剂的用量为3-10kg/亩。 2

改良剂对苎麻修复镉_铅污染土壤的影响_孟桂元

中国农学通报2012,28(02):273-277 Chinese Agricultural Science Bulletin 基金项目：湖南省环境保护厅重点项目“苎麻对重金属矿区废弃地生态修复效应研究”(3360901)；湖南省教育厅项目“苎麻对重金属吸收累积特征及胁迫响应研究”（10C0828）；院人才引进科技资助项目“苎麻对土壤重金属锑、镉污染的抗性及其修复潜力研究”(10RC108)。第一作者简介：孟桂元，男，1977年出生，湖南新邵人，助理研究员，博士，研究方向为环境保护与植物生理生态。通信地址：417000湖南省娄底市湖南人文科技学院农科所，E-mail ：meng_guiyuan@https://www.360docs.net/doc/5d12015062.html, 。通讯作者：柏连阳，男，1967年出生，湖南祁阳人，教授，博士，研究方向为植物保护技术。通信地址：417000湖南省娄底市湖南人文科技学院农科所，E-mail ：bly8253@https://www.360docs.net/doc/5d12015062.html, 。收稿日期：2011-10-12，修回日期：2011-12-08。改良剂对苎麻修复镉、铅污染土壤的影响孟桂元1，周静1，邬腊梅1，柏连阳1，刘杰2，罗育才1 （1湖南人文科技学院，湖南娄底417000；2湖南省农科院土壤肥料研究所，长沙410125）摘要：为了探明不同修复措施下苎麻对重金属污染土壤的修复效果，通过盆栽试验研究了镉、铅复合污染土壤施加有机肥、石灰和海泡石等3种改良剂对苎麻生物量、叶绿素及重金属镉、铅积累特性的影响。结果表明，不同改良剂及其组合处理，都能促进叶绿素含量及a/b 值增加，改善光合作用以致生物量显著增多，以3种改良剂组合处理最佳，有机肥及其与海泡石组合稍次。不同修复措施下苎麻根系和地上部镉、铅积累浓度均明显减少，分别以单施石灰和海泡石处理减幅最多，二者组合处理降幅稍次，单施有机肥处理降幅最少。改良剂处理均能促进苎麻转运系数增加，但增幅不明显。综合而言，以施加有机肥及其与石灰、海泡石组合处理效果较佳，能有效降低污染土壤中有效镉、铅，改善土壤理化性能，促进苎麻生长，具有较理想植物修复效果。关键词：改良剂；苎麻；镉；铅；植物修复中图分类号：S563.1，S153文献标志码：A 论文编号：2011-2915Effect of Different Amendments Substances on Soil Restoration of Cadmium,Lead Pollution in Ramie Meng Guiyuan 1,Zhou Jing 1,Wu Lamei 1,Bai Lianyang 1,Liu Jie 2,Luo Yucai 1 (1Hunan Institute of Humanities,Science and Technology ,Loudi Hunan 417000; 2 Soil and Fertilizer Research Institute,Hunan Academy of Agricultural Sciences ,Changsha 410125) Abstract:In order to investigate the restoration effect of ramie on heavy metals contaminated soils under different repair measures,a pot experiment was conducted to observe the effect of three amendment substances (organic compound fertilizer,lime and sepiolite)on biomass,chlorophyll and heavy metals cadmium and lead accumulation characteristics of ramie (Boehmeria nivea )in soils contaminated with cadmium and lead.The results showed that different amendment substances and their combination treatment could increase the chlorophyll content and a/b ratio,improve the photosynthesis,and result in a significant increase in biomass.The combination treatment of three amendments accumulated the maximum biomass,organic fertilizer and its combination with sepiolite slightly times.The accumulation levels of cadmium,lead in roots and shoots in ramie significantly reduced under different applications.Single application of lime and sepiolite processing reduced largely,both combination treatments lesser decreased,declined in at least of single organic fertilizer processing.Different modifiers could promote the raise of ramie transfer coefficient,but the increase in amplitude was not obvious.In general,single application of organic fertilizer and its combination with lime and sepiolite had better results,which could effectively reduce the content of cadmium and lead in contaminated soil,improve soil physical and chemical properties,promote the growth of ramie,and have an ideal effect of plant restoration. Key words:amendment substances;ramie (Boehmeria nivea );Cd;Pb;plant restoration

