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土壤重金屬消解方法有哪些

發布時間:2022-07-04 11:04:00

1. 重金屬土壤污染的治理措施有哪些

1、施用改良劑
施用改良劑是指向土壤中施用化學物質,以降低金屬活性,減少重金屬向植物體內的遷移,這種技術措施一般稱之為重金屬鈍化,將其施在輕度污染的土壤中是有效的。常用的改良劑有石灰、碳酸鈣、磷酸鹽、硅酸鈣爐渣和促進還原作用的有機物質,如有機肥等。
(1)調節土壤的PH值和施用鹼性物質。可以向酸性土壤中施用石灰性物質如硅酸鈣、碳酸鈣、熟石灰等含鈣的鹼性材料。一般施用量以提高土壤PH值在7左右為目的,因為土壤的PH值提高到7以上,對重金屬的抑制效果可達70%--80%。
(2)增施土壤有機質。任何一種有機肥料包括動物糞便、人糞便、泥炭和堆肥等,不僅可以提高土壤肥力帶給植物所需營養元素,同時還提供土壤腐殖質物質,尤其在腐熟度比較高的堆肥中,胡敏酸數量也是比較大的。有機肥料施入土壤中可以提高土壤陽離子交換容量,並且也增加了土壤較多的螯合物質,如胡敏酸。施用有機肥不僅能改善土壤環境條件,促進植物生長,而且還能明顯地降低土壤交換性金屬含量。 (3)離子拮抗作用。利用離子的拮抗作用,即用一種化學性質相似而又不是污染的元素控制另外一種污染的重金屬元素的吸收作用,如鎘和鋅,鉬和鐵之間。如利用硫酸鐵作為鐵的來源施用,可以明顯減少稻田鉬的活性,從而控制向水稻體中的遷移量,最終使水稻生長正常,各種指標都趨於正常。
2、調節土壤Eh(氧化還原電位)水漿管理
土壤多種重金屬在還原條件下,隨著淹水時間的延長,與生產的H2S的給源就可以減少重金屬在土壤的活性,降低對作物的危害。在遭受鎘、鉬污染的土壤,採用長期淹水方法,盡量避免落干、烤田和間斷灌水栽培,才能明顯抑製作物吸收重金屬。而對於砷污染的土壤中,就不能採用淹水控制土壤Eh方法,因為在還原條件下,砷會轉化成亞砷酸,這樣不但不能降低砷毒害,反而增加毒害作用。
3、客土和換土法
客土是指在現有的污染土壤上覆上一層未污染的土壤。換土是指將受污染的土壤挖除至適當深度後再填入未污染土壤。兩種方法對改變污染現狀是非常顯著的。在採取客土和換土措施時,需要注意:①客土和換土材料盡量和當地土壤的理化性質相一致,以免引起土壤下層或新舊土壤之間性質差異過大,造成新的環境問題。如客土是酸性,而原來的土壤是偏鹼性中性,這樣就會引起土壤酸度增大,使下層土壤重金屬活性增大;②所施用的客土或換土的厚度應大於耕層厚度。被換走的污染的土壤應有妥善的處理辦法,以免引起異地污染問題;③在客土和換土過程中應依據土壤(落土材料)的性質,即肥力狀況,同時混入一些提高肥力和鈍化作用的土壤改良劑、肥料、以便使土壤性質迅速接近耕種土壤,不致於減產。

2. 土壤重金屬污染治理的方法有哪些

當前,世界各國很重視對重金屬污染治理方法研究,並開展廣泛的研究工作。根據處理方式,處理後土壤位置是否改變,污染土壤治理技術可分為:原位(Insitu)治理和異位(Exsitu)治理。異位治理環境風險較低,見效快且系統處理預測性較高,但成本高、對環境擾動大。相對來說,原位治理則更為經濟實用,操作簡單。 根據治理工藝及原理的不同,污染土壤治理技術可分為:工程治理措施和物理化學修復兩大類。工程治理措施主要包括:客土、換土、去表土和深耕翻土等措施;物理化學修復主要包括:固化/穩定化、電動修復、絡合淋洗、蒸汽浸提、氧化還原、農業修復、生物修復等。四川永沁環境

