铅污染土壤的植物修复研究进展

铅污染土壤的植物修复研究进展
铅污染土壤的植物修复研究进展

铅污染土壤的植物修复研究进展

【摘要】随着现代化进程的发展,重金属铅对于土壤的污染程度日益严重。而对于被重金属铅污染的土壤的治理都有哪些行之有效的方法与技术手段呢?在这里仅对于超富集植物、植物修复技术的概念及研究进程进行综述,说明现阶段超富集植物修复技术所存在的问题,以及对其发展前景进行展望。

【关键词】铅污染;植物修复;研究进展

近几年来,人类活动如电镀、冶炼制革等许多工业排放的三废以及农田污灌,污泥农用和化肥的施用不断增加了环境中铅污染负荷,超出了环境自净能力,致使土壤、水体受到不同程度的污染。因而对于铅污染的修复刻不容缓。目前超富集植物和植物修复技术是研究铅污染土壤修复的主要研究内容,作者就这两种技术研究中存在的问题及应用前景进行综述。

1.超富集植物的研究

1.1超富集植物

超富集植物是指能够超量吸收重金属并能将其运移到地上的植物。1977年,Brooks提出了超富集植物的概念;1983年Chaney提出将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上,而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后可将重金属移出土体,达到治理污染与恢复生态的目的利用密集植物有500多种,广泛分布于植物界的45个科,其中铅超富集植物16种。

通常超富集植物的界定可考虑以下两个主要因素;(1)植物地上部富集的重金属应达到一定的量;(2)植物地上的重金属含量应高于根部。目前采用较多的是Baker和Brooks在1983年提出的参考值,即把植物叶片或地上部(干重)中含Cd有达到100ug/g,含Co、Cu、Ni、Pb达到1000ug/g以上的植物称为超富集植物。同时这些植物还应满足S/R>l的条件(S和R分别是植物地上部和根部重金属的含量)。国内学者对超富集植物的研究也在进入2l世纪后有了迅速的发展。2005年,聂发辉提出了生物富集量系数这个新的评价系数,将给定生长期内单位面积地上部分植物吸收的重金属总量与土壤含量之比作为超富集植物的一项评价指标。此系数的提出扩大了传统超富集植物的定义,使得富集量未达一定水平,但生物量很大的植物也能作为超富集植物。随着社会的发展,科学技术的进步,资源开发猛增,世界各地同时也受到重金属污染越来越严重,超富集植物的研究也逐渐增多,工程性的实验研究以及实地应用效界显示了植物修复商业化的巨大前景。

1.2铅的超富集植物研究

我国开展重金属超富集植物筛选研究比较晚,但在近些年通过广大科技工作

石油化工污染土壤的修复技术演示教学

石油化工污染土壤的 修复技术

石油化工污染土壤的修复技术 更新时间:09-8-27 12:51 内容提供:北京建工环境修复有限责任公司 随着经济的发展,人类对能源的需求也不断扩大,而石油是最重要的能源。所以各国都加快了对油气资源的开发利用,从沙漠到海洋、从无人区到人口稠密区,越来越多的油气井出现在世界各地。 石油主要是有烃类化合物组成的一种复杂化合物,包括饱和烃、芳香烃类化合物、沥青质、树脂类等。还含有少量的O、N、S等元素,其中的芳香类物质对人和动物的毒性较大,尤其是双环及三环以上的多环芳烃毒性更大。陆地采油大量的生产设施如油井、集输站、转输站和联合站等,原油会被直接或间接的倾泻于这些设施附近的地面;石化产品的开采和运输也会使石油类物质进入土壤环境,随后发生一系列的物理、化学和生化作用,对环境造成污染。大部分石油类污染物在土壤中都发生吸附/解吸作用,从而影响着它们在土壤中的迁移、生物降解和光降解。 油气的开采和运输过程会对生态环境造成影响。在石油、天然气的开采过程中,会产生大量含油废水、有害的废泥浆以及其他一些污染物,如果处理不好就会污染周边土壤、河流甚至地下水,同时石油、天然气本身就含有对人和动物有害的物质,一旦发生井喷或泄漏,将对生活在油气田附近的人和动物构成致命威胁(如重庆开县发生的井喷,造成将近400人死亡,大面积土壤被污染)。石油管道的泄漏也会严重破坏生态,据一位美国环保人士估算,如果阿拉斯加陆地石油管道发生泄漏,至少会形成半英里宽、30英里长的污染带,由于石油会迅速渗透到土壤中,杀死土壤中的微生物,从而改变土壤成分,改变