海泡石和磷酸盐对镉铅污染稻田土壤的钝化修复效应与机理研究

生态环境学报 2012, 21(2): 314-320 https://www.360docs.net/doc/5d12015062.html, Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@https://www.360docs.net/doc/5d12015062.html, 基金项目：国家自然科学基金项目（40901154；21177068；21107056）；天津市自然科学基金项目（10JCYBJC06300）；农业部农业科研杰出人才及其创新团队资金项目；中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目（农业部环境保护科研监测所）作者简介：王林（1980年生），男，副研究员，博士，主要从事重金属污染土壤修复技术研究。E-mail: fangyan1702@https://www.360docs.net/doc/5d12015062.html, *通信作者：徐应明（1964年生），男，研究员，博士生导师，从事士壤、水体污染控制技术及农药残留污染行为研究。E-mail: ymxul999@https://www.360docs.net/doc/5d12015062.html, 收稿日期：2011-12-14 海泡石和磷酸盐对镉铅污染稻田土壤的钝化修复效应与机理研究王林1,2,3，徐应明1,2,3*，孙国红4，梁学峰1,2,3 ，孙约兵1,2,3，孙扬1,2,3，秦旭1,2,3，戴晓华1,2,3 1. 农业部环境保护科研监测所污染防治研究室，天津 300191；2. 农业部产地环境质量重点实验室，天津 300191； 3. 天津市农业环境与农产品安全重点实验室，天津 300191； 4. 天津农学院基础科学系，天津 300384 摘要：采用盆栽实验，研究了海泡石、酸改性海泡石以及二者与磷酸盐联合使用对镉铅复合污染稻田土壤的钝化修复效果, 并通过培养实验和重金属形态分析探讨了不同钝化剂处理的作用机理。结果表明：添加海泡石可以显著提高污染土壤pH 值，而磷酸盐和改性海泡石则对土壤pH 值无显著影响。钝化处理能显著降低土壤TCLP 提取态Cd 、Pb 的质量分数，最大降低率分别可达23.3%和47.2%，钝化剂复配处理对土壤TCLP 提取态重金属的抑制效果优于单一处理。施用海泡石和磷酸盐，通过提高土壤pH 值、物理化学吸附以及生成矿物沉淀等作用，可以促进污染土壤中的Cd 、Pb 由活性高的交换态向活性低的残渣态转化，从而显著降低Cd 、Pb 的生物有效性和迁移能力。添加钝化剂可以显著提高水稻各部位的产量，稻谷和稻草的最大增产率分别为34.3%和26.6%；钝化剂复配处理对水稻的增产作用明显优于单一处理。施用钝化剂可以显著降低水稻各部位的Cd 、Pb 质量分数，最大可使精米的Cd 、Pb 质量分数分别降低35.8%和40.9%，钝化剂复配处理对水稻吸收Cd 、Pb 的抑制作用明显优于单一处理，海泡石和磷酸盐复配处理中精米的Cd 、Pb 质量分数符合国家食品卫生标准要求。综合分析不同钝化处理的增产作用、降低作物Cd 、Pb 吸收以及土壤Cd 、Pb 可迁移性的作用可知，海泡石与磷酸盐复配处理对稻田土壤Cd 、Pb 复合污染的钝化修复效果最佳。关键词：钝化修复；海泡石；磷酸盐；镉；铅；水稻中图分类号：X53 文献标志码：A 文章编号：1674-5906（2012）02-0314-07 近年来，我国农田土壤重金属污染形势日趋严峻。据国家环保总局报道，目前我国受Cd 、As 、 Cr 、Pb 等重金属污染的耕地面积近2000万hm 2，约占耕地总面积的1/5[1]。农田土壤重金属污染严重威胁着农产品安全生产。2002年农业部对全国市场稻米抽检结果显示，稻米中重金属质量分数超标最为严重的是Pb 和Cd ，超标率分别达到 28.4%和10.3%[2]。因此，对重金属污染的农田土壤进行治理修复已成为急需解决的问题，并引起广泛关注。在众多修复技术中，化学钝化修复技术因其简便、快速、高效等优点，是修复大面积重金属污染农田土壤的较好选择[3-4]。该技术的关键在于选择合适的钝化剂。常用的钝化剂种类包括碱性材料、含磷材料、黏土矿物、铁锰氧化物以及有机物料等。其中，黏土矿物海泡石和磷酸盐是近年来研究和应用较多的钝化修复材料。多项研究表明，由于具有巨大的比表面积和特殊的层状结构，海泡石对Cd 污染土壤具有良好的钝化修复效果[5-7]；而磷酸盐则主要通过与重金属形成难溶的矿物沉淀，对Pb 污染土壤有较好的修复作用[8-9]。在实际环境中，重金属污染多为2种或多种元素的复合污染，使用单一的钝化剂往往难以取得良好的修复效果。研究表明，2种或多种钝化剂配合使用对重金属复合污染有较好的修复作用[10-11]。然而，将黏土矿物和磷酸盐复配使用修复重金属复合污染土壤的研究目前尚不多见。本文在前人研究基础上，采用室外盆栽实验, 研究了海泡石、酸改性海泡石以及二者与磷酸盐联合使用对镉铅污染稻田土壤的钝化修复效果, 并通过培养实验和重金属形态分析探讨了不同钝化剂处理对土壤镉铅污染的钝化作用机理，通过以上研究为海泡石和磷酸盐应用于重金属污染土壤的钝化修复提供重要的理论依据。

