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重金属污染土壤电动修复技术研究进展及展望
1
作者 黄金鹏 韦行 +3 位作者 孙梦强 黄玲 邹奇 陈志良 《土壤》 CSCD 北大核心 2024年第6期1173-1183,共11页
土壤重金属污染因其隐蔽性、长期性和不可降解性已经成为全球土壤治理的主要挑战。电动修复技术是一种原位修复土壤重金属污染的高效修复方法,然而在实际应用中却也存在一定的局限性。本文围绕电动修复技术的局限性(重金属溶解能力差、... 土壤重金属污染因其隐蔽性、长期性和不可降解性已经成为全球土壤治理的主要挑战。电动修复技术是一种原位修复土壤重金属污染的高效修复方法,然而在实际应用中却也存在一定的局限性。本文围绕电动修复技术的局限性(重金属溶解能力差、“聚焦”效应、能耗高)分别列举了当前应用较多的强化方法,同时比较了几种类型的电动修复联用技术,并介绍了电动修复技术在实际污染场地中的应用效果。最后,对电动修复技术的相关研究进行了回顾总结,展望了电动修复技术未来的发展方向。 展开更多
关键词 重金属污染 土壤 电动修复技术 强化方法
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改性纳米零价铁用于水土环境重金属污染修复的研究进展 被引量：1
2
作者 谢剑雄 钟杰 +3 位作者 韦行 黄玲 孙梦强 陈志良 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期697-710,共14页
重金属污染因具有生物累积性和毒性而威胁人类健康。纳米零价铁(n ZVI)因其优异的重金属去除能力而被广泛应用于水土环境重金属污染修复,但因其易团聚、易氧化、易钝化、电子选择性差等缺点而限制了实际应用。本文通过总结nZVI的不同改... 重金属污染因具有生物累积性和毒性而威胁人类健康。纳米零价铁(n ZVI)因其优异的重金属去除能力而被广泛应用于水土环境重金属污染修复,但因其易团聚、易氧化、易钝化、电子选择性差等缺点而限制了实际应用。本文通过总结nZVI的不同改性方法及对其理化性质的影响,综述了改性nZVI对重金属的反应机理及在土壤环境中应用的影响因素,从材料优化改性角度提升nZVI的分散性、比表面积和电子传递效率等,实现对重金属的高效去除。同时,本文指出了n ZVI在修复水土环境重金属中存在的问题,并对nZVI在土壤和水体污染修复的研究中面临的挑战进行了展望,为nZVI合成改性及应用提供思路。 展开更多
关键词 纳米零价铁 重金属 改性 反应机理 电子传递 协同作用
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介孔碳对水土环境中砷与四环素复合污染修复的研究进展 被引量：1
3
作者 孙奥侠 钟杰 +2 位作者 韦行 石先阳 陈志良 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4121-4132,共12页
水土环境中砷与四环素复合污染已是环境领域的研究热点.介孔碳因具有独特的微观结构和性能优势,在吸附和催化氧化等方面对污染物具有优异的去除效果而备受关注.然而,研究者们集中关注于砷与抗生素复合污染的毒理效应,对其相互作用及影... 水土环境中砷与四环素复合污染已是环境领域的研究热点.介孔碳因具有独特的微观结构和性能优势,在吸附和催化氧化等方面对污染物具有优异的去除效果而备受关注.然而,研究者们集中关注于砷与抗生素复合污染的毒理效应,对其相互作用及影响过程研究尚少.本文通过总结介孔碳的制备方法、关键影响因子及其作用机理,综述了介孔碳对砷与抗生素修复应用的研究与发展现状,归纳了现阶段研究不足,同时对介孔碳在砷与抗生素复合污染的研究趋势进行了展望. 展开更多
关键词 介孔碳 砷 四环素 相互作用 机理.