地表生态,遭受污染的地区可能在几十年甚至上百年的时间内都会寸草不生。许多研究表明,一些石油烃类进入动物体内后,对哺乳类动物及人类有致癌、致畸、致突变的作用。土壤的严重污染会导致石油烃的某些成分在粮食中积累,影响粮食的品质,并通过食物链,危害人类健康。 石油化工总体上来说,可分为炼油工艺、乙烯工艺及化纤工艺三部分。 炼油工艺是龙头,以石油炼制为主题,生产燃油及化工原料。主要包括常减压蒸馏、渣油加氢脱硫、蜡油加氢裂化、重油催化裂化、柴油加氢、气体分馏、连续重整—芳烃联合、制氢、PSA、MTBE、丁烯-1、延迟焦化等装置。 乙烯工艺为中间原料生产链,生产各类石化原料及产品。主要包括乙烯裂解、汽油加气、芳烃抽提、丁二烯、环氧乙烷、乙二醇、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、丙烯酸及脂、丁辛醇、聚丙烯、苯酚丙酮、双酚A、苯乙烯、丙烯腈、丁苯橡胶、顺丁橡胶、ABS树脂等装置。 化纤工艺主要以石油化工原料为主来生产化纤产品。主要包括对二甲苯、精对苯二甲酸、聚酯、环已烷、醇酮、己二酸、尼龙66等装置。 以上石油化学工业的污染物除常规的COD、BOD5、SS外,还有其本身的特征污染物,包括石油类、硫化物、挥发酚、氢化物、苯、NH3-N等。乙烯、丙烯、环氧乙烷、甲醛、苯、甲苯、丙烯腈等大量的有机污染物。 石油及其产品对环境的污染越来越严重,已经危及到人类的健康和生存。石油污染治理越来越受到重视,出现了很多的石油污染治理技术和方法,国家也出台了相关的治理措施、政策。 2007年,国务院印发了国家环境保护“十一五”规划,对土壤修复提出更加明确的要求及任务,并启动了全国土壤污染普查。环境保护主管部门强调:做

植物修复案例

拿什么拯救重金属污染土壤? “土壤中毒”不是耸人听闻,而是正在发生的事实。 在广西、云南、湖南等一些受到重金属污染区的土地上,原本正常生长的农作物会被超标的重金属毒死,人们难觅蔬菜和粮食的踪影。随着经济社会的发展,中国的土壤重金属污染日益严重。环保部此前估算的数据显示,全国每年因重金属污染的粮食高达1200万吨,造成的直接经济损失超过200亿元。国土资源部也称,目前全国耕种土地面积的10%以上已受重金属污染。 中国科学院地理科学与资源研究所陈同斌研究员告诉记者,因矿产资源采掘不当而使废弃采矿地大量裸露,并通过水流等途径污染农田,造成土壤中的重金属含量严重超标,直接影响到农作物的产量和品质,威胁人类健康。 他说,土壤污染问题的“弱势”,跟其隐蔽性和滞后性有关。大气污染、水污染和废弃物污染等问题一般都比较直观。比较典型的重金属污染物有砷、镉、汞、铬、铅、镍、锌、铜等,尤其是砷中毒的事件,我国每年都有报道。 但土壤的安全,又涉及人们的米袋子、菜篮子,事关人们的生命健康。因此,污染土壤的修复迫在眉睫。 ——谁来拯救—— 土壤重金属污染是全球面临的一个亟待解决的环境问题,传统污染土壤的修复方法不能从根本上解决问题。陈同斌研究员说,像淋洗法修复土壤,用化学溶剂对受污染土壤进行清洗,把重金属洗去,

这是比较彻底的解决办法,但是淋洗法除了耗费巨大和工程量大之外,还存在二次污染的问题。相对来说,借助植物特殊功能修复污染土壤的植物技术以其安全、廉价的特点正成为全世界研究和开发的热点。 陈同斌主持的“重金属污染土壤的植物修复技术”课题小组,在国际上率先开发出砷污染土壤的植物修复技术,并建立了第一个植物修复示范工程。他们的研究证实,蕨类植物蜈蚣草对砷具有很强的超富集功能,其叶片含砷量高达千分之八,大大超过植物体内的氮磷养分含量。 “植物修复可以细分成植物富集、植物稳定、植物阻隔等很多类型。但是目前植物修复的重点方向主要集中在以去除重金属为目的的植物萃取技术。植物修复萃取技术首先需要筛选和培育特种植物,特别是对重金属具有超常规吸收和富集能力的植物——俗称‘超富集植物’,种植在污染的土壤上,让植物把土壤中的污染物吸收起来,再将植物中的重金属元素加以回收利用。”陈同斌说,“大部分植物吸收的重金属都集中在根部,而超富集植物地上部分的吸收量要高于根系的吸收量。能成为超富集植物,一是植物在有毒重金属污染胁迫下生物量不能减少;二是植物吸收的重金属含量应该高于土壤中的含量。这样的超富集植物才具有实用价值,可以推广应用。” ■专家释疑 陈同斌:中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心主任,首席研究员、博士生导师、国家杰出青年基金获得者,是我国植

