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土壤 2007年第3期39卷 341-346页

作者：潘志明邓天龙成都理工大学材料与生物工程学院成都610059

本文评述了As污染土壤的蜈蚣草植物修复及其对As的解毒机制的研究进展,内容着重包括蜈蚣草对As的富集特征,As在蜈蚣草中的赋存形态、迁移及其转化,土壤以及土壤中P、Ca和K等元素对蜈蚣草吸收、转运As的影响等方面。

关键词：蜈蚣草植物修复砷污染土壤

砷污染土壤修复中钝化剂的筛选及其工艺条件优化研究

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应用化工 2017年第8期46卷 1557-1560页

作者：黄增黄红铭王琳周诗翔张超兰黎宁广西壮族自治区环境监测中心站广西南宁530028 广西大学环境学院广西南宁530004

以广西南丹县砒霜厂周边土壤为研究对象,开展了4种钝化剂修复砷污染土壤的研究。在单因素实验结果基础上,选取钝化时间、土壤粒径和FeSO_4/As用量比进行3因素3水平的中心组合设计实验和响应面分析。结果表明,硫酸铁在去除有效态砷方面... 详细信息

以广西南丹县砒霜厂周边土壤为研究对象,开展了4种钝化剂修复砷污染土壤的研究。在单因素实验结果基础上,选取钝化时间、土壤粒径和FeSO_4/As用量比进行3因素3水平的中心组合设计实验和响应面分析。结果表明,硫酸铁在去除有效态砷方面效果显著。硫酸铁去除有效态砷的最佳工艺条件是:钝化时间22 d,粒径40目,用量FeSO_4/As为5.6/1。在此条件下,有效态砷的去除率可达到85.45%。

关键词：砷污染土壤修复钝化剂硫酸铁

砷污染土壤稳定化修复后生物有效性和长期稳定性评估

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砷污染土壤稳定化修复后生物有效性和长期稳定性评估

作者：王漫莉华东理工大学

学位级别：硕士

砷污染是我国土壤重金属污染的主要种类之一,稳定化修复技术由于修复速度快、费用低、实施方便等特点,已成为我国重金属污染土壤修复的主要技术之一。目前,土壤稳定化修复效果采用的浸出毒性测试仅反映了在模拟条件下重金属浸出浓度的变... 详细信息

砷污染是我国土壤重金属污染的主要种类之一,稳定化修复技术由于修复速度快、费用低、实施方便等特点,已成为我国重金属污染土壤修复的主要技术之一。目前,土壤稳定化修复效果采用的浸出毒性测试仅反映了在模拟条件下重金属浸出浓度的变化,不能准确反映土壤稳定化修复后重金属的生物有效性与毒性特征,以及长期稳定性。本研究以广西某矿区砷污染土壤为研究对象,使用蚯蚓和土壤微生物作为指示生物,研究土壤稳定化修复前后砷的生物有效性,与不同的化学提取剂获得的有效态含量进行对比,确定能够代表土壤中砷的生物有效性的化学提取方法。同时,研究土壤经冻融循环和干湿交替后砷的浸出情况和形态变化。为土壤稳定化修复后的生物有效性和长期稳定性评估提供数据基础。主要研究内容和结果如下:(1)研究稳定化修复前后土壤中砷的浸出毒性和形态变化。结果表明,稳定化修复后土壤中砷的浸出浓度由2.03 mg·L-1降低为0.11 mg·L-1,稳定化效率为94.6%。土壤经稳定化修复后,土壤中砷的形态由离子交换态和碳酸盐结合态转化为与土壤基质结合更紧密的铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态。(2)研究土壤稳定化修复对蚯蚓的影响及蚯蚓体内砷的累积。将蚯蚓暴露在土壤中28天后,蚯蚓的致死率和相对体重损失率在稳定化修复后分别降低了 63.3%和6.11%。土壤稳定化前后蚯蚓体内总砷和As(Ⅲ)含量均随暴露时间的延长而增加,蚯蚓体内As(Ⅲ)的含量与蚯蚓的致死率和体重损失具有显著相关性。蚯蚓体内砷的累积量与使用0.43 mol.L-1 HOAc溶液作为提取剂时获取的有效态含量相关性最高,以0.43 mol·L-1 HOAc溶液作为提取剂能准确地反映土壤中砷的生物有效性。(3)研究土壤稳定化修复对微生物的影响。结果表明,稳定化修复降低了土壤对费氏弧菌发光效应的抑制作用,但稳定后土壤对费氏弧菌存在毒性,稳定后费氏弧菌的发光抑制率为43.05%,稳定后土壤群落分布丰度和多样性略低于稳定前。(4)研究土壤经冻融循环和干湿交替后砷的浸出情况和形态变化。结果表明,冻融循环作用导致土壤中砷的浸出浓度增大,土壤pH降低,经200次冻融后,稳定后土壤中砷的离子交换态和碳酸盐结合态增加了6.39%和3.81%,而铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态分别减少了 2.45%、2.73%和5.01%;干湿交替未改变土壤pH,土壤中砷的浸出浓度降低,经15次干湿交替后,稳定后土壤中砷的离子交换态和碳酸盐结合态分别减少了3.75%和3.26%,而有机物结合态和残渣态分别增加了2.83%和4.41%。