3. 土壤中重金屬超標如何處理

(一)常見治理方法
土壤重金屬污染治理途徑主要有兩種,一是改變重金屬在土壤中的存在狀態,使其由活化態轉為穩定態;二是從土壤中除去重金屬。
常採用的物理及物理化學的方法時熱解吸法、電化學法和提取法。對於揮發性重金屬可用加熱方法從土壤中解吸出來。若重金屬滲透性不高且傳導性差則用電化學法除去。提取法可利用試劑和土壤中的重金屬作用,形成溶解性的重金屬離子或金屬試劑絡合物,回收再利用。
(二)工程物理化學法
工程物理化學法是利用物理、化學等方法治理重金屬污染土壤的方法。在重金屬污染的初期,由於污染較集中,這種方法較為普遍採用,主要方法有:客土法、沖洗絡合法、電動化學法、熱處理法、物理固化法等。對於污染重、面積小的土壤運用物理化學法具有治理效果明顯、迅速的優點,但對於污染面積較大的土壤則需要消耗大量的人力與財力,而且容易導致土壤結構的破壞和土壤肥力的下降,因此對於大面積重金屬污染地不宜採用這種方法。
熱處理法是將污染土壤加熱,使土壤中的揮發性污染物揮發並收集起來進行回收或處理;電解法是使土壤中重金屬在電解、電遷移、電滲和電泳等的作用下在陽極或陰極被移走。
(三)生物修復法
生物修復是指利用生物的新陳代謝活動減少土壤中重金屬的濃度或使其形態發生改變,從而使污染的土壤環境能夠部分或完全恢復到原始狀態的過程。修復措施主要包括植物修復、微生物修復和動物修復等。因其具有效果好、投資省、費用低、易於管理與操作、不產生二次污染等優點,日益受到人們的重視,成為污染土壤修復研究及工程運用的熱點。 1、植物修復措施
植物修復措施是以植物忍耐和超量積累某種或某些化學元素理論為基礎,一些重金屬污染區存在著對重金屬具耐性的植物,這些植物通過排斥或在局部使重金屬富集,使重金屬在植株根部細胞壁沉澱而「束縛」其跨膜吸收,或與某些蛋白質、有機酸結合生成不具生物活性的解毒形式,從而提高了對重金屬傷害的忍耐度。利用植物及其共存微生物體系清除環境中的污染物是一門新興起的環境應用技術。植物治理措施的關鍵是尋找合適的超積累或耐重金屬植物,超積累植物可吸收積累大量的重金屬,但植物修復措施也有局限性,如超積累植物通常生物量低,生長緩慢,效果不顯著。
2、微生物修復措施
微生物治理是利用土壤中的某些微生物對重金屬具有吸收、沉澱、氧化和還原等作用,從而降低土壤中重金屬的毒性。原核生物(細菌、放線菌)比真核生物(真菌)對重金屬更敏感,利用此原理在土壤中培養富汞細菌,將這些細菌收集後,經蒸發、活性碳吸附等方法治理受汞污染的土壤。當前運用遺傳、基因工程等生物技術,培育對重金屬具有降毒能力的微生物,並運用於污染治理,是土壤重金屬污染研究中較活躍的領域之一。
土壤重金屬污染的微生物修復主要包括2方面:即生物吸附和生物氧化-還原。生物吸附是重金屬被生物體吸附,如藍細菌、硫酸還原菌以及某些藻類能夠產生具有大量陽離子基團的胞外聚合物如多糖、糖蛋白等,並與重金屬形成絡合物;而生物氧化是微生物對重金屬離子進行氧化、還原、甲基化和脫甲基化作用,降低土壤環境中重金屬含量。
3、低等動物修復措施
土壤中的某些低等動物(如蚯蚓類)能吸收土壤中的重金屬,因而能一定程度地降低污染土壤中重金屬的含量。韓國有科學家運用蚯蚓毒理學試驗對3個廢棄的砷礦及重金屬礦區尾礦進行修復實驗,研究表明蚯蚓對鋅和鎘有良好的富集作用。由此可見,在重金屬污染的土壤中放養蚯蚓,待其富集重金屬後,採用電激、清水等方法驅出蚯蚓集中處理,對重金屬污染土壤有一定的治理效果。
(四)農業治理方法
農業治理是因地制宜的改變一些耕作管理制度來減輕重金屬的危害,在污染土壤上種植不進入食物鏈的植物。主要有:控制土壤水分是指通過控制土壤水分來調節其氧化還原電位,達到降低重金屬污染的目的;選擇化肥是指在不影響土壤供肥的情況下,選擇最能降低土壤重金屬污染的化肥;增施有機肥是指有機肥能夠固定土壤中多種重金屬以降低土壤重金屬污染的措施;選擇農作物品種是指選擇抗污染的植物和不要在重金屬污染的土壤上種植進入食物鏈的植物。
農業治理措施的優點是易操作、費用較低,缺點是周期長、效果不顯著。 目前,土壤重金屬污染治理的主要措施就是「預防為主,防治結合」。對於沒有被污染的土壤以預防為主,切斷污染源,提高土壤環境容量;對於已被污染的土壤主要是進行改造、治理,以消除污染。土壤重金屬污染物的遷移轉化非常復雜,治理極其艱難,必須引起人類的高度注重,杜絕土壤的重金屬污染。

