农田重金属污染原位钝化修复研究进展
重金属污染土壤原位化学固定修复研究进展
重金属污染土壤原位化学固定修复研究进展作者：徐慧婷张炜文沈旭阳傅巨阳陈菲菲王艳杨梦赵桐鹤朱维琴来源：《湖北农业科学》2019年第01期摘要：原位化学固定修复是通过添加不同外源物质固定土壤中重金属元素，达到降低重金属迁移性和生物有效性的一种重要方法。
目前原位化学固定修复的钝化固定剂类型多样，分布广泛，可分为无机钝化剂、有机钝化剂和无机—有机复合型钝化剂。
主要综述了不同类型钝化剂特性、作用机理和影响因素，同时分析了钝化剂应用过程中的存在问题和发展方向，以期为新型高效多功能钝化剂的研究提供参考。
关键词：重金属;原位化学固定修复;钝化剂中图分类号：X53; ; ; ; ;文献标识码：A文章编号：0439-8114（2019）01-0010-05DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2019.01.002; ; ; ; ; ;开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Advances in Remediation of Heavy Metal Contaminated Soils byin Situ Chemical FixationXU Hui-ting，ZHANG Wei-wen，SHEN Xu-yang，FU Ju-yang，CHEN Fei-fei，WANG Yan，YANG Meng，ZHAO Tong-he，ZHU Wei-qin（Key Laboratory of Hangzhou City for Ecosystem Protection and Restoration，Hangzhou Normal University，Hangzhou 310036，China）Abstract： In situ chemical immobilization remediation means that adding different allogenic materials to fix heavy metal element in soil， which is an important method to reduce the mobility and bioavailability of heavy metals. Now the passivating fixators used for in situ chemical immobilization present various types and distribute widely. There are inorganic passivators， organic passivators as well as organic- inorganic complexed passivators. The characteristics， immobilization mechanisms and remediation effects of different types of passivating fixators are summarized， the problems existing in the application process of various passivators and its development trend are analyzed at the same time， aiming to provide the reference for exploring some new multifunctional passivators.key words： heavy metal; in situ chemical immobilization remediation; passivators隨着城市化和工业化的脚步加快，中国土壤和水体底泥重金属污染形势日益严峻。
土壤重金属污染原位钝化修复技术研究
土壤重金属污染原位钝化修复技术研究摘要：土壤重金属污染是当今面临的主要环境问题之一，其修复也已成为当前研究的热点问题。
本研究首先介绍了重金属污染土壤原位钝化修复技术，并通过实验研究，验证了该技术的实际可行性，最后就该技术钝化的长期稳定性展开了探究，以期能够为土壤重金属污染修复提供理论参考。