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金属尾矿微生物对尾矿环境的适应与调控机制研究进展 被引量：3
4
作者 杨正桥 邹奇 +2 位作者 韦行 周凯 陈志良 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期156-166,共11页
当前中国金属尾矿产生量和贮存量大、分布广、监管难度大、综合利用率低,由此而引起的环境污染问题引起了广泛关注。研究金属尾矿微生物对尾矿环境的适应和调控机制对于尾矿的生物修复具有重要的现实意义,是加强重金属污染防控的重要组... 当前中国金属尾矿产生量和贮存量大、分布广、监管难度大、综合利用率低,由此而引起的环境污染问题引起了广泛关注。研究金属尾矿微生物对尾矿环境的适应和调控机制对于尾矿的生物修复具有重要的现实意义,是加强重金属污染防控的重要组成部分。综述了金属尾矿微生物群落的物种组成,并从pH、重金属和养分方面阐明其对尾矿环境的适应和调控机制。结果表明,金属尾矿中的优势细菌主要为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)和酸杆菌门(Acidobacteria);优势真菌主要为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和罗兹菌门(Rozellomycota);奇古菌门(Thaumarchaeota)和广古菌门(Euryarchaeota)是其中的优势古菌。金属尾矿微生物属于K型策略微生物,它们通过阻止质子和重金属离子进入细胞和从细胞内部排出质子和重金属离子的方式来适应尾矿极酸性和高含量重金属环境,并在养分限制下利用有限的资源获取营养。微生物还进化出了主动改变尾矿环境的能力,它们通过中和质子以及转化和沉淀重金属的方式提高尾矿环境pH值和降低重金属的毒性,并通过固碳、固氮作用和溶解无机磷来积累养分。此外,豆科植物等修复植物能通过分泌次级代谢产物,吸引有益微生物参与尾矿环境的改善。对于金属尾矿的微生物修复研究,可以从金属尾矿风化和修复期间微生物群落的动态变化、多组学技术联合筛选尾矿修复菌剂、微生物的水平基因转移机制、金属尾矿中病毒多样性、微生物之间和微生物与植物的相互作用等方面深入研究,充分发掘金属尾矿微生物在促进生态修复方面的潜力,为金属尾矿环境治理提供科学的解决方案。 展开更多
关键词 金属尾矿 微生物 适应 调控 酸 重金属 养分
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土壤中砷的来源及迁移释放影响因素研究进展 被引量：69
5
作者 安礼航 刘敏超 +2 位作者 张建强 黄玲 陈志良 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期234-246,共13页
砷是一种高致癌风险的类金属,自然环境中高砷(As)含量可对人类和生态系统构成直接的健康威胁。研究自然环境中砷的来源、存在形式及影响因素有助于进一步理解环境中砷的迁移转化规律,降低人体摄入砷的风险。对文献的分析表明,铁锰氧化... 砷是一种高致癌风险的类金属,自然环境中高砷(As)含量可对人类和生态系统构成直接的健康威胁。研究自然环境中砷的来源、存在形式及影响因素有助于进一步理解环境中砷的迁移转化规律,降低人体摄入砷的风险。对文献的分析表明,铁锰氧化物矿物的还原性溶解、黄铁矿及其他硫化物矿物的氧化溶解、铝氢氧化物表面的砷还原、有机质抑制砷吸附以及Eh降低和pH升高是造成砷向环境迁移的主要原因。本文综述了环境中砷的来源及其向环境迁移的多种影响因素,分析了这些因素与砷之间的作用机制,以期为加强砷污染治理提供科学依据。 展开更多
关键词 砷地球化学行为 砷来源 释放迁移 环境污染
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硅酸钠与腐殖肥对土壤Cd形态及油麦菜生物可给性的影响 被引量：3
6
作者 黄玲 周存宇 +4 位作者 张建强 孙梦强 邹奇 韦行 陈志良 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1926-1935,共10页