4. 土壤污染有何特點常見重金屬污染土壤治理方法有哪些

比起大氣、水污染,土壤污染通常更難以治理,同時治理方法往往需要根據不同的污染情況而設計,並沒有單一的解決方案。
常見的重金屬土壤治理的方法包括化學法、生物法、熱力學方法等,每種方法又包含不同的技術,每種技術又可以採用不同的施工方案實施。化學法主要通過將重金屬污染土壤與化學穩定劑混合來實現重金屬的穩定化,而石灰等穩定劑通常不能有長期的治理效果,分子鍵合是目前業界關注的一種以長期穩定性為特點的修復葯劑。生物法一般有植物修復和微生物修復等。植物修復通過超積累植物吸收土壤中的重金屬,比較安全但是修復周期長;微生物修復通過土壤中微生物降解重金屬,但是影響修復效果的因素較多,目前應用較少。熱力學方法可以通過高溫來使重金屬玻璃化,但是成本很高。

5. 土壤重金屬檢測,在樣品消解時可採用電熱板消解或微波消解,兩者有什麼不同

土壤濕法消解過程中需要注意的細節問題嚴平川1前言由於土壤結構的復雜性,要檢測土壤的成分,特別是其中重金屬元素的含量,必須進行消解。目前常用的消解方法有濕法、干灰化法和微波消解三種。國家標准(GB/T17138~17141-1997)(下文簡稱國標方法)使用的方法是濕法消解,主要用於測定土壤中Cu、Pb、Zn、Cd、Ni等重金屬元素的含量。下面針對國標方法採用的濕法消解土壤的過程中容易出現影響檢測質量、操作安全等細節問題,提出個人的觀點,希望和同行交流經驗。2土壤成分與加酸的目的土壤一般由無機物(已經風化成沙、淤泥、黏土的小顆粒岩石)、有機物(分解的植物、動物遺體和肥料統稱為腐殖質)、水和空氣組成。用於檢測的土壤樣品一般只含有無機和有機成分。國標採用的消解方法就是用各種酸在高溫環境下破壞復雜的土壤結構,最後製成澄清、透明、適於儀器檢測的水溶液。首先加「王水」(鹽酸和硝酸按照3:1的比例配製)和氫氟酸破壞土壤的晶格結構,使嵌在其中的重金屬元素析出。氫氟酸的作用主要是破壞氧化硅的晶格結構,發生化學反應:SiO2(s)+4HF(aq)→SiF4(g)+2H2O(l),反應生成的SiF4有毒,具有腐蝕性、刺激性,可致人體灼傷。然後加高氯酸,破壞土壤中的有機質成分,使原本富集於動植物體內後形成的土壤腐殖質中的重金屬元素析出。3加酸的時間控制國標方法中提到「用水濕潤後加入10ml鹽酸,於通風櫥內的電熱板上低溫加熱,使樣品初步分解,當蒸發至約剩3ml時,取下稍冷,然後加入5ml硝酸、5ml氫氟酸、3ml高氯酸,加蓋後於電熱板上中溫加熱1h左右,然後開蓋,繼續加熱除硅。用水沖洗坩堝蓋和內壁,並加入1ml硝酸溶液溫熱溶解殘渣。將溶液轉移至25ml容量瓶中,冷卻後定容,搖勻備測。」有的技術文獻提到用「王水」消解,即先用鹽酸和硝酸按照比例配製「王水」,然後一次性加入;或者先加入鹽酸,緊接著按照比例加入硝酸。筆者認為後一方法加酸時間控制消解效果更好。國標方法中加入硝酸後,緊接著加入氫氟酸和高氯酸,筆者認為不妥。首先,三酸相繼加入會發生反應:HNO3+HClO4---->NO2+(硝基正離子)+H2O+ClO4-,硝酸在高氯酸中得到質子而顯示鹼性,會降低硝酸消解的作用。其次,高氯酸與硝酸中含有的低價態氮氧化物反應,降低了高氯酸的消解效果。在實驗中,我們經常會因為硝酸驅趕不盡而加入高氯酸,生成大量的棕黃色煙霧,即NO2氣體。所以,加入高氯酸的最佳時間應該是在硝酸加入後消解約10~20分鍾後,硝酸煙霧揮發殆盡。最後加入硝酸溶液進行溫熱,目的是溶解土壤消解後生成的大量無機鹽結晶物。筆者認為加熱時間應該更長些,讓溶液煮沸,使其中的硝酸揮發掉,然後定容。4加酸量的控制國標方法中提到,稱取土樣於聚四氟乙烯坩堝中,用水濕潤。用水均勻濕潤的目的是把坩堝壁上的土壤洗到坩堝底部,既避免加硝酸時將土壤「沖起」,又防止加酸後沒有均勻濕潤的樣品在加熱不均時發生「爆沸」。在保證將土壤全部濕潤的前提下,加水量越少越好,水加多了相當於把酸稀釋了,不能保證消解效果,還會延長消解時間。