关键词：土壤；重金属污染；原位钝化修复技术近年来，随着现代工农业的发展，我国重金属污染事件频发，严重影响广大群众的身体健康，土壤重金属污染与修复成为人们关注的环境问题之一。
目前，在各种土壤重金属污染修复技术中，原位钝化修复技术由于成本低、操作简单易行、并且修复效率高，对于中轻度浓度污染土壤的修复具有较好的应用前景，成为研究的热点。
1.原位钝化修复技术概述原位钝化修复是指向土壤中投加钝化材料，改变重金属污染在土壤中的化学形态和赋存状态，从而降低重金属的生物有效性和迁移性，减少植物对重金属的吸收，也称为原位固定技术或原位稳定化技术。
这种钝化修复方法从成本和时间上能更好地满足轻微、轻度重金属污染土壤的治理要求，尤其满足重金属复合污染土壤修复的要求。
因此，针对我国耕地土壤以轻微、轻度重金属污染为主的特点，重金属污染土壤原位钝化修复技术已成为当前我国重金属污染耕地土壤修复技术的研究热点。
纳米材料因其巨大的比表面积和强大的吸附能力被广泛应用到土壤污染修复当中，强酸改性后的纳米碳黑增加了表面C＝C和O－H官能团，并引进了O＝C －OH、C－O 和CNO 等官能团，应用于重金属Cu、Cd污染过的修复中。
但是目前仍然缺乏对纳米材料的土壤环境行为和生态环境风险的研究。
2.原位钝化技术盆栽试验2.1供试材料本试验所用土壤为典型棕壤，其pH值为6.65；供试钝化材料为硝酸－高锰酸钾改性纳米碳黑，pH值在5～6左右；供试植物分别选用耐受植物黑麦草和超积累植物红叶菾菜。
2.2盆栽试验称取500gCd2+污染棕壤于聚乙烯花盆中，每个花盆中的基肥一致，称取尿素2g和磷酸二氢钾4.4g共溶于1L水中，在每个花盆底部托盘浇水120mL，钝化一周后播种。
改良剂对农田土壤重金属镉修复的研究进展
改良剂对农田土壤重金属镉修复的研究进展1. 引言1.1 研究背景随着工业化进程加快和农业生产的不断发展，农田土壤中重金属镉含量逐渐升高，成为影响土壤生态环境和农作物品质安全的重要因素之一。
镉是一种强毒性金属元素，具有慢性积累和生物富集的特点，会进入农作物内部，对人体健康造成危害。
如何有效地修复农田土壤中的重金属镉污染已成为当前土壤环境保护和农业可持续发展中的重要问题。
现有研究表明，利用改良剂进行土壤修复是一种有效的方法。
改良剂可以改善土壤结构，提高土壤肥力，降低土壤中重金属镉的有效性，从而减少其对植物的吸收和转运，最终达到修复土壤污染的目的。
深入研究改良剂在农田土壤重金属镉修复中的应用原理和效果，对于指导实际生产中的土壤修复工作具有积极的意义。
1.2 研究意义镉污染是当前农田土壤环境中面临的重要问题之一。
镉是一种对人体健康有害的重金属，长期积累在土壤中会引起作物中镉的超标，对人体健康构成威胁。
研究如何有效修复受镉污染的农田土壤具有重要的意义。
通过引入改良剂来提高土壤的保育性和锁定性，可以有效降低土壤中镉的生物有效性，减少镉的向植物迁移，从而减少人类摄入镉的风险。
改良剂对土壤中微生物的活性也有一定影响，能够促进土壤微生物的生长，增加土壤养分的供应，提高土壤生态系统的健康水平。
研究改良剂对农田土壤重金属镉的修复具有重要意义，不仅可以减少环境污染对人类健康造成的影响，还可以提高土壤质量，促进农业可持续发展。
1.3 研究目的研究目的是为了探讨改良剂在农田土壤重金属镉修复中的应用潜力，评估其修复效果和机制，并为减少农田土壤镉污染提供科学依据和技术支持。
通过对不同类型的改良剂在农田土壤中的应用效果进行比较分析，明确各种改良剂在镉修复中的适用范围和优势，为选择合适的改良剂提供参考。
研究还旨在探讨影响改良剂修复效果的关键因素，深入分析改良剂修复机制，为进一步改良修复技术和提高修复效率提供理论依据。
最终目的是促进农田土壤重金属镉修复技术的应用与推广，保护农田生态环境，确保农产品质量与安全。
农田土壤重金属污染修复技术最新研究进展
农田土壤重金属污染修复技术最新研究进展近年来，随着工业化和城市化的加速推进，农田土壤重金属污染问题日益突出。
重金属的长期积累不仅会对土壤质量造成影响，还会影响农作物的生长和品质，从而影响人类的健康与经济利益。
农田土壤重金属污染显然已经成为了不容忽视的环境问题。
为了解决这一问题，科学家们不断在研究中探索出一系列的农田土壤重金属污染修复技术。
本文将对农田土壤重金属污染的现状以及最新的研究进展进行综述。
一、现状1. 重金属污染的来源农田土壤重金属污染的来源主要有两个：一是工业和城市排放的废水、废气和垃圾等经过处理后用于种植。
