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10篇腐植酸淋洗土壤重金属污染研究文献一览
土壤重金属污染成为了全球备受关注的环境问题之一,在处理、修复土壤重金属污染的众多方法中,土壤淋洗被认为是最有效、快速且经济的技术之一,而腐植酸淋洗法发展前景较好。大多研究者已将腐植酸作为天然螯合剂用于重金属污染土壤淋洗,现选取10篇腐植酸淋洗对重金属污染土壤的研究文献与大家分享。
1、中央民族大学生命与环境科学学院方明智等基于室内土壤淋洗实验与高通量测序技术,研究了腐植酸淋洗前后土壤重金属形态、pH值、氨氮(NH+4-N)和土壤有机碳(SOC)含量变化特征。研究结果表明:腐植酸淋洗可去除土壤中的Cd 和Zn,对Pb的去除效果较差。淋洗后土壤中的Cd 和Zn被活化,可迁移性提高;Pb的可氧化态和残渣态比例升高,可迁移性降低。淋洗后30d内土壤细菌群落丰富度先降低后升高,群落多样性提高。淋洗后Chloroflexi、Acidobacteria、Gemmatimonadetes、Fibrobacteres、Armatimonadetes等菌群的相对丰度增加,Actinobacteria、Firmicutes 等菌群的相对丰度降低。腐植酸淋洗后土壤微生物的相互作用和网络复杂性提高;土壤微生物将会更高效地进行物质传输和利用,同时抵御环境扰动的能力也更强。腐植酸淋洗改变了土壤理化性质,驱动微生物群落结构改变的主要环境因子是酸提取态Pb、Zn含量和NH4+-N含量。腐植酸可以有效淋洗出Cd和Zn,但会活化土壤中残留的Cd和Zn,降低微生物群落多样性;后期培养过程中腐植酸残留可以钝化重金属,并提高微生物群落多样性、改善微生物群落结构。[来源:《农业环境科学》,2023,42(5):1061~1070]
2、中央民族大学生命与环境科学学院魏士程等研究了腐植酸淋洗重金属污染农田效能及微生物变化。研究结果表明:在Cd污染土壤淋洗修复的实验中,腐植酸浓度为1.5g/L、pH值为9、固液比为1∶40、淋洗时间为24h时,对土壤中的重金属Cd有较好的去除效果,去除率为46.92%,一定程度上降低了土壤的环境风险。BCR的测定中发现随淋洗后时间的增长,重金属残渣态比例逐渐增加,在30d时达到最大占比43%。说明淋洗后重金属会进一步由易迁移态转化为残渣态固定在土壤中,减小土壤重金属污染,这可能是由土壤的进一步钝化产生的。[来源:《化工管理》,2023(4):66~71]
3、深圳华创生态环境科技有限公司单双等研究了EDTA/腐植酸去除腐殖土中典型重金属效果。研究结果表明:在相同条件下,EDTA淋洗对Cu、Zn、Mn的去除率分别为29.63%、36.53%、33.75%,HA淋洗对Cu、Zn、Mn的去除率分别为40.23%、25.46%、21.45%,EDTA/HA混合淋洗体系对3种重金属的去除率分别为43.14%、35.13%和24.32%,EDTA/HA混合淋洗体系提高了Cu的去除率。对淋洗后重金属的形态进行分析,与单一EDTA淋洗相比,HA的加入提高了可交换态金属的去除率,对可还原态金属的去除效果更为均衡,因此混合淋洗可降低腐殖土中残留重金属毒性和对环境的危害。淋洗剂浓度越高、淋洗时间越长、固液比越小、pH值越小,越有利于重金属的去除。当淋洗后腐殖土质量分数为50%时,测量黑麦草、长春花、千日红体内的重金属含量,发现试验植物体内的重金属含量均小于规范值。[来源:《环境科学与技术》, 2023,46(1):47~55]
4、华中科技大学龚庆研究了EDTA与柠檬酸(CA)联合腐植酸(HA)去除存余垃圾腐殖土中重金属污染的效果。研究结果表明:用的淋洗剂对存余垃圾腐殖土中的Cu、Zn、Mn均有一定去除效果。单一的EDTA和CA淋洗对于Zn和Mn的去除效果分别达到36.53%、33.75%和38.24%、29.66%,优于HA的25.46%、21.45%。单一HA淋洗对Cu的去除率达到40.23%,效果优于EDTA和CA的29.63%和35.72%。[来源:华中科技大学硕士学位论文,2021]