大气环境中汞污染的研究进展-物探与化探

大气环境中汞污染的研究进展 黄永健,周蓉生,张成江,汪云亮 (成都理工大学三系,四川成都 610059) 摘要:总结了大气环境中汞污染的研究进展,包括大气环境中汞的来源、汞在大气环境中的化学演化和环境效应;介绍运用环境地球物理方法在成都市大气颗粒汞研究的初步结果;并就我国汞污染研究提出有关建议。关键词:汞污染;大气环境;环境地球物理 中图分类号:P632 文献标识码:A 文章编号:1000-8918(2002)04-0296-03 汞污染问题已经引起国际环境、卫生界的极大关注,不同领域的科学家对汞及其化合物的环境地球物理、环境地球化学研究给予高度的重视[1,2]。笔者在文中系统回顾了近年来大气环境中汞污染的研究概况,介绍了成都地区大气颗粒汞的初步研究结果,并对我国所应开展的下一步工作提出建议。 1 大气环境中汞的来源 大体上说来,汞主要通过自然和人为因素的排放而进入大气[3],人为排放的约占3/4,其中燃煤释 放的汞占全球人为排放总量的60%[4]。 我国是世界第一产煤大国,能源结构中煤的比例高达75%,而且由于我国燃煤技术普遍落后,燃煤释放的汞对环境生态系统的污染更为严重。据估算[5],全国煤炭的平均汞含量为0.22×10-6,主要燃煤行业中大气汞的排放因子为64.0%~78.2%,1995年全国燃煤排放汞302.9t ,其中向大气排汞量为213.8t ,1978~1995年全国燃煤大气排汞量的年平均增长速度为4.8%,累计排汞量为2493.8t ,包括汞排放在内的燃煤所引起的污染是我国面临的重要环境问题。 我国南方地区(如贵州、湖南、四川)分布着世界级的汞矿群,层控型矿床的含矿层及其相邻地层(厚达数千米)汞含量远高于地壳克拉克值[6],技术落后的资源开发型乡镇企业的迅猛发展也加重了环境汞的负荷。其它的如采金、金属冶炼、制碱工业、燃油等也是重要的汞污染源[7]。 2 汞在大气环境中的演化 2.1 气态汞的大气物理、化学过程 汞有3种价态:Hg 0、Hg 2+ 2 和Hg 2+,在大气环境中存在的主要化学形式有:几乎不溶解的气态形式的元素Hg 0、可溶性的二价无机汞化合物、甲基汞和二甲基汞,以及与大气颗粒物相联系的颗粒汞。其中Hg 0是最主要的存在形式,占总量的90%以上[8],颗粒汞一般不足10%。 以上所有的汞元素种类都经历着进入大气、转化并最终移出大气的循环过程。人为或自然来源而进入大气环境的Hg 0,在水、气和固相中都有可能与大气中的氧化剂如O 3、H 2O 2和卤族元素等发生化学反应,形成二价汞,同时二价汞又会还原成为Hg 0,目前研究较为完善的是Hg 0在大气水相中的 化学变化过程[8~10]。Lindqvist [9]建立了汞在云层中的化学变化的模型,概括了Hg 0和Hg 2+在云层水中的化学转变过程;Hall [10]通过实验研究,计算出在200℃条件下大气中的Hg 0与O 3反应生成Hg 2+的反应速率;Selgneur [8]在现有的动力学、热力 学的数据基础之上,对汞的大气化学过程进行了有效的模拟,结果表明: 1.Hg 0在大气中的停留时间约为0.5~1.5a ; 2.自工业时代以来,汞的沉降速度至少增加了50%以上,如考虑到沉降颗粒的再发射,则沉降速率至少为原来的3倍。 大气环境中汞含量的增加将导致汞的干湿沉降 收稿日期:2002-03-10 基金项目:国家自然科学基金资助项目(编号:49974040)  第26卷第4期物 探 与 化 探 Vol.26,No.4 2002年8月 GEOPHYSICAL &GEOCHEMICAL EXPLORA TION Aug.,2002