二是农业生产中使用的化肥、农药等物质中含有重金属物质，长期使用会导致土壤重金属超标。
2. 影响因素农田土壤重金属污染受多种因素的影响，其中包括土壤特性、环境温度、植物类型、降水量、用水量等等。
这些因素的协同作用导致了农田土壤重金属污染与治理的复杂性。
3. 困难和挑战目前，农田土壤重金属污染治理面临着许多困难和挑战。
例如，重金属在土壤中的迁移和转化机制复杂，治理过程中存在技术不成熟和成本高昂等问题，需要进一步研究和探索出更加有效的治理措施。
二、技术进展1. 生物修复技术生物修复技术是指利用植物微生物等生物体对土壤中的重金属进行吸附、浸提、沉淀和还原等作用，降低土壤重金属含量的技术。
其中，植物修复技术主要利用植物的吸附和积累能力，将重金属物质从土壤中吸收到植物体内。
具体来说，植物根系通过吸附、离子交换和化学还原等作用将重金属转化为难溶性的形态，降低重金属的毒性和迁移性。
此外，植物还可以通过释放有益的细菌和真菌等微生物来促进土壤生态系统的调控，从而促进农田土壤的生态修复。
2. 土壤改良技术土壤改良技术是指通过在污染土壤中添加或改良一定材料，如有机物、硅酸钙等，来提高土壤肥力和抑制土壤中重金属的活性，从而加速土壤中重金属的沉淀和固定。
其中，有机改良技术主要是利用有机物的沉降和转化作用构建土壤微生态系统，调节土壤生态环境，从而减少重金属的毒性和迁移性。
土壤重金属污染修复钝化剂的研究进展
工 作 研 究农业开发与装备 2017年第3期翻挖整平；如场地为现填土时，为防止将来大面积下陷，整平后要对土壤先实施洒水，让土壤下沉后再实施草皮铺设工作。
12）播籽草坪表面土壤要求较为细致平整，不得出现积水现象，土壤应配相应比例的有机肥，如是粘性土应对土壤进行改良。
13）播完籽后要用无纺布盖住，盖无纺布时要求平整，在铺盖的同时要用铁丝钩插入土内，将无纺布均匀地固定住，不得被风吹乱或被风吹走。
14）无纺布铺设时严禁乱踩、乱踏，应从前往后顺序铺设。
浇水时不得乱踩踏，应在草坪周边有顺序均匀地喷洒。
禁止水管对草坪直冲、乱喷。
参考文献[1] 周兴元，李晓华.园林植物栽培[M].高等教育出版社，2011.[2] 杨自云.园林植物栽培及养护技术应用现状及未来发展[J].现代园艺，2013，（16）：163.摘要：总结了常见的土壤重金属污染修复钝化剂类型，对其修复机理、效果与局限性进行了阐述，讨论了钝化技术目前存在的问题，并对今后的发展前景做出展望。
关键词：钝化剂；重金属；土壤污染；修复0 引言近年来，随着工农业生产的迅猛发展，污水灌溉及农业投入品的过量施用，土壤重金属污染日趋严重。
重金属污染不仅使土壤理化性质及生物学特性不断恶化，而且会导致农产品质量的下降，危及人类和动物的健康。
目前，国内外修复治理土壤重金属污染主要有两种途径：一是改变重金属在土壤中的存在形态使其固定，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性；二是从土壤中去除重金属。
围绕这两种途径，已研究提出了各种物理修复、化学修复、生物修复和生态修复等治理方法。
其中化学钝化修复技术在修复成本、修复效率、稳定性及可操作性上都具有明显优势，而且便于实现“边生产边修复”，适用于大面积中轻度重金属污染农田土壤修复治理。
1 重金属在土壤中的形态分布特征重金属进入土壤后，通过溶解、沉淀、凝聚、络合吸附等各种反应，形成不同的化学形态，并表现出不同的活性，土壤中重金属的形态影响它的活性和对植物的有效性。
重金属污染土壤修复领域技术研发进展
重金属污染土壤修复领域技术研发进展摘要：近年来随着经济发展与大量的工业企业的搬迁，大量遗留下来的场地都存在一定程度的污染，其中土壤中的重金属由于其难降解性与累积毒性，不仅影响土地的转型还会对周围居民的身体健康产生一定的影响，因此这些重金属污染场地亟需得到修复。
为此国家也出台了一系列的方针政策，并开展污染场地的修复治理工作，同时对重金属污染场地的修复治理技术进行了研究。
目前本文对于重金属污染土壤的修复技术有以下几种：物理修复、植物修复、电动修复技术、淋洗修复技术、化学钝化等。
基于此，本篇文章对重金属污染土壤修复领域技术研发进展进行研究，以供参考。
关键词：重金属污染；土壤修复；应用技术；研发进展引言土壤重金属污染是指人类活动导致土壤中重金属元素过量沉积，超过土壤该重金属元素背景值的现象。