重金属污染土壤的植物修复

立志当早，存高远重金属污染土壤的植物修复土壤是环境中特有的组成部分，是最宝贵的自然资源之一。在地球表面，土壤处于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间的过渡地带，是生态系统物质交换和物质循环的中心环节，是连接地理环境各组成要素的枢纽，是人类赖以生存的必要条件。然而，各种人为因素如工业污泥、垃圾农用、污水灌溉、大气中污染物沉降，大量使用含重金属的矿质化肥和农药等等，使土壤遭受不同程度的破坏，致使原有土壤理化性质退化、丧失耕作价值，并危及食物链安全与人类自身健康。我国城市与工业废水年排出镉、汞等重金属为2700 吨左右，且相当一部分污染物通过灌溉途径进入农牧业生产环境，污染了耕地。灌溉水源中的镉、汞、铜、锌等重金属一旦进入土壤，就会被农作物吸收，从而残留在农产品中。受污染的水源和农作物还会危及畜禽健康，使畜禽产品受到污染。在造成环境污染的重金属中，危害最大的是汞、镉、铬、铅、砷等，毒性稍低的是镍、铜、锌、钴、锰、钛、钒、钼、铋等。汞进入人体后被转化为甲基汞，有很强的脂溶性，易进入生物组织，并有很高的蓄积作用，在脑组织中积累，破坏神经功能，无法用药物治疗，严重时能造成死亡。镉进入人体后，主要贮存在肝、肾组织中，不易排出，镉的慢性中毒主要使肾脏吸收功能不全，降低机体免疫力以及导致骨质疏松、软化，引起全身疼痛、腰关节受损、骨节变形，如八大公害之一的骨痛病，有时还会引起心血管疾病等。铅对人体也是累积性毒物，铅能引起贫血、肾炎，破坏神经系统和影响骨骼等。砷是一种类金属，也是传统的剧毒物。植物修复是一门新兴的环境治理技术。广义的植物修复就是利用植物提取、吸收、分解、转化或固定土壤、沉积物、污泥或地表、地下水中有毒有害

环境材料对铅、镉污染土壤玉米生长和重金属累积的影响(1)