关键词：砷污染土壤化学提取法生物有效性群落结构长期稳定性

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含铁介质用于修复砷污染土壤研究综述

中国土壤与肥料 2018年第2期 13-21,66页

作者：吴和秋侯钦宣张英浙江省工程物探勘察院浙江杭州310005 中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北石家庄050061

原位固化/稳定化技术被认为是当前土壤砷污染修复中相对经济、高效的技术之一,含铁介质是土壤固砷的一类上佳材料。从含铁材料修复砷污染土壤的研究现状出发,阐述其固砷机理,主要包括吸附、络合作用以及沉淀/共沉淀作用。介绍了5种常用... 详细信息

原位固化/稳定化技术被认为是当前土壤砷污染修复中相对经济、高效的技术之一,含铁介质是土壤固砷的一类上佳材料。从含铁材料修复砷污染土壤的研究现状出发,阐述其固砷机理,主要包括吸附、络合作用以及沉淀/共沉淀作用。介绍了5种常用的固砷效果评价方法,分别为化学形态连续提取法、毒性特征浸滤法、植物指示法、体外消化模拟法以及现代物理学方法。阐述了土壤环境条件,如酸碱条件、氧化还原条件以及土壤中共存离子和有机质的变化对固砷效果的影响。总结了目前含铁材料用于修复砷污染土壤的不足之处,并指出了今后的研究重点。

关键词：含铁材料砷污染土壤固化/稳定化效果评价

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不同淋洗剂对砷污染土壤的淋洗试验研究

安全与环境工程 2021年第6期28卷 182-187页

作者：王国伟李义连杨森孙泽伟刘益平中国地质大学(武汉)环境学院湖北武汉430078 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司江苏南京211102

作为一种常用的土壤污染修复技术,化学淋洗修复技术被广泛应用于土壤重金属去除,淋洗剂的选择和淋洗参数的设置对于提高重金属污染土壤的修复效率和降低修复成本尤为重要。以湖北某砷(As)污染场地土壤为研究对象,使用乙二胺四乙酸二钠(... 详细信息

作为一种常用的土壤污染修复技术,化学淋洗修复技术被广泛应用于土壤重金属去除,淋洗剂的选择和淋洗参数的设置对于提高重金属污染土壤的修复效率和降低修复成本尤为重要。以湖北某砷(As)污染场地土壤为研究对象,使用乙二胺四乙酸二钠(简称EDTA)、氢氧化钠(NaOH)、磷酸二氢钾(KH_(2)PO_(4))、柠檬酸(CA)4种淋洗剂开展振荡淋洗试验,讨论了淋洗剂浓度、液固比和淋洗时间对As去除效果的影响,并分析了最优反应条件下淋洗前后砷形态的变化。结果表明:0.4 mol/L CA、0.4 mol/L KH_(2)PO_(4)、0.6 mol/L NaOH、0.1 mol/L EDTA,在液固比为15 mL/g、反应时间为8 h时对土壤中As的去除率分别为57.63%、32.16%、34.97%、35.77%;采用Elovich模型和双常数模型均可很好地拟合4种淋洗剂对As解吸的动力学过程;研究所用淋洗剂对土壤中各形态As均有一定的去除效果,其中对土壤中铁结合态砷去除效果较为显著。该研究结果可为砷污染土壤淋洗修复技术的工程实施提供技术参考。