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）等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌（Ｚｎ）、铜（Ｃｕ）、镍（Ｎｉ）等元素。
这些重金属物质主要通过农药、废水、污泥和大气沉降等方式进入土壤，不仅造成作物减产，还会通过食物链在人体累积，危害人体健康。
当前我国重金属污染土壤防治形势严峻，如何开展重金属污染土壤修复，保障环境安全是重金属污染土壤领域亟待解决的问题。
1重金属和重金属污染重金属是指密度大于4.5g/cm3的金属元素,常见的重金属有Cu、Pb、Zn、Fe、Co、Ni、V、Nb、Ta、Ti、Mn、Cd、Hg等,部分重金属(如Mn、Fe、Zn等)在一定浓度内对人类生命活动有益,但超过一定浓度范围会危害人类健康。
重金属污染是人类活动或自然过程中产生的重金属及其化合物进入环境中,超过环境自净能力,引起环境恶化、破坏生态平衡及危害人类健康的现象。
2重金属污染重金属污染具有来源广、种类复杂、污染范围广、持续时间长、隐蔽性、污染不可逆、无法被生物降解等特点,一直是环境污染研究的重点。
传统重金属检测方法主要有原子吸收光谱法(AAS)、分光光度法(UV)、感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)等光学类仪器或光学和电化学仪器联用的分析方法。
重金属污染土壤修复有哪些新进展
重金属污染土壤修复有哪些新进展在当今社会，随着工业化和城市化进程的加速，土壤重金属污染问题日益严重，成为了环境保护领域的一个重要挑战。
重金属污染物在土壤中具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点，不仅会影响土壤的质量和生态功能，还可能通过食物链传递，对人类健康造成潜在威胁。
因此，探索有效的重金属污染土壤修复技术一直是环境科学领域的研究热点。
近年来，在科研人员的不懈努力下，重金属污染土壤修复技术取得了许多新的进展。
一、植物修复技术的新突破植物修复是一种利用植物吸收、积累、转化或固定土壤中的重金属污染物，从而降低土壤中重金属含量的技术。
传统的植物修复技术主要依赖于超积累植物，但这些植物往往生长缓慢、生物量低，限制了其在实际应用中的效果。
近年来，研究人员通过基因工程技术，对一些常见的植物进行了改良，使其具有更强的重金属吸收和耐受能力。
例如，通过将某些重金属转运蛋白的基因导入到植物中，可以增加植物对重金属的吸收和向地上部分的运输，提高修复效率。
此外，研究人员还发现了一些新的植物种类，它们对特定的重金属具有较高的富集能力，为植物修复技术提供了更多的选择。
二、微生物修复技术的创新发展微生物在土壤生态系统中扮演着重要的角色，它们对重金属的转化和固定具有重要作用。
近年来，微生物修复技术得到了进一步的发展。
一些新的微生物菌株被发现具有更强的重金属抗性和解毒能力。
通过微生物的代谢活动，如氧化还原反应、甲基化和去甲基化等，可以改变重金属的化学形态，降低其毒性和生物有效性。
同时，微生物还可以通过分泌有机酸、生物表面活性剂等物质，促进土壤中重金属的溶解和迁移，提高植物对重金属的吸收效率。
此外，微生物与植物的联合修复技术也成为了研究的热点。
微生物可以改善植物根际环境，增强植物的生长和对重金属的吸收，提高修复效果。
三、化学修复技术的改进与优化化学修复技术主要包括化学淋洗、化学固定和化学氧化还原等方法。
在化学淋洗技术方面，研究人员不断探索新的淋洗剂，以提高对重金属的去除效率，同时减少对土壤结构和肥力的破坏。
江苏省内农田土壤重金属污染状况及其修复研究
江苏省内农田土壤重金属污染状况及其修复研究随着工业化进程的推进和农业生产的发展，农田土壤重金属污染问题逐渐成为全球范围内的环境和农业生产的重要问题。
江苏省作为中国的经济强省之一，也面临着类似的土壤重金属污染问题。
本文将围绕江苏省农田土壤重金属污染的状况及其修复研究展开探讨。
首先，需要了解江苏省农田土壤重金属污染的现状。
根据相关调查报告，江苏省内部分地区的农田土壤中存在着镉、铅、汞等重金属元素的超标问题。
这主要源于长期以来工业废弃物的不当处理和使用农药、化肥等农业生产活动。
这些重金属元素会通过气态、液态、固态等形式进入土壤，并随着农产品的生长和农田的利用逐渐积累，对农作物生长和人体健康构成潜在风险。