第３６卷第３期２　０　１　３年５月河北农业大学学报ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　ＯＦ　ＨＥＢＥＩＶｏｌ．３６Ｎｏ．３Ｊｕｎ．２　０　１　３文章编号：１０００－１５７３（２０１３）０３－００２０－０５环境材料对铅、镉污染土壤玉米生长和重金属累积的影响章智明，　黄占斌，　单瑞娟，　樊亚东（中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院北京１０００８３）摘要：为了探索环境材料对重金属污染土壤的植物生长和土壤修复效果，通过盆栽模拟试验研究了单一高分子吸水材料（ＰＡＭ）、煤基营养物质（ＣＢＮ）、吸附性矿物材料（ＭＡＭ）、矿物化学材料（ＭＣＭ）及各材料不同组合对重金属铅（Ｐｂ）、镉（Ｃｄ）污染土壤中玉米生长和玉米中重金属累积的影响。结果表明：单一ＣＢＮ、ＭＡＭ、ＭＣＭ及这３种环境材料的组合促进重金属Ｐｂ、Ｃｄ污染土壤中玉米株高、叶面积的增加和生物量的积累。ＭＡＭ和ＭＣＭ抑制重金属Ｐｂ、Ｃｄ向玉米秸秆和籽粒中转移，ＣＢＮ抑制重金属Ｐｂ向玉米秸秆和籽粒中转移。关　键　词：重金属；农田土壤；环境材料；玉米；盆栽中图分类号：Ｓ１９文献标志码：ＡＴｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｏｎ　ｍａｉｚｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ｉｎ　ｈｅａｖｙｍｅｔａｌ　ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ　ｓｏｉｌ　ａｎｄ　Ｐｂ，Ｃｄ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｍａｉｚｅ　ｐｌａｎｔｓＺＨＡＮＧ　Ｚｈｉ－ｍｉｎｇ，ＨＵＡＮＧ　Ｚｈａｎ－ｂｉｎ，ＳＨＡＮ　Ｒｕｉ－ｊｕａｎ，ＦＡＮ　Ｙａ－ｄｏｎｇ（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｍｉｎｉｎｇ　ａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ－Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｅｘｐｌｏｒｅ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｏｎ　ｐｌａｎｔ　ｇｒｏｗｔｈ　ａｎｄ　ｒｅｍｅｄｉ－ａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｅａｖｙ　ｍｅｔａｌ　Ｐｂ　ａｎｄ　Ｃｄ　ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ　ｓｏｉｌ，ｔｈｅ　ｍａｉｚｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ａｎｄ　ｈｅａｖｙ　ｍｅｔａｌ　ａｃｃｕｍｕｌａ－ｔｉｏｎ　ｉｎ　ｍａｉｚｅ　ｕｎｄｅｒ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｐｏｌｙｍｅｒ　ａｂｓｏｒｂｅｎｔ　ｍａｔｅｒｉａｌ（ＰＡＭ），ｃｏａｌ－ｂａｓｅｄｎｕｔｒｉｅｎｔ（ＣＢＮ），ｍｉｎｅｒａｌ　ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ（ＭＡＭ），ｍｉｎｅｒａｌ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ（ＭＣＭ）ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ　ｗｅｒｅ　ｄｅｔｅｃｔｅｄ　ｂｙ　ｐｏｔ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ＣＢＮ，ＭＡＭ，ＭＣＭ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｐｒｏｍｏｔｅｄ　ｍａｉｚｅ　ｈｅｉｇｈｔ，ｌｅａｆ　ａｒｅａ　ａｎｄ　ｂｉｏｍａｓｓ．ＭＡＭ　ａｎｄＭＣＭ　ｒｅｓｔｒａｉｎｅｄ　ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｏｆ　ｂｏｔｈ　Ｐｂ　ａｎｄ　Ｃｄ　ｔｏ　ｍａｉｚｅ　ｓｔｒａｗ　ａｎｄ　ｇｒａｉｎ，ａｎｄ　ＣＢＮ　ｏｎｌｙ　ｒｅ－ｓｔｒａｉｎｅｄ　ｔｈｅ　Ｐｂ　ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍａｉｚｅ　ｐｌａｎｔ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｅａｖｙ　ｍｅｔａｌ；ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　ｓｏｉｌ；ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｍａｔｅｒｉａｌ；ｍａｉｚｅ；ｐｏｔ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ在我国，由于工矿“三废”排放和农药的过量使用，工矿区周围农业土壤中重金属过量积累，造成严重土壤污染［１－２］。我国重金属污染的农田土壤中，重金属铅（Ｐｂ）、镉（Ｃｄ）为最普遍的复合污染型。重金属Ｃｄ污染耕地１．３万ｈｍ２，涉及１１省市的２５个地区；粮食中含Ｐｂ量大于１ｍｇ／ｋｇ的产地也有１１个［３］。不断增加的重金属污染已经导致了大面积土地不能耕作。收稿日期：２０１３－０３－２６基金项目：国家十二五“支撑计划”课题（ＮＯ．２０１１ＡＡ１００５０３）作者简介：章智明（１９８９－），男，河北省衡水人，在读硕士生，主要从事环境工程、土壤修复和环境材料方面的研究．通讯作者：黄占斌（１９６１－），男，陕西省武功人，教授，从事植物生理生态、环境材料等方面的研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｂｈｕａｎｇ２００３＠１６３．ｃｏｍ．