关键词：砷污染土壤淋洗剂修复效果动力学 As形态淋洗试验

FeCl_3-草酸协同作用对砷污染土壤的淋洗特性研究

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应用化工 2018年第7期47卷 1419-1424页

作者：邓天天李晗晟马梦娟张智浩河南工程学院资源与环境学院河南郑州451191

通过超声溶解的方法得到Fe Cl3-草酸复合淋洗剂,研究了不同配比、p H、温度和阴离子强度的淋洗剂,对模拟砷污染土壤中砷的淋洗动力学特征及机理。结果表明,土液比为1∶10 g/m L条件下,Fe Cl3-草酸协同作用效果优于单一淋洗剂;两者摩尔比... 详细信息

通过超声溶解的方法得到Fe Cl3-草酸复合淋洗剂,研究了不同配比、p H、温度和阴离子强度的淋洗剂,对模拟砷污染土壤中砷的淋洗动力学特征及机理。结果表明,土液比为1∶10 g/m L条件下,Fe Cl3-草酸协同作用效果优于单一淋洗剂;两者摩尔比为3∶1时,淋洗效果最好,淋洗量达到0.053 mg/g;碱性和高温条件均有利于淋洗量的增加;土壤中As的淋洗动力学过程以Elovich方程(R2=0.923 5~0.992 9)的拟合效果最优,表明淋洗过程以非均相扩散为主。体系中阴离子(Cl-、SO2-4、Si O2-3、PO3-4)浓度与砷的淋洗量呈负相关,其中以PO3-4的影响最为显著。

关键词：砷污染土壤 FeCl3 草酸淋洗特性

环境友好的复配淋洗剂对砷污染土壤的淋洗修复

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环境工程 2023年第S2期41卷 656-658,650页

作者：陈虹任李志萌闫秀懿秦禹孙雅倩中国石油大学(北京)化学工程与环境学院北京102249

我国部分地区土壤砷污染问题突出,淋洗修复技术是一种快捷且高效的修复方法,因而被广泛关注。本研究通过对砷污染土壤进行批量振荡淋洗实验,将常用的3种淋洗剂,磷酸盐、黄腐酸(FA)和柠檬酸(CA)进行复配,改变淋洗时间和淋洗剂复配比,对... 详细信息

我国部分地区土壤砷污染问题突出,淋洗修复技术是一种快捷且高效的修复方法,因而被广泛关注。本研究通过对砷污染土壤进行批量振荡淋洗实验,将常用的3种淋洗剂,磷酸盐、黄腐酸(FA)和柠檬酸(CA)进行复配,改变淋洗时间和淋洗剂复配比,对淋洗前后的土壤p H值进行对比,分析复配淋洗剂的淋洗效果,探讨复配淋洗剂的适用性。结果表明:KH_(2)PO_(4):CA复配淋洗剂的淋洗效率在各种淋洗条件下均优于KH_(2)PO_(4):FA复配淋洗剂。KH_(2)PO_(4):CA复配淋洗剂在液固比为10 m L/g、淋洗时间为24 h及淋洗温度为30℃的淋洗条件下,土壤砷的去除率最高可达到66.32%;相同条件下,KH_(2)PO_(4):FA复配淋洗剂最高淋洗效率为58.10%。一方面,KH_(2)PO_(4):FA复配淋洗剂较KH_(2)PO_(4):CA复配淋洗剂而言,可以更好地保持土壤p H值;另一方面,从节约原料成本的层面考虑,KH_(2)PO_(4):CA复配淋洗剂则是更好的选择。研究结果可为KH_(2)PO_(4):CA、KH_(2)PO_(4):FA这2种复配淋洗剂在砷污染土壤淋洗修复中的应用提供参考。

关键词：砷污染土壤复配淋洗剂磷酸盐柠檬酸黄腐酸

施硒对砷污染土壤中水稻生长和硒、砷与养分含量的影响

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施硒对砷污染土壤中水稻生长和硒、砷与养分含量的影响

作者：吉力力·麦麦提湖北大学

学位级别：硕士

为了认识硒在砷污染土壤中的生态环境效应,为污染土壤修复利用提供依据,进行了土壤和叶面施硒种植嘉丰(JF)、中浙优(ZY)和南粳(NJ)3种水稻的土壤盆栽实验,测定了水稻收获后的生物量、株高、穗长和水稻各部位的硒、砷、氮、磷、钾等元素... 详细信息