其次，针对江苏省农田土壤重金属污染问题的修复研究已经取得了一定的进展。
主要研究方法包括物理方法、化学方法和生物方法。
物理方法主要利用重金属元素的物理性质，如迁移、转化和迁移能力的差异，通过土壤修复技术来降低土壤中重金属的含量，常见的修复技术有堆肥堆添加材料和土壤覆盖等。
化学方法主要通过添加化学剂，如石灰土、磷酸盐和有机物等来改变土壤环境，降低重金属元素的有效性和迁移能力。
生物方法是通过植物和微生物等生物体的生理特性，将土壤中的重金属元素吸附、转化和蓄积，常见的技术有植物修复和微生物修复等。
在江苏省的实际应用中，植物修复技术是被广泛采用的一种修复方法。
通过筛选适应江苏省生态环境的植物物种，引入到受重金属污染的农田土壤中，利用植物的吸收、承载和转运特性，将重金属元素从土壤转移到植物体内，并通过生物吸附和沉积的方式修复土壤。
此外，植物修复还能改善土壤的肥力和结构特性，提升农作物的产量和质量。
另外，微生物修复技术也在江苏省内得到了一定的应用。
微生物具有高效、经济和可持续的特点，能够降解重金属元素和转化有害物质，为土壤修复提供了一种新思路。
研究表明，适当添加合适的微生物菌剂可以显著降低土壤中重金属的浓度，改善土壤环境。
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生态环境学报 2014, 23(4): 721-728 http://www.jeesci.com Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@jeesci.com
基金项目：国家自然科学基金项目(21177068，31200397)；公益性行业农业专项(201203045)；农业科技成果转化资金项目(2012GB23260546) 作者简介：李剑睿（1981年生），男，博士研究生，主要从事农田重金属污染钝化修复研究。E-mail: jianrui-419@163.com *通信作者：徐应明，研究员。E-mail: ymxu1999@126.com 收稿日期：2014-02-21
农田重金属污染原位钝化修复研究进展 李剑睿，徐应明，林大松，梁学峰，孙约兵，王林 农业部环境保护科研监测所，天津 300191
摘要：污染土壤重金属原位钝化修复是通过向土壤中施加一些活性钝化修复材料，通过溶解沉淀、离子交换吸附、氧化还原、有机络合等反应来改变重金属在土壤中的赋存状态，降低土壤中重金属的有效浓度、迁移性和生物有效性。这种方法成本较低、操作简单、见效快且适合大面积推广，在重金属污染土壤修复中有着不可替代的作用。尤其对主要由污水灌溉、大气沉降等造成的农田土壤面源污染，一些具有吸附固定土壤中重金属离子特性的天然物质和工业副产品都可运用在实地的钝化修复中，且不同类型的钝化修复剂对重金属污染土壤的钝化修复效果各不相同。采用实验室评价和实地应用评价，一方面可以评估钝化修复材料对污染土壤中重金属离子的固定效率；另一方面可以评估钝化修复材料对土壤理化性状、养分状况和生物活性的影响。对重金属污染土壤原位钝化修复中不同来源的钝化剂进行了分类，目前广泛使用的钝化修复剂主要包括硅钙物质、含磷材料、有机物料、黏土矿物、金属及金属氧化物、生物碳及新型材料等，概述了它们各自对重金属污染土壤的钝化修复效果。从研究方法、评价指标、环境影响因子、钝化机制以及环境风险评价等方面分析了该领域的研究现状以及存在的主要问题，今后应重点关注钝化修复剂对土壤-作物系统的潜在环境风险以及钝化材料修复效果的田间长期稳定性评价。 关键词：农田；重金属；污染；钝化；修复 中图分类号：X53 文献标志码：A 文章编号：1674-5906（2014）04-0721-08
引用格式：李剑睿，徐应明，林大松，梁学峰，孙约兵，王林. 农田重金属污染原位钝化修复研究进展[J]. 生态环境学报, 2014, 23(4): 721-728. LI Jianrui, XU Yingming, LIANG Xuefeng, LIN Dasong, SUN Yuebing, WANG Lin. In situ immobilization remediation of heavy metals in contaminated soils: A review [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2014, 23(4): 721-728.