原位钝化技术是我国重金属污染农田土壤修复技术的研究热点,然而土壤改良后作物重金属的生物可给性及健康风险变化情况仍未可知。本研究以油麦菜为供试蔬菜,选择硅酸钠与腐殖肥2种典型土壤改良剂,通过盆栽试验研究了单一与复配改良剂对... 原位钝化技术是我国重金属污染农田土壤修复技术的研究热点,然而土壤改良后作物重金属的生物可给性及健康风险变化情况仍未可知。本研究以油麦菜为供试蔬菜,选择硅酸钠与腐殖肥2种典型土壤改良剂,通过盆栽试验研究了单一与复配改良剂对土壤理化性质改良、Cd赋存形态、油麦菜生长、Cd累积及其生物可给性的影响。结果表明:单施硅酸钠对油麦菜的生长具有一定的抑制作用,而单施腐殖肥则能显著提高其生物量,0.6%生物腐殖肥+0.3%硅酸钠复配处理对促进油麦菜生长、减少其对Cd的吸收效果最佳。不同处理下油麦菜胃阶段的生物可给性均高于小肠阶段,与不添加改良剂的对照相比,各处理均可降低儿童和成人对油麦菜Cd的摄入量,但不同消化阶段成人油麦菜Cd的生物可给量均高于儿童。单一与复配改良剂均可有效降低油麦菜的致癌风险与非致癌风险,其中0.6%生物腐殖肥+0.3%硅酸钠复配处理下油麦菜对儿童和成人的健康风险降幅分别达40.82%和30.21%。膳食摄取不同处理的油麦菜对人体带来非致癌危害的可能性较小,但可能会对儿童带来潜在致癌风险。 展开更多
关键词 硅酸钠 腐殖肥 生物可给性 健康风险 镉
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铁基改性椰壳生物炭对砷的吸附效果及机制研究 被引量：15
7
作者 张苏明 张建强 +1 位作者 周凯 陈志良 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2021年第7期1503-1512,共10页
目前针对生物炭修复重金属污染的水体、土壤方面的研究虽然很多,但是对其吸附污染物的机制研究却较少。为了提高生物炭对砷的吸附能力,以农业废弃物椰壳为原料,在300℃下利用硫酸及硫酸铁制备铁基改性生物炭,采用SEM-EDS、FTIR、XRD及XP... 目前针对生物炭修复重金属污染的水体、土壤方面的研究虽然很多,但是对其吸附污染物的机制研究却较少。为了提高生物炭对砷的吸附能力,以农业废弃物椰壳为原料,在300℃下利用硫酸及硫酸铁制备铁基改性生物炭,采用SEM-EDS、FTIR、XRD及XPS等手段对椰壳生物炭(CSB)、硫酸改性生物炭(SCSB)以及铁基改性生物炭(SFCSB)表面结构与特征进行表征,通过pH值影响实验、等温吸附实验和动力学吸附实验对CSB、SCSB及SFCSB 3种生物炭吸附砷(As)的效果进行比较。结果表明,硫酸及硫酸铁共同改性使生物炭的比表面积增大了1.56倍,表面官能团新增亚甲基(_CH_(3))和羧基(_COO),SFCSB表面的Fe吸附As(Ⅴ)后在Fe2p能级生成了Fe2O_(3)和FeOOH,证明铁基改性成功。SFCSB对As(Ⅴ)的吸附符合Elovich动力学模型及Langmiur等温吸附模型,当pH=5时,SFCSB对砷的最大吸附量为14.65 mg·g^(−1),与未改性的CSB相比吸附量提高了238倍。SFCSB对As(Ⅴ)的吸附方式为物理化学吸附,吸附机制包括生物炭表面正电荷与阴离子之间的静电吸引、O_H_As氢键结合、砷氧阴离子与铁氧化物的配位体效应和表面羟基官能团络合等。研究表明,铁基改性椰壳生物炭是一种高效的除砷吸附剂。该研究从农业废弃物利用和环境修复的角度出发,为制备更高效、能深度净化污染的生物炭提供参考,也为吸附机制的探讨提供理论依据。 展开更多
关键词 椰壳生物炭 硫酸 硫酸铁 改性 吸附机制
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土壤中砷形态提取和分析的条件改进 被引量：2
8
作者 安礼航 陈阳 +3 位作者 陈志良 刘浩辉 刘敏超 张建强 《绿色科技》 2019年第8期42-46,共5页
指出了通过改进砷的提取条件,以尽可能高的提取率来分析土壤和沉积物中的无机砷形态,同时可以最小化As(Ⅲ)和As(Ⅴ)之间的形态转化。选取磷酸混合盐酸作为提取剂,比较并优化了不同配比、不同的辅助提取手段、不同的预还原剂用量对提取... 指出了通过改进砷的提取条件,以尽可能高的提取率来分析土壤和沉积物中的无机砷形态,同时可以最小化As(Ⅲ)和As(Ⅴ)之间的形态转化。选取磷酸混合盐酸作为提取剂,比较并优化了不同配比、不同的辅助提取手段、不同的预还原剂用量对提取土壤中不同形态砷的效率,并测定了土壤标准物质(GSS-32、GSS-33、GSS-35)和莲花山矿区周围农田土壤中各形态的砷含量以供参考。结果表明:使用1.5 mol/L的磷酸混合盐酸(4∶1)对土壤进行98℃水浴提取3次,每次1 h,浸取率最佳,可达91.34%。土壤标准物质和农田土壤中以As(Ⅴ)为主,占95.9%以上。精密度实验表明,相对误差小于3%(n=6,RSD,0.695～2.176%),该方法的加标回收率为94.87%～100.25%,可作为砷形态分析的理想方法。 展开更多
关键词 无机砷 形态分析 氢化物发生-原子荧光 土壤
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