5、长江科学院流域水环境研究所张笛梦等选用2种典型腐植酸,采用淋洗技术,研究了2种腐植酸及其淋洗时间对土壤Cd活性的影响。研究结果表明:2种腐植酸处理后,土壤总Cd含量基本不变,土壤DTPA-Cd含量从0.421mg/kg降低到0.313mg/kg,MgCl2-Cd含量从0.2mg/kg降低到0.169mg/kg;淋洗时间从1d增加到5d,土壤总Cd含量基本不变,土壤DTPA-Cd含量从0.325mg/kg降低到0.265mg/kg,MgCl2-Cd含量从0.196mg/kg降低到0.165 mg/kg。因此,2种腐植酸均对黏质农田土壤镉有一定的去除效果。[来源:《长江科学院院报》, 2020,37(2):68~71]
6、华中科技大学王洪氯化钙及黄腐酸盐对镉污染水稻田土壤的淋洗修复。研究结果表明:氯化钙和黄腐酸盐淋洗水稻土壤中镉的最佳条件为:氯化钙和黄腐酸盐的浓度分别是0.05 M和4800 mg/L;液固比为4:1;氯化钙和黄腐酸盐淋洗剂最佳pH分别是5和7;淋洗次数为两次;淋洗时间2 h。在最优条件下,CaCl2对土壤中Cd的去除效率高达28.47%;黄腐酸盐对土壤中Cd的淋洗率最高可达到26.92%。形态分析结果表明,氯化钙和黄腐酸盐淋洗剂主要去除土壤中水溶态和可交换态的Cd,其中氯化钙对水稻土壤中镉的淋洗机理主要是钙离子与镉离子的交换反应,而黄腐酸盐淋洗剂主要是通过螯合作用去除土壤中的镉。拟二级动力学模型更适用于氯化钙和黄腐酸盐对土壤中重金属Cd的淋洗动力学过程,其次是双常数模型。[来源:华中科技大学硕士学位论文,2017]
7、南昌大学曾广益对铬渣污染土壤淋洗药剂进行了筛选研究。研究结果表明:对义马污染土壤而言,Na2SO3、Na2S对土壤中Cr(Ⅵ)去除效果最佳,均可达到95%以上,腐植酸也有较好去除效果,去除率可达到82%。对组合清洗剂进行分析可发现,对义马污染土壤而言,柠檬酸/腐植酸组合药剂对Cr(Ⅵ)去除效果最佳,可使得Cr(Ⅵ)含量降低至15.59mg/kg。 [来源:南昌大学硕士学位论文,2016]
8、四川农业大学柏宏成研究了低分子有机酸、腐植酸对土壤镉污染淋洗修复研究。研究结果表明:低浓度腐植酸对土壤镉污染具有较突出的清除效果。当腐植酸pH为5.0时镉的淋洗率最高。另外,黄腐酸与氯化钾组合淋洗剂对土壤镉的淋洗效果随着淋洗时间的增加表现出现先增加后降低的趋势。当黄腐酸浓度为0.05%,淋洗时间为2小时时,淋洗率达到了98.2%。各浓度腐植酸淋洗后土壤残渣态均超过50%酸性条件下淋洗后土壤镉主要以可交换态为主。当淋洗时间为4小时时,各浓度黄腐酸与氯化钾组合淋洗后土壤残渣态镉占总镉的比重是淋洗前的1.07-1.43倍。与有机酸相比,腐植酸、黄腐酸与氯化钾组合淋洗剂的镉淋洗较高;各淋洗剂淋洗后土壤残渣态镉所占比重占总镉比重均超过50%。综上所述,腐植酸、黄腐酸与氯化钾组合淋洗剂对矿山土壤镉污染有较好的淋洗修复能力。[来源:四川农业大学硕士学位论文,2015]
9、西南大学李燕燕通过盆栽试验,研究原位淋洗-固化组合修复技术对蔬菜产量、重金属含量以及土壤中重金属Pb、Cd的修复效果。研究结果表明:(1)表层淋洗-深层固化组合处理技术能够有效降低表层土壤重金属的含量,并固化在20-40cm深度土壤中;(2)土壤中Pb、Cd的淋洗处理中,EDTA的修复效果要好于酒石酸;(3)土壤中Pb、Cd的固化处理中,硫化钠适用于Pb,腐植酸适用于Cd;(4)表层淋洗-深层固化组合修复技术对Pb的较优修复组合为EDTA淋洗-石灰固化组合处理;对Cd的较优修复组合为EDTA淋洗-腐植酸固化组合处理。[来源:西南大学硕士学位论文,2015]
10、山西农业大学资源环境学院王婧等研究了11种煤基腐植酸及EDTA在2种淋洗方式(去离子水淋洗和5%KCl溶液淋洗)下对土壤Zn的淋洗效果的影响。研究结果表明:11种煤基腐植酸处理下,去离子水淋洗液中Zn含量与CK2相比,1~10号煤基腐植酸对土壤Zn都有一定的钝化作用,降低了Zn在土壤中的迁移性,而11号煤基腐植酸增强了Zn在土壤中的迁移性,但11种煤基腐植酸处理下的淋洗效果均低于EDTA处理下的淋洗效果。[来源:《中国农学通报》, 2014,30(24):66~70]
(中腐协秘书处 供稿)