随着中国工业化、城镇化进程快速推进，土壤重金属污染日益突出，化工、采矿、冶炼等工业“三废”、城市交通、大气沉降、畜禽粪便、城市污泥、农药化肥等成为主要污染源（Brown等，2004）。据统计，中国受重金属污染耕地面积约2.0×107 hm2，占耕地总面积的20%左右，以中轻
度污染为主（韦朝阳和陈同斌，2001），重金属污染而引起的粮食和食品安全问题屡见不鲜（刘凤枝等，2006；黄勇等，2005）。据2011年对中国26个城市土壤样品重金属含量分析发现，各金属平均含量均超过了土壤环境背景值，其中铅和镉污染尤其严重，分别是背景值的41.9和91.4倍，东部、中南和西南地区的土壤重金属含量相差较大，省会和地级城市的污染程度也不同。 重金属进入农田土壤后，不仅对土壤微生物数量、种群结构、土壤酶活性有负面影响，导致土壤肥力下降，而且干扰作物的正常新陈代谢过程，引起农作物产量、品质下降，最终经食物链在人体内累积，对人体健康形成危害（陈朗等，
2008；腾应等，2008）。目前，重金属污染土壤修复技术可分为2类：1）利用各种手段削减土壤重金属总量。工程措施和植物修复是主要代表，前者有新土置换法、物理分离法等，后者涉及植物提取技术、植物挥发技术等；2）通过改变金属在土壤中的存在形态，降低在土壤中的移动性和生物有效性，原位化学钝化技术和微生物修复是其主要代表。土壤重金属污染涉及面大，一般要经历修复成本和修复效率两个瓶颈，同时要接受二次污染的考验。工程措施成本高、破坏土壤自然性状，植物修复目标生物量低、修复周期长、植物后续处置困难，实际应用过程中受到了不同程度限制，原位钝化修复技术因成本较低、操作简单、见效快而适合大面积污染治理，受到环境工作者的广泛关注。 本文从土壤重金属污染化学钝化修复材料、钝化机制、影响修复效果的环境因子以及风险评价等方面综述了近年来土壤重金属污染化学钝化修复的研究进展，以及存在的问题和建议，为开722 生态环境学报 第23卷第4期（2014年4月） 展土壤重金属污染修复提供有益的参考。 1 修复材料
土壤重金属的生物有效性与其各种存在形态密切相关，植物吸收重金属的量取决于土壤中的有效量，而非全量。原位化学钝化修复（Guo等，2006）是向重金属污染土壤中加入一种或多种物质，通过发生吸附、沉淀、离子交换、氧化还原等一系列反应，改变重金属在土壤中的化学形态、赋存状态，降低其在土壤中的迁移性和生物有效性，从而减少重金属对土壤生物的毒害和在农产品中的迁移积累。目前，重金属污染土壤钝化修复剂主要包括硅钙物质、含磷材料、有机物料、黏土矿物、金属氧化物、生物炭及新型材料等，它们的性质结构、对目标重金属元素的选择及钝化机理不同（表1）。 1.1 硅钙物质 施硅钙物质会提升土壤pH值，增加土壤表面负电荷，促进对重金属阳离子的吸附；也可以形成重金属碳酸盐、硅酸盐沉淀，降低土壤重金属的迁移性和生物有效性。同时，Si、Ca能促进多种植物正常生长，有增产优质、增强作物抗胁迫的能力（Gray等，2006）。 田间试验表明，污染土壤石灰施用量为750 kg·hm-2时，土壤有效Cd降低15%；长期利用石
灰进行污染土壤修复时，石灰大量施用会引起土壤过度石灰化，致使土壤中重金属离子浓度升高，导致作物减产（Naidu等，1997）。利用硅酸盐修复Pb、Zn、Cd复合污染土壤的试验发现，硅酸盐的施用在降低重金属在黑麦草体内累积的同时，还增加了作物生物量及叶绿素含量，对酶也有一定的激活作用（王晨等，2008）。硅对作物抗