土壤重金属污染的植物修复

土壤重金属污染的植物修复【摘要】土壤重金属污染是急需解决的环境问题之一，植物修复对于重金属污染土壤的治理修复具有重要意义。本文介绍了植物修复技术的概念、基本原理、研究现状以及优缺点，并展望了该领域今后的研究方向。【关键词】植物修复；重金属；超积累植物；土壤随着工业和农业的发展，重金属对土壤的污染越来越严重。土壤中重金属污染不仅直接影响作物的产量与品质，而且会通过食物链危及人类的健康和安全，如日本的痛骨病事件就是典型的例证。由于重金属污染物在土壤中难迁移，又不能被微生物降解，价态变化复杂，使得治理非常困难[1]。目前，常用的土壤污染修复方法有物理法、化学法和生物法(如客土法、淋溶法、施用化学改良剂等)[2]，大多只能暂时缓解重金属的危害，还可能导致二次污染，不能从根本上解决问题。近年来出现的植物修复技术由于成本低、效果良好、环境友好等优点，正成为环境科学领域研究和开发的热点[3,4]。 1.植物修复技术及其机理植物修复技术是指将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上，该种植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，将植物收获并进行妥善处理(如灰化回收)后即可将该种重金属移出土体，达到污染治理与生态修复的目的[5]。根据机理不同分以下4种：植物萃取、植物稳定、植物挥发和植物转化。植物萃取又称植物提取技术。重金属经植物根系吸收后，继而转移、贮存到植物茎叶，然后收割茎叶，从而达到去除土壤重金属元素的目的。植物萃取技术利用的是一些对重金属具有较强富集能力的特殊植物，要求所用植物具有生物量大、生长快和抗病虫害能力强的特点，并具备对多种重金属较强的富集能力(即超富集植物)[6]，植物萃取是目前研究最多且最有发展前景的植物修复方式，此技术的关键在于寻找合适的超富集植物和诱导出超级富集体。植物稳定是耐性植物利用其自身的机械稳定作用和吸收沉淀作用固定土壤中重金属的方式，包括了分解、沉淀、螯合、氧化还原等多种过程，这些过程可降低重金属的生物有效性，防止其进入水体和食物链。然而植物稳定并没有将环境中的重金属离子去除，只是暂时的固定，使其对环境中的生物不产生毒害作用，并没有彻底解决环境中的重金属污染问题。植物挥发是指利用植物去除土壤中的一些挥发性污染物的一种方法，即植物将污染物吸收到体内后又将其转化为气态物质，释放到大气中。植物挥发只限于挥发性的污染物(如Se，As和Hg等)，应用范围小，且此方法将污染物转移到大气中，对环境有一定的影响。植物转化是指利用植物的根部及其它部位通过新陈代谢作用等生理过程将

2011年数学建模获奖论文 A题城市表层土壤重金属污染分析

2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛编号专用页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：

城市表层土壤重金属污染分析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显突出。城市工业、经济的发展，污水排放和汽车尾气排放等均能引起城市表层土壤重金属污染。而重金属污染对城市环境和人类健康造成了严重的威胁，因此对城市表层土壤重金属污染的研究具有重大意义。对于问题1，先用MATLAB软件对所给数据进行处理，插值拟合得出8种主要重金属元素在该城区的空间分布图；再用内梅罗综合污染指数评价法建立模型进行求解。首先用EXCEL对数据进行分析，得出各区的8种重金属的平均浓度；然后结合MATLAB软件求出各各种元素之间及其与海拔之间的相关系数矩阵和相关度；然后结合第一问给出的空间分布图和区域散点图，参照主要重金属含量土壤单项污染的指数，分析得出各重金属污染的主要原因主要来自工业区、主干道路区和生活区。对于问题3，由上述问题的分析可以认为重金属的分布是连续的，物质的扩散从高浓度向低浓度进行。在模型一数据处理基础上建立遍历搜索模型，结合MATLAB软件求出重金属空间分布中的极值点即可能的污染源，得出极值点后再结合《国家土壤环境质量标准》通过MATLAB软件对极值点进行筛选，得出8种重金属元素的主要污染源。对于问题4，对所建立的模型进行分析，找出了各个模型的优缺点。然后分析影响城市地质演化模型的因素，为更好地研究城市地质环境的演变模式，从动态和多元的角度出发，还应搜集采样点的长期动态数据和岩石、土壤、大气、水和生物等因素的相关信息，分别建立动态动态传播模型和城市地质环境的综合评价预测模型。关键词：梅罗综合污染指数评价法污染等级相关矩阵遍历搜索模型污染源