6. 土壤重金屬檢測方法和標准有哪些

各項重金屬的檢測原理及採用標准

1、重金屬砷的檢測原理及採用標准

採用標准(GB/T5009.11-2003)硼氫化物還原比色法,即樣品經消化後,加入碘化鉀-硫脲並加熱,將五價砷還原為三價砷,在酸性條件下硼氫化鉀將三價砷還原為負三價,經儀器檢測得出砷含量。

2、重金屬鉛的檢測原理及採用標准

採用相關標准(GB/T5009.12-2003)二硫腙比色法,即樣品經消化後,在弱鹼性條件下,鉛離子與二硫腙生成紅色絡合物,比色測定。

3、重金鉻的檢測原理及採用標准

樣品經消化後,在二價錳存在條件下,鉻離子與二苯碳醯二肼反應生成紫紅色絡合物,絡合物顏色的深淺與六價鉻含量成正比,比色測定可得出鉻含量。

4、重金屬鎘的檢測原理及採用標准

採用標准(GB/T5009.15-2003)比色法,即樣品經消化後,在鹼性條件下,鎘離子與6-溴苯丙噻唑偶氮萘酚生成紅色絡合物,比色測定。

5、重金屬汞的檢測原理及採用標准

採用標准(GB/T5009.17-2003)二硫腙比色法,即樣品經消化後,在酸性條件下,汞離子與二硫腙生成橙紅色絡合物,比色測定。

7. 已經被重金屬污染的土壤該怎麼治理

1、熱解吸法
在處理重金屬污染土壤時, 先將土壤破碎, 然後向土壤中添加能使重金屬化合物分解的添加劑, 對土壤 進行加熱升溫處理 (常用的加熱方法有蒸汽、 紅外輻射、 微波 和射頻 ), 將有害物質解吸出來, 再對解吸出的重金屬蒸汽進 行收集、 回收利用。該法主要用於處理具有於揮發性的重金 屬, 如 H g Se等。美國的一家汞回收服務公司對汞的回收利 、 用進行了實驗室和中型模擬試驗研究, 最後成功地應用於 現場治理, 至今已治理了 2 300 t H g污染土壤, 治理後土壤 中汞的含量達背景值 ( < 1 m g /L) 。該法的不足之處在於 土壤有機質和結構水在治理過程中遭到破壞, 並難以恢復。
2、超積累植物龍葵 ( Solanum nigrum )
我國植物種類繁多, 資源豐富, 在尋找超積累植物方面仍有很大的空間。 植物揮發是指植物吸收土壤中的重金屬, 將體內重金屬 轉化為可揮發的狀態, 並通過植物葉片等部位揮發出去, 從 而降低土壤中重金屬含量。這種修復方法應用范圍較小, 更 多地用於一些揮發性的重金屬, 如 H g Se等。並且, 通過植 、 物揮發雖然減少了土壤中重金屬含量, 但揮發出的重金屬進 入大氣, 會造成大氣的重金屬污染。從整體環境考慮, 修復 土壤中的重金屬污染不能以對其他環境造成污染為代價。 目前, 重金屬的轉化揮發機制尚在研究中。 植物穩定是通過吸收、 分解、 氧化、 固定等過程, 降低重 金屬的流動性和生物可利用性, 防止重金屬的滲漏和轉移, 減少重金屬對植物的危害。在這一過程中, 土壤中重金屬含 量並不減少, 只是存在形態發生了變化。
3、在 土壤環境方面, 通過施有機肥來提高土壤肥力, 減弱土壤中 重金屬的毒性, 減小對植物的毒害; 或通過施有機肥提高重 金屬的生物有效性, 以利於修復植物的吸收, 提高修復效率。 在植物方面, 通過植物培育和馴化, 增強植物對重金屬的耐 性和累積率, 提高植物的修復效率。另外, 通過調節諸如土 壤水分、 土壤 pH、 土壤氧化還原狀況及氣溫、 濕度等生態因 子, 利用生態手段對環境介質進行控制, 以減弱重金屬對植 物的毒害。
4、動物修復
利用土壤中的某些低等動物如蚯蚓能吸收 重金屬的特性, 在一定程度上降低污染土壤中重金屬比例, 達到動物修復重金屬污染土壤的目的。有研究表明, 當土壤 中 Pb的質量分數為 170~ 180 mg /kg時, 蚯蚓的富集系數為 0. 36。在 Pb污染的土壤中投放蚯蚓, 待其富集重金屬後, 采 用電激、 清水等方法驅出蚯蚓集中處理, 對於 Pb污染的土壤 、 重金屬污染土壤 改良劑及植物和化學聯合修復方法 等。多種修復技術的 綜合應用必將是土壤修復技術研究的趨勢。
5、植物修復
1983年, 美國科學家 Chaney 等首次提出利 用植物去除土壤中重金屬污染物的設想。這是一種處理土 壤重金屬污染的生態技術, 其機理主要是通過某些植物對重 金屬元素的吸收、 積累和轉化, 達到減輕重金屬污染土壤的 目的。與傳統的修復方法相比, 植物修復具有綠色、 環保、 經 濟等優勢。植物去除土壤中重金屬的機理主要依靠植物萃 取作用、 根系 過濾 作用、 物揮 發作 用和 植物 固定 化 作 植 用 。