为了认识硒在砷污染土壤中的生态环境效应,为污染土壤修复利用提供依据,进行了土壤和叶面施硒种植嘉丰(JF)、中浙优(ZY)和南粳(NJ)3种水稻的土壤盆栽实验,测定了水稻收获后的生物量、株高、穗长和水稻各部位的硒、砷、氮、磷、钾等元素的含量。土施硒降低了3种水稻稻谷的产量,而叶施硒只降低了ZY的稻谷产量。施硒显著增加水稻硒含量,中浙优的增加率最高,嘉丰增加率最低。土施硒比叶施硒更能增加稻根和稻壳硒含量,而叶施硒比土施硒更能增加稻秆的硒含量。水稻各部位的硒含量都以稻根最高,JF以稻秆最低,ZY以稻壳最低,NJ则以稻米最低。施硒降低了稻米富硒量的分配和JF稻根的富硒量及其分配,增加了稻杆富硒量的分配,且叶施硒的影响程度比土施硒高。土施硒使水稻JF稻根、ZY稻根、ZY稻秆和NJ稻米的砷含量分别降低了29.2%、46.8%、34.4%和44.8%,而叶施硒使ZY稻根、ZY稻秆和NJ稻米砷含量降低了35.1%、19.9%和34.4%。3种水稻砷含量均以稻米最低,JF以稻秆最高,ZY不施硒下以稻根最高,施硒下以稻壳最高,NJ在不施硒和土施硒下以稻秆最高,叶施硒下以稻根最高。施硒降低了三种水稻的总吸砷量和NJ稻米的吸砷量。稻秆吸砷量所占比例最高,尤其是JF稻秆吸砷量所在比例在80%以上。土施硒增加了JF稻米、稻秆、ZY稻米、稻秆、稻根和NJ稻米、稻根的氮含量,JF稻米、稻秆、ZY稻壳、稻秆、NJ稻米、稻秆的磷含量和三种水稻稻壳的钾含量。叶施硒增加了JF稻秆、ZY各部位、NJ稻壳与稻秆的氮含量,JF稻米、稻根和ZY、NJ各部位的磷含量和降低三种水稻稻秆的钾含量。水稻氮和磷含量均以稻米最高,氮以壳或根最低,磷以稻秆或稻壳最低,钾均以稻秆最高,稻米最低。总之,在砷污染土壤中施硒具有增硒、降砷、调节水稻养分含量等方面的作用,该作用效果受施硒方式和水稻品种的影响。本研究结果可为砷污染土壤的利用改良和水稻品种筛选提供依据。今后应从硒、砷形态和其他污染元素与营养成分的分析方面进行丰富和完善。

关键词：水稻土壤施硒叶面施硒砷污染土壤养分含量

菌剂及莲房协同菌剂强化蜈蚣草修复砷污染土壤

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菌剂及莲房协同菌剂强化蜈蚣草修复砷污染土壤

作者：李蔼婷华中农业大学

学位级别：硕士

砷作为一种有毒致癌的类金属,严重威胁着人类的健康。在砷污染土壤的治理方式中,投资成本小、管理简单且环境友好的植物修复是一种很有前景的土壤砷修复方法。本研究筛选出能同时还原砷、铁的菌剂和生物质材料莲房,利用土壤模拟实验研... 详细信息

砷作为一种有毒致癌的类金属,严重威胁着人类的健康。在砷污染土壤的治理方式中,投资成本小、管理简单且环境友好的植物修复是一种很有前景的土壤砷修复方法。本研究筛选出能同时还原砷、铁的菌剂和生物质材料莲房,利用土壤模拟实验研究其对土壤水溶和可交换态As(WE-As)浓度变化的影响;并采用蜈蚣草盆栽实验研究菌剂、莲房协同菌剂对蜈蚣草富集砷效率的影响。主要研究结果如下:1.本研究发现了一株产铁载体和吲哚乙酸(IAA)的溶磷菌Enterobacter sp.E1,其对As(III)的抗性为8 mmol/L。菌株E1在培养过程中表现出砷酸盐[As(V)]和Fe(III)的还原能力。将菌E1接种在含有吸附As(V)的铁矿石培养基中培养,形态分析结果表明菌株E1显著提高了可溶性As和Fe(II)的含量,并将更多的As(V)被还原为As(III)。土壤模拟实验发现50 d后,E1菌使WE-As浓度相比对照显著提高了32.2%。盆栽试验中,与对照相比,施加E1菌后蜈蚣草的生物量、砷含量、叶绿素和土壤WE-As含量分别显著提高了30.03%、74.9%、112.1%、52.05%,而土壤砷酸铁(Fe-As)、闭蓄态砷(Res-As)及总砷含量分别显著下降了29.64%、19.65%、11.04%。上述结果表明,菌株E1主要通过促进植物生长和溶解土壤难利用态砷,进而提高蜈蚣草对砷的积累。此外,土壤微生物多样性和土壤酶活性的增加表明菌株E1的生态风险较小。2.本研究发现了一株产铁载体和IAA的砷还原菌Acinetobacter sp.C13,并探索了该菌株协同莲房对土壤砷的修复应用。土壤模拟实验发现30 d后,C13菌、莲房使WE-As含量相比对照分别显著提高了27.71%和30.65%。盆栽试验中,相比对照,莲房使蜈蚣草的砷含量、萃取量分别显著增加了95.10%、198.55%;C13菌使蜈蚣草的生物量、砷含量及萃取量分别显著提高了68.23%、77.45%、106.39%;莲房协同C13菌则使上述三个指标相比对照分别显著提高了66.26%、114.98%、257.45%,土壤砷含量显著下降了21.57%。以上结果表明,莲房协同As(V)还原菌剂C13的效果优于单一处理,可用于加强砷污染土壤中蜈蚣草的植物修复,具有一定的应用前景。