土壤中镉污染现状与防治

专业：应用化学年级：2009级选题类别：镉污染学号2009071916 姓名：张涛成绩: 【题目】：土壤中镉污染现状与防治【摘要】：本文文章阐明了镉污染的来源与现状，同时对镉污染治理的方法，做了系统的综述。并提醒人们要提高土壤质量意识，保护生态环境。【关键词】：土壤，镉污染，防治方法目前,我国受镉、砷、铅等重金属污染的耕地面积 2.0×107hm2,约占总耕地面积的1/5；其中工业“三废”污染耕地1.0×107hm2；污水灌溉的农田面积 3.3×106hm2。我国每年因重金属污染而减产粮食超过 1.0×107t，另外被重金属污染的粮食每年也多达 1.2×107t，由此造成的经济损失合计至少为200亿元。在所有重金属污染，以镉污染最为严重。尤其是近年来伴随着采矿、冶金以及镉处理等工业的发展，我国农业土壤受镉污染也日趋严重。镉是毒性最强的重金属元素之一，危害极其严重，土壤中过量的镉会抑制植物的正常生长，在可食部分的残留还会通过食物链影响到人体的健康，因此对镉污染土壤的治理已经引起国内外的广泛重视。一、土壤中镉的来源人体积累的镉的最主要的来源是通过食物即农产品的摄取。而食物中的镉主要来源于土壤。土壤环境中的镉的来源包括自然和人为来源。 (1)自然的镉主要来源于岩石和矿物中的本底值。镉与铅锌矿、煤矿、磷矿有最密切的正相关关系，能在铅锌矿、含煤岩系、含磷地层周围形成镉元素高值区。 (2)人为来源的镉丰要来源于工业“三废”和含镉肥料大量施用。工业废气是造成空气镉污染的主要来源，在偏远地区的空气中镉的含量一般低于1．Opg／mL，但在工业区周围的大气中镉的含量较高。较高含量的镉通过降雨或沉降进入土壤，在土壤中积累。工业废水灌溉：镉在电镀、颜料、镍镉电池工业、电视显像管制造中的应用非常广泛，随着采矿、冶炼和电镀工业的不断发展，大量的含镉废水排入河流中，用于灌溉必污染土壤。大量的工业固体废弃物的堆积、农田施用污染的污泥、长期施用一些含镉的农用化肥也必然会造成镉在土壤中的大量沉积，造成土壤中镉的总帚增加。二、镉污染的危害由于镉不能被土壤中微生物降解，半衰期超过20年，其污染为不可逆的积累过程；镉又是生物迁移性很强的重金属，极易被植物吸收并累积，超过一定限度不仅严重影响作物的产量、品质，而且可食部分极易通过食物链在人体内积累并危害人体健康。镉是植物生长的非必需元素，当镉进入植物体内并积累达到一定程度时，植物就会表现出毒害症状，通常会出现生长迟缓、植株矮小、退绿、产量下降、质量下降等。对人类而言，镉对人体健康的危害主要是污染土壤中的镉可以通过食物链进入人体造成严重的危害。镉被人体吸收后主要分布在肝与肾中，与低分子蛋白质结合成金属蛋白。镉中毒主要表现为肾脏功能的损害和肺部的损伤，导致肾皮质坏死、肾小管损害、肺气肿、肺水肿，还可以引起心脏扩张和高血压，长期摄入镉将会导致骨质疏松、脆化、腰病、脊柱畸形。三、土壤中镉的赋存形态及迁移转化 1、Cd有两种常见价态，0价和+2价，镉在土壤中只能以二价简单离子或简单配位离子的形式存在于土壤溶液中，如Cd2+、CdOH+、Cd(OH)、CdCl+、CdOHCl、CdS04、CdHC03+等，以难溶态Cd(OH) 2、CdC0 3、Cd3(PO4)2、CdS等存在于土壤中。Cd与有机配体形成配合物的能力很弱，故土壤中有机结合态的镉较少。 2、土壤中镉的分布集中于土壤表层，一般在0～15 cm，15 cm以下含量明显减少。各剖面不