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

土壤中汞污染及其修复技术修订稿

土壤中汞污染及其修复 技术 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

土壤中汞污染及其修复技术 引言:土壤汞污染已经严重危害到人类健康和生态环境,成为一个世界性问题,对其治理的各种修复措施也成为当前研究的一个热点。本文对土壤汞污染的来源、危害和修复措施等方面进行综述,指出了当前存在的问题,并对今后治理的研究方向提出了相关建议。 关键词:汞;危害;来源;修复方法 1引言 随着现代工农业的迅速发展,人口急剧增长,粮食的需求量也相应变大,越来越多种类的农药被广泛应用。此外,工矿企业的发展导致对矿产资源的过度开采使得重金属土壤污染日趋严重,一些地方生产的粮食,蔬菜,水果等食物中的重金属含量超标或接近临界值。这些农产品的重金属能够通过食物链在人或动物体内富集,成为人类生命健康的潜在威胁。2014年4月18日,环保部、国土部两部门联合发布土壤污染状况调查公报。公报显示,全国土壤总的超标率为%,污染类型以无机型为主,其中排名前三的无机污染物依次为镉、汞、砷。其中汞具有很强的神经毒性和致畸作用,且积累效应和遗传毒性明显,已被EPA(美国环保署)列为优先控制污染物之一。土壤一旦被汞污染后可通过食物链在人体内富,并对周边环境安全造成严重危险(。因此,找到合适的汞污染土壤修复技术已成为当前的研究热点。 2汞的危害 汞是生物体的非必需的有害元素,通常情况下呈液态,常温即可能蒸发,其中金属离子在~L就会产生毒性。一般来讲,低含量的汞一定程度上可以促进植物的生长,但是,当汞含量过高时便会在植物体内富集,对植物体产生毒害作用(,主要影响植物根部对营养物质的吸收功能,进而影响地上部分的生长发育,严重的导致枯萎死亡(。 土壤中的汞如果通过食物链进入人体,会对人体机能产生损害作用,其中主要对人体产生毒害作用的是无机汞和有机汞。常见的无机汞有HgS,HgCl 等,可通过食物或者呼吸进入体,虽然不易被吸收,但是对消化道有腐蚀作用,也会造成肾脏损伤。而有机汞容易被消化系统吸收,可侵入人体,与SH基结合而形成硫醇盐,使含SH基的酶失去活性,从而破坏细胞的基本代谢功能。尤其是甲基汞,可以改变细胞的通透性,破坏了细胞与外界正常的物质交换功能,造成细胞坏死。此外,甲基汞还能引起神经系统的损伤,其造成的损伤功能具有遗传性。有机汞中毒的潜伏期较长,病情发展也较为缓慢,日本水俣病就是甲基汞中毒的一个病例。 3土壤中汞的来源 自20世纪50年代在日本熊本县发现首例甲基汞中毒事件以来,不同研究领域的学者都对汞污染问题给予了高度关注(。土壤中汞的来源是多方面的。首先是土壤母质本身含汞。不同母质、母岩形成的土壤其含汞量存在很大差异。另一方面,由于人类工农业生产活动,使汞进入环境,污染大气、水体、土壤。

石油污染土壤修复技术(总3页)

石油污染土壤修复技术 (总3页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

【前言】随着经济的发展,人类对能源的需求也在不断扩大,石油是最重要的能源之一,被成为“工业的血液”。近些年来各国都加快了对油气资源的开发利用,从沙漠到海洋、从无人区到人口稠密区,越来越多的油气井出现在世界各地。随之土壤污染问题日益突出,石油对土壤的污染危害大,潜伏期厂,涉及面广,有研究者将其比喻为“化学定时炸弹”,已经成为不容忽视的环境问题。 石油主要是由烃类化合物组成的一种复杂化合物,其组成复杂,含有致畸、致癌、致突变的物质(如卤代烃、苯系物、苯胺类、菲、苯并[a]芘等)。土壤作为人类、动植物和微生物赖以生存的重要环境基础,是自然界物质和能量参与转化、迁移和积累等循环过程的重要场所,土壤安全事关人类食品安全。石油一旦进人土壤,将对人类健康和生态环境造成严重危害。根据已公布的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告》显示,我国土壤总超标率高达16.1%。其中,有机类污染物,尤其是石油污染物已成为导致土壤安全问题的重要因素之一。据报道在我国,勘探和开发的油气田有4 0 0多个,覆盖面积达 3. 2 X 105 km2,其中约4. 8 X 106 hm2 的土壤受到不同程度的污染。为我国部分油田周边石油污染状况,其周边土壤中的总石油烃( TPH ) 质量分数已经远远超过临界值500 mg/kg,对人居安全和生态环境造成了严重的威胁。由此可见,石油污染土壤形势严峻,修复工作迫在眉睫。 土壤石油污染:是指原油和石油产品在开采、运输、储存以及使用过程中,进入到土壤环境,其数量和速度超多土壤自净作用的速度,打破了它在土壤环境中的自然动态平衡,使其累积过程占据优势,导致土壤环境正常功能的失调和土壤质量的下降,并通过食物链,最终影响到人类健康的现象。 石油进入土壤的途径: ?石油的泄露和溢油:陆地采油大量的生产设施如油井、集输站、转输站和联合站等,原油会 被直接或间接的倾泻与这些设施附件的地面;产品的开采和运输业会使石油类物质进入土壤环境中;另外发生井喷或泄露,也会污染周围土壤环境。 ?含油固、液体废气无的随意处置:油气的开采和运输过程会产生大量含油、天然气的开采过 程中会产生大量含油废水、有害的废泥浆以及其他的一些污染物,如果处理不好就会污染周边土壤、河流甚至地下水。 ?含油污水的灌溉和农用药剂的使用:一些工业企业产生的含油废水如果不加以回收处理,直 接排入河流、湖泊或海湾,会污染水体,该水体用于农业灌溉,则会导致土壤污染,另外某些农用药剂也会污染土壤。 ?汽车尾气的排放:汽车尾气排放导致交通干线两侧土壤的有机物污染,另外大气沉降也会导 致土壤污染。 石油污染土壤修复技术 石油污染土壤的物理修复方法:

贵州土壤汞污染生态研究进展

贵州土壤汞污染生态研究进展 贵州省规模汞生产活动已停止,但是土壤汞污染依然严重。文章评述贵州境内土壤汞的污染现状、毒性、污染源、暴露途径及风险评估、治理手段等方面的研究进展及存在问题,并提出下阶段研究的展望。 标签:土壤汞污染;汞暴露;植物修复 引言 世界范围内汞矿山的开采冶炼活动对矿区的水体、土壤、大气、植物及水生动物造成了严重的污染。现在中国成为世界最大的汞使用国和排放国,随着汞资源逐渐枯竭,汞矿生产规模日趋缩小,贵州境内的汞矿山,例如万山、务川、丹寨、铜仁、滥木厂和开阳等,已先后停产闭坑,但是长期的工开采及冶炼、生产对周围的生态环境,尤其是农田土壤造成了严重影响。不同于其他重金属,无机汞在进入环境后,特定条件下会转化成毒性更大、生物有效性更强的甲基汞,通过各种途径进入食物链,构成对人类的危害。 土壤污染具有隐蔽性、滞后性、积累性和地域性,难治理,周期长等特点。土壤一旦遭受汞污染,会对人类健康造成潜在危害。因此,土壤汞污染研究近来备受关注,特别是贵州土壤汞污染研究,在许多方面取得进展。 1 污染现状 受矿山活动影响,矿区土壤汞污染具有含量高、变化范围广及表层污染重等特点。气态汞的挥发及受汞污染水体的灌溉等利用,离矿区较远的土壤也收到不同程度的污染。例如万山汞矿污染农田土壤THg含量最高达790mg/kg,部分土壤MeHg含量超过20?滋g/kg,平均含量为3.14?g/kg,炉渣也显示较强的汞甲基化现象。务川汞矿地区土壤汞含量最高达360mg/kg。而对滥木厂汞矿区地土壤样品的测定数据显示,土壤THg含量最高为850mg/kg。进入土壤中的无机汞在硫酸盐还原菌作用下转化为甲基汞,通过食物链产生生物放大效应而危害人类健康。同一地点不同土地利用类型的土壤中,无论是THg还是MeHg,稻田和菜地的含量均远远高于玉米地和旱田;而旱田的水源主要来自于大气降雨,汞源少且为好养环境,不利于汞甲基化过程的发生;菜地土壤环境类似于旱田,但又有所区别,菜地在蔬菜生长期内会不断被浇灌和施肥,造成土壤有机质含量升高,有机质存在有利于汞的甲基化,故菜地MeHg明显高于旱田。 研究表明,贵州汞矿区大米具有很强的甲基汞积累能力,水稻田土壤中是MeHg的主要来源。甲基汞在水稻植株中分布依次为:稻米>根系>谷壳>茎>叶,相对其他组织,稻米富集甲基汞能力更强,且大米的MeHg含量明显高出玉米机蔬菜类作物,矿区作物中汞含量从高到低依次为辣椒>大米>玉米>红薯。而大米是贵州居民的主食,食用甲基汞污染的大米是人群的主要甲基汞暴露途径,占总暴露的94%-98%。

土壤重金属污染现状及其治理进展

土壤重金属污染现状及其治理进展 摘要:土壤作为人类赖以生存的关键资源,在人类的生产生活中占据着至关重 要的位置。然而,现阶段我国土壤重金属污染问题日渐严重,引起社会各界的广 泛关注。毋庸置疑,土壤重金属污染一方面严重影响农作物的正常产量,另一方 面对人类的身体健康造成了严重的威胁。因此,怎样合理治理土壤重金属污染问 题成为当前重点研究的对象。本文针对现阶段我国土壤重金属污染现状加以分析,并提出相应的解决策略,希望能够保护我国土壤资源的良性发展。 关键词:土壤;重金属污染;污染现状;治理方法 1、何为重金属污染 重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。重金属指比重大于 5 的 金属,(一般指密度大于 4.5 克每立方厘米的金属),约有 45 种,如铜、铅、锌、铁、钴、镍、钒、铌、钽、钛、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,汞,镉,铅,砷,铬称为“五毒”元素,含有汞、镉、铬、铅及砷等生物毒性显著的重金属元素 及其化合物对环境的污染较大。 2 重金属污染的特点 2.1重金属污染的特点 重金属产生毒性的浓度范围较低;一般情况下,重金属不能被微生物降解, 只能发生形态的转化;毒性与存在的形态和价态有关;重金属污染多为复合污染,来源较为复杂,常以无机和有机混合物的形式进入环境,同时含有多种金属,共 同产生一定的协同作用或拮抗作用,对生物和生态系统产生影响;重金属通过食 物链进行生物放大,进入人体,对人体产生慢性中毒。 2.2 重金属污染在土壤中的特点 在土壤环境中重金属污染特点可以分为两部分:一是土壤环境中重金属自身 的特点,二是区别与水体和大气等介质中的特点。重金属在土壤中形态变换较为 复杂,多为过渡元素,有着较多的价态变化,且随环境 Eh,pH 配位体[2]的不同 呈现不同的价态、化合态和结合态,毒性与价态和化合物的种类有关,有机态比 无机态的毒性大;重金属在土壤环境不易被察觉,不会降解和消除,迁移转化形 式多样化,分布呈区域性;在生物体内积累和富集,在人体内呈慢性毒性过程。 3土壤重金属污染的现状 根据相关调查研究表明,现阶段我国约有近 20% 的土地已经受到了严重的重 金属污染,其总计面积约为 0.11 亿 km2,其将引起的后果不堪设想。不仅如此, 我国农业粮食产量正在以每年一千万吨产量的速度持续锐减,遭受重金属污染的 粮食产量达到了上千万吨,直接导致经济损失达到 200 亿余元。土壤重金属污染 详细的表现如下: 3.1土壤重金属污染呈现区域性分布 根据可靠数据调查表明,我国土壤重金属污染总体呈现区域性分布的现象。 其中,我国的东、中、西部地区由于区域不同,污染程度存在一定的差异性,以 中部地区污染较为严重,东部与西部地区的污染相对较弱。究其原因在于,中部 地区的煤炭矿区与金属矿区较多,其开采过程中导致土壤受到重金属的污染。