关键词：活化砷砷铁还原菌莲房蜈蚣草砷污染土壤

利用促植物生长细菌促进植物修复砷污染土壤的研究

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利用促植物生长细菌促进植物修复砷污染土壤的研究

作者：赵萍华中农业大学

学位级别：硕士

我国是全世界砷污染最为严重的国家之一,在我国南方地区如湖南、广东和广西的某些地区均存在着大面积的砷污染土壤。土壤砷污染可以导致土地不能耕种,并且通过种植作物进入食物链从而对人群产生健康负效应。鉴于我国是一个农业大国,土... 详细信息

我国是全世界砷污染最为严重的国家之一,在我国南方地区如湖南、广东和广西的某些地区均存在着大面积的砷污染土壤。土壤砷污染可以导致土地不能耕种,并且通过种植作物进入食物链从而对人群产生健康负效应。鉴于我国是一个农业大国,土壤砷污染已成为我国非常突出且急需解决的环境问题。利用植物修复治理土壤砷污染是目前研究的热点。在植物修复过程中,植物的根际微生物也起着极大作用。本研究通过筛选同时具有砷抗性及促植物生长能力的根际细菌,并将其运用于盆栽实验来考察促植物生长细菌对促进植物修复砷污染土壤的应用潜力。从砷超富集植物蜈蚣草Pteris vittata根部土壤成功分离到出1株同时具有砷抗性及促植物生长能力的细菌D14。对其进行16S rRNA基因鉴定及系统发育学分析,菌株D14与Agrobacterium tumefaciens NCPPB 2437具有99%的同源性,提交16SrRNA基因于GenBank,核苷酸序列号为GQ166481。对其进行了一系列促植物生长性能测定:D14能够利用色氨酸为前体合成吲哚乙酸(IAA),合成浓度为7.8 mg/L;在铬天青S(CAS)平板上培养2 d后能分泌嗜铁素。对其进行了砷氧化还原能力测定:在好氧培养的条件下,D14显示出高效的三价砷氧化能力,在18个小时之内对亚砷酸钠的氧化效率达到97%。盆栽实验,采用茄子为实验植株,盆栽土壤砷浓度为100 mg/kg,温室条件培养,植株种植3个月后收样。根部接种了D14的植株相较于未接种植株,株高、地上部干重及根部干重分别为未接菌植株的1.86、1.42和2.22倍;地上部及根部的单位砷含量分别为未接菌植株的1.23、2.12倍;地上部及根部的总砷含量分别为未接菌植株的1.66、4.16倍。其中,接种D14的植株其根部干重及地上部与根部的砷含量较未接种植株均有显著性的增加。盆栽实验结果表明菌株D14对在砷胁迫环境下的植株的生长有明显促进作用,缓解砷对植物的毒害,提高植物的生物量,这有可能得益于其促植物生长能力;且对植株富集砷有较大的增益效果。因此认为其在促进植物修复砷污染土壤方面有极大的应用价值,同时也为为微生物-植物联合修复砷污染土壤提供了较高的研究价值。

关键词：砷污染土壤促植物生长细菌吲哚乙酸砷抗性细菌土壤杆菌