8. 怎樣消除土壤種重金屬鉻

目前消除土壤重金屬污染已經是很大的技術難題,還沒有一個真正簡單可行的方法。
1、工程治理措施主要包括:客土、換土、去表土和深耕翻土等措施;
2、物理化學修復主要包括:固化/穩定化、電動修復、絡合淋洗、蒸汽浸提、氧化還原、農業修復、生物修復等。

其實很多微生物對重金屬有很強的吸附能力,建議你多施生物有機肥,其中的微生物可選含枯草芽孢桿菌、酵母菌;有機質選用玉米芯為原料的;再適量加一些高嶺土;雖然不能完全消除掉土壤中的重金屬鉻,但也會減少在50-70%左右吧

9. 土壤中重金屬污染的特點和治理辦法

土壤重金屬污染的主要特點:污染范圍廣、持續時間長、污染隱蔽性、無法被生物降解,並可能通過食物鏈不斷地在生物體內富集,甚至可轉化為毒害性更大的甲基化合物,對食物鏈中某些生物產生毒害,或最終在人體內蓄積而危害健康。
治理方法及特點:包括工程治理、生物治理、化學治理及農業治理方法。工程治理效果徹底、穩定,但實施復雜、治理費用高、易引起土壤肥力下降;生物治理實施簡便、投資少,對環境破壞小,但是治理效果不理想;化學方法治理效果和費用都適中,但容易再度活化;農業治理方法易操作、費用低,但是周期長、效果不顯著。
綜上,根據不同的污染項目特點及對治理效果、周期及經費要求,應選擇最適宜的治理方法.化學穩定化治理的方法往往存在不能確保治理效果長期穩定性的問題,但目前比較受關注的分子鍵合修復技術可以很好解決這一問題,它將成為一種集治理效果好、費用低和治理周期短為一體的優選治理方法。常見的重金屬土壤治理的方法包括化學法、生物法、熱力學方法等,每種方法又包含不同的技術,每種技術又可以採用不同的施工方案實施。化學法主要通過將重金屬污染土壤與化學穩定劑混合來實現重金屬的穩定化,而石灰等穩定劑通常不能有長期的治理效果,分子鍵合是目前業界關注的一種以長期穩定性為特點的修復葯劑。生物法一般有植物修復和微生物修復等。植物修復通過超積累植物吸收土壤中的重金屬,比較安全但是修復周期長;微生物修復通過土壤中微生物降解重金屬,但是影響修復效果的因素較多,目前應用較少。熱力學方法可以通過高溫來使重金屬玻璃化,但是成本很高。

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