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

土壤中金属汞的污染与防治

土壤中金属汞的污染与防治 重金属汞是构成地壳的物质, 在自然界中分布非常的广泛。重金属汞在自然环境的各部分均存在着最低含量,如果其含量超过标准, 就会对水体、土壤、人体造成不可估量的污染与危害。 一.土壤中重金属汞的来源 正如同学们所知道的,土壤中的汞归根结底是来自于大自然的,然而人类的生产活动打破了汞在自然界中的平衡,于是就有了土壤中汞的人为来源 1 汞的自然形态来源 天然土壤中汞主要来源于母岩和母质。岩石中平均含汞量0.08mg/kg, 其中页岩含汞量最高(0.4mg/kg), 花岗岩含汞量最低(0.1mg/kg)。 2 土壤中汞的人为来源 与众多的重金属一样,汞来到土壤中也有多种多样的方式,而这些方式同时也是重金属的共性,总的来说这些方式有: 2.1 大气中重金属沉降 大气中的重金属主要来源于工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘等。它们主要分布在工矿的周围和公路、铁路的两侧。大气中的大多数重金属是经自然沉降和雨淋沉降进入土壤的。 经过自然沉降和雨淋沉降进入土壤的重金属污染,主要以工矿烟囱、废物堆和公路为中心,向四周及两侧扩散;由城市—郊区—农区,

随距城市的距离加大而降低,特别是城市的郊区污染较为严重。此外,还与城市的人口密度、城市土地利用率、机动车密度成正相关;重工业越发达,污染相对就越严重。 此外,大气汞的干湿沉降也可以引起土壤中汞的含量增高。大气汞通过干湿沉降进入土壤后,被土壤中的粘土矿物和有机物的吸附或固定,富集于土壤表层,或为植物吸收而转入土壤,造成土壤汞的浓度的升高。 2.2 农药、化肥和塑料薄膜使用 施用含有汞的农药和不合理地施用化肥,都可以导致土壤中重金属汞的污染。 2.3 污水灌溉 污水灌溉一般指使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。城市污水包括生活污水、商业污水和工业废水。由于城市工业化的迅速发展,大量的工业废水涌入河道,使城市污水中含有的许多重金属离子,随着污水灌溉而进入土壤。在分布上,往往是靠近污染源头和城市工业区土壤污染严重,远离污染源头和城市工业区,土壤几乎不污染。 2.4 污泥施肥 污泥中含有大量的有机质和氮、磷、钾等营养元素,但同时污泥中也含有大量的重金属,随着大量的市政污泥进入农田,使农田中的重金属的含量在不断增高。 2.5 含重金属废弃物堆积

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

污染土壤的修复技术汇总

污染土壤的修复技术汇总 几种典型的土壤污染问题 1重金属污染 采矿、冶金和化工等工业排放的三废、汽车尾气以及农药和化肥的使用都是土壤重金属的重要来源。按生物化学性质土壤中的重金属可以分为两类:第一类,对作物以及人体有害的元素,如汞、镉、铅及类金属砷等,因此,必须减少这些元素的含量使其不超过环境的容量;第二类,常量下对作物和人体有益而过量时出现危险的元素,如铜、锌、铬、锰及类金属硒等,应控制其含量,使其有益作物生长和人体健康。 2石油污染 石油污染是指在石油的开采、炼制、贮运、使用过程中原油和各种石油制品进入环境而造成的污染,土壤中的石油污染物多集中在20cm左右的表层。石油开采过程中产生的落地油和油田的接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥,炼油厂含油污水处理设施产生的油泥,也是我国油田土壤石油污染的主要来源。污染土壤中石油主要成分为C15-C36的烷烃、多环芳香烃、烯烃、苯系物、酚类等,其中环境优先控制污染物多达30种。 3化肥污染 化学肥料在现代化的农业生产中不仅是粮食增产的物质基础,更是农业生产资料的主体。在粮食增产中花费的贡献率在40%-60%,稳定在50%左右,但是化肥中的有毒重金属、有机物以及无机酸类等是造成土壤污染的主要来源。 4农药污染 据初步统计,我国至少有l300-1600万hm2耕地受到农药污染。造成土壤农药污染的主要是有机磷和有机氯农药。据2000年国家质检总局数据,全国47.5%的蔬菜农药残留超标,因农残超标被退回的出口农产品金额达74亿美元。 一、污染土壤的修复技术 在土壤修复行业,已有的土壤修复技术达到一百多种,常用技术大致可分为物理、化学和生物等三种。物理修复是指通过各种物理过程将污染物特别是有机污染物从土壤中去除或分离的技术。主要包括土壤淋洗、热吸附、蒸气浸提、微波加热和异地填埋等技术。还包括多相抽提等技术,已经应用于苯系物、多环芳烃、多氯联苯等污染土壤的修复。相对于物理修复,污染土壤的化学修复技术发展较早,主要有土壤固化-稳定化技术、淋洗技术、氧化-还原技术、化学改良、光催化降解技术、电动力学修复技术和有机质改良等。土壤生物修复技术包括植物富集、微生物修复、生物联合修复和植物固定及降解等技术。利用微生物降解作用发展的微生物修复技术是农田土壤污染修复常见的一种修复技术。进入21世纪后生物修复技术得到迅速发展,成为绿色环境修复技术之一。由于我国土壤污染面积大,污染物质种类多,污染组合类型复杂等原因,单项修复技术往往难以达到预定修复目标,多种修复技术相结合