重金属胁迫的积极作用可能与形成硅-金属复合物有关，是近年来的一个国际研究热点。人们利用电子能量损失谱（EELS）、核磁共振（NMR）等技术鉴定出硅与铜、锌结合的重金属硅酸盐沉淀（Neumann和Zumieden，2001）。 1.2 含磷物质 含磷材料是一类应用广泛的重金属污染土壤修复剂，包括羟基磷灰石、氟磷灰石、磷矿粉、磷酸盐、磷酸、钙镁磷肥、骨粉等。利用含磷物质修复重金属污染土壤主要集中在对铅的固定上，土壤中各种形态的铅经磷诱导后，转变为稳定性更高的磷酸铅，降低了铅的生物有效性。含磷材料因其价格低廉、修复效果好，被美国环保局列为最好的铅污染土壤管理措施之一。 含磷物质的种类、土壤中铅的形态、pH、氧化还原电位（Eh）、土壤固/液比、磷/铅摩尔比、土壤溶液的化学组成等都对磷和铅的反应动力学过程产生影响，进而对修复效果产生重要作用（陈世宝等，2010）。不同类型含磷材料的修复效率不同，由磷矿物的比表面、溶解性不同所引起。在利用含磷化合物进行铅污染土壤修复中，土壤的微酸性（pH<6）有利于磷酸铅类物质的形成，会保证较好的修复效果（Yang和Mosby，2006）。一般来说，土壤的固/液比越高，越有利于难溶性磷酸铅类化合物的形成（Stanforth和Qiu，2001）。无论土壤中铅与磷生成何种化合物，磷与铅发生沉淀的理论摩尔比均为P∶Pb=3∶5，利用不同含磷材料修复铅污染土壤中，磷的用量至少要满足以上摩尔比。考虑到土壤中磷酸盐的溶解平衡动力学过程及其他金属离子对沉淀反应的竞争效应，磷的用量往往超过这个比例。然而，过量的
表1 重金属污染土壤修复剂分类 Table 1 Types of amendments for soil heavy pollution
分类 名称 重金属 修复机理 硅钙物质 硅酸钠、硅酸钙、硅肥、钢渣、石灰、石灰石、碳酸钙镁、棕闪粗面岩 Zn、Pb、Ni、Cu、Zn、Cd 缓减重金属对植物生理代谢毒害；通过提升土壤pH增加土壤表面负电荷，增强对金属的吸附；或形成金属沉淀 含磷物质 羟基磷灰石、氟磷灰石、磷矿粉、磷酸盐、磷酸、钙镁磷肥、骨粉 Pb、Cd 诱导重金属吸附，矿物表面吸附重金属或与重金属形成沉淀 有机物料 有机堆肥、城市污泥、畜禽粪便、作物秸秆、腐殖酸、胡敏酸、富里酸、泥炭 Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni 形成难溶性的金属有机络合物；或通过增加土壤阳离子交换量来增强对金属的吸附 黏土矿物 海泡石、凹凸棒石、蛭石、沸石、蒙脱石、坡娄石、膨润土、硅藻土、高岭土 Pb、Cu、Zn、Cd、Ni 通过矿物表面吸附、离子交换固定重金属
金属及金属氧化物 零价铁、氢氧化铁、硫酸亚铁、硫酸铁、针铁矿、水合氧化锰、锰钾矿、水钠锰矿、氢氧化铝、赤泥、炉渣
As、Pb 通过表面吸附、共沉淀实现对金属的固定
生物碳 秸秆炭、污泥炭、骨炭、黑炭、果壳炭 Pb、Cu、Zn、Cd、As 生物炭表面的吸附作用，表面基团的配位和离子交换作用 新型材料 介孔材料、多酚物质、纳米材料、有机无机多孔杂化材料 Pb、Cu、Cd、Cr 表面吸附、表面络合、晶格固定