土壤重金属污染植物修复研究报告现状与发展前景

土壤重金属污染的植物修复研究现状与发展前景①2007-05-27 17:08 土壤重金属污染的植物修复研究现状与发展前景①作者】桑爱云。张黎明。曹启民。夏炜林。王华。【英文作者】 SANG Aiyun1) ZHANG Liming1) CAO Qimin1) XIA Weilin1) WANG Hua2)<1 Tropical Crops Genetic Resources Institute。CATAS。Danzhou。Hainan。 2 College of Agronomy。SCUTA。Hainan 571737)。【作者单位】中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所。华南热带农业大学农学院。海南儋州。【刊名】热带农业科学 , Chinese Journal of Tropical Agriculture, 编辑部邮箱2006年01期 桑爱云1>② 张黎明1> 曹启民1> 夏炜林1> 王华2> (1 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南儋州571737。 2 华南热带农业大学农学院海南儋州571737> 摘要重金属污染是土壤污染中危害极大的一类, 重金属污染的防治及其修复是目前国际上研究的热点之一。综述了土壤重金属污染及其植物修复的方法, 概述了超富集植物的概念、植物修复的机制和方式, 系统阐述植物修复的应用前景和今后的研究方向。关键词重金属污染。植物修复。超富集植物分类号X5 3 Resear ch Advances and Development Prospect of Phytor emediation in Heavy Metal Contamination Soil SANG Aiyun1> ZHANG Liming1> CAO Qimin1> XIA Weilin1> WANG Hua2> (1 Tropical Crops Genetic Resources Institute, CATAS, Danzhou, Hainan 571737。 2 College of Agronomy, SCUTA, Danzhou, Hainan 571737> Abstr act Heavy metal contamination is extremely harmful in soil contamination. It is one of the research priorities in the world to control and remedy heavy metal contamination. Heavy metal contamination in soil and its phytoremediation are reviewed in this paper. At the same time, the definition of hyper-accumulated plants and the mechanism and measures of phytoremediation are described in detail. The perspectives in research and application of phytoremediation were expounded systematically. Keywords heavy metal contamination 。phytoremediation 。hyper-accumulator 热带农业科学CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE 2006 年 2 月第26 卷第 1 期Feb. 2006 Vol.26, No.1 ① 科技基础性工作和社会公益研究专项( 2004DI B3J073> 资助。

土壤中铅污染及其植物修复技术综述

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/c513923567.html, 土壤中铅污染及其植物修复技术综述 作者:王丽华唐容刘尉 来源:《南方农业·上旬》2017年第08期 摘要铅是土壤中一种常见的重金属污染物,对动植物生长及人类健康具有极大的潜在隐患,土壤中的铅不易被清除且难以被微生物分解。一些植物对重金属的耐性及积累特性对于修复土壤中铅的污染具有十分重要的作用。综述铅作为土壤重金属的危害,简述植物修复技术的优缺点。介绍植物修复技术之一——草坪草的修复作用,草坪草作为修复植物的优劣,草坪草作为修复植物的应用情况。结合国内外的实际情况,对未来重金属污染中植物修复技术的发展趋勢作了展望。 关键词铅;重金属污染;植物修复技术;草坪草 中图分类号:X53 文献标志码:A DOI:10.19415/https://www.360docs.net/doc/c513923567.html,ki.1673-890x.2017.22.033 知网出版网址:http://https://www.360docs.net/doc/c513923567.html,/kcms/detail/50.1186.S.20170818.1911.012.html 网络出版时间:2017/8/18 19:11:00 近年来,由于工农业的迅速发展,含有重金属的污染物通过各种途径不断进入土壤,造成了土壤大规模的重金属污染,对生态环境造成了不可估量的损失。重金属污染具有隐蔽性、长期性、不可逆转和难处理等特点,受重金属污染的土壤治理和修复成为当下急需解决的生态与环境问题[1]。高浓度或长时间的重金属污染会导致植物光合作用减弱,细胞内酶的活性降 低,细胞膜受损,种子发芽率降低,生长迟缓,产量降低,根系生长受阻等实质性伤害,严重时可造成植株死亡[2]。土壤中重金属对植物的影响可通过食物链间接影响动物及人体的健 康,从而引起各类疾病。 铅是土壤重金属污染中常见的污染源,其来源广泛,长期积累后对动植物及人类的影响较大,其引发的危害成为亟待解决的问题之一。 1 铅的危害 铅是一种有毒性重金属元素,严重影响人类健康及动植物的生存。铅可通过植物的根、茎或者叶进入植物体内,并在其内部积累,当积累量达到一定程度时,将对植物的生长发育和生理生化指标造成不同程度的影响[3-5]。 1.1 对植物生长的影响 土壤中的铅浓度是影响植物生长的主要因素,低浓度的铅对植物的生长具有一定的促进作用,不同植物对铅的需求量不同,例如400 mg·L-1的铅离子溶液能够提高白三叶种子发芽 率,而800 mg·L-1的铅离子溶液则对马蹄金种子的发芽率具有一定的刺激作用[6]。然而,铅

土壤重金属污染的植物修复

土壤重金属污染的植物修复 3 屈 冉1,2  孟 伟1  李俊生 133  丁爱中2 金亚波 3 (1中国环境科学研究院,北京100012; 2 北京师范大学水科学研究院,北京100875; 3 广西大学农学院,南宁530005) 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。本文论述了土壤重金属污染的单一植物、植物与微生物联合、植物与化学方法相结合的修复方法,着重介绍了重金属超富集植物的研究和植物体内螯合肽(PCs )的合成。生物螯合剂的应用及土壤重金属污染的动物、植物和微生物的联合修复将是未来研究的热点。关键词 土壤污染;重金属;植物修复中图分类号 X131.3 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2008)04-0626-06Research progress on phytore m ed i a ti on of heavy m et a l con t am i n a ted so il 1QU Ran 1,2 , ME NG W ei 1,L I Jun 2sheng 1,D ING A i 2zhong 2,J IN Ya 2bo 3(1 Chinese R esea rch A cade m y of En 2 vironm ental Sciences,B eijing 100012,Ch ina;2 College of W ater Sciences,B eijing N or m al U niver 2 sity,B eijing 100875,Ch ina;3 A g ricultu ral College of Guangxi U niversity,N anning 530005,Chi 2na ).Ch inese Journal of Ecology ,2008,27(4):626-631.Abstract:The conta m inati on har m by s oil heavy metals is extensive .The cost of traditi onal phys 2ical and che m ical re mediati on methods is expensive .Moreover,the disturbance of traditi onal methods on envir onment is severe .It has been p r oven that phyt ore mediati on ismore effective than other methods and easily operated .This paper discussed the phyt ore mediati on technique of single p lants,co mbinati on of p lants and m icr obes,as well as combinati on of p lants and che m ical treat 2ment,and e mphatically intr oduced the research of hyperaccumulati on p lant and the synthesis of phyt ochelatin (PCs ).It is f orecasted that future disquisitive e mphases are the app licati on of bi o 2chelat or al ong with co mbinati on re mediati on of ani m als,p lants and m icr obes .Key words:s oil conta m inati on;heavy metal;phyt ore mediati on . 3国家自然科学基金项目(30440036)和中国环境科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务专项资助项目(30770306)。33通讯作者E 2mail:meng wei@craes .org .cn 收稿日期:2007206224 接受日期:2007212203 土壤是人类及众多生物赖以生存繁衍发展的物 质基础之一。污染物通过水体、大气间接或直接进入土壤中,当其积累到一定程度、超过土壤自净化能力时,土壤的生态服务功能将降低,进而对土壤动、植物以及微生物产生影响。重金属是土壤重要污染物之一。粗略统计,在过去的50年中,排放到全球环境中的Cr 212×104 t 、Cu 9139×105 t 、Pb 7183×105 t 和Zn 1135×106t,其中大部分进入土壤,致使 世界各国土壤出现不同程度的重金属污染(Singh,2003),中国土壤的重金属污染也十分严重(王新和周启星,2004)。土壤中的重金属离子可以作为中 心离子与土壤中的水、羟基、氨以及一些有机质中的某些分子形成螯合物,并在土壤中迁移转化,易于被植物或微生物吸收利用,继而通过食物链进入人体,引起各种生理功能改变,导致各种急慢性疾病,如慢性中毒、致癌和致畸等。因此,有必要开展土壤重金属污染的生态修复。 传统的土壤重金属污染修复技术有排土填埋法、稀释法、淋洗法、物理分离法和化学法等。在20世纪80年代初期,土壤重金属污染的植物修复开始起步,目前关于这方面的研究比较多,是一项有发展前景的修复技术。与传统的处理方式相比,植物修复的主要优点是成本低,处理设施简单,适合大规模的应用,利于土壤生态系统的保持,对环境扰动小, 具有美学价值等特点。植物修复是生物修复(bi ore 2 生态学杂志Chinese Journal of Ecol ogy 2008,27(4):626-631

相关文档
最新文档