《土壤修复液、植物营养液》
影响土壤健康的五个主要方面,由西安交大研究院最新研究的微生物植物健康调理液(土壤修复液、植物营养液),200种以上益生菌,每毫升菌落数量5亿以上,研究院五大技术综合作用下,培养出具有极强繁殖活力和同时分泌200种以上活性酶的作用,解决土壤中存在的主要问题:
1、病害:对有害菌和病毒的分解;
2、虫害:对地下虫卵的分解(仅限冬季灌根使用有效和虫在繁殖过程中,虫卵未孵化之前);
3、土壤板结:对长期使用化肥,造成的土壤板结,可以充分土壤疏松,增加土壤养分,调节土壤酸碱度,恢复土壤团粒结构,提高土壤活力。
4、农残:杀虫剂和杀菌剂在土壤中残留部分的充分分解,净化土壤;
5、重金属污染的治理:钝化重金属,解除对土壤和植物的污染及危害。
上述五大问题的解决,净化土壤,恢复土壤自修复系统,建立土壤新的营养平衡。
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土壤修复液、植物营养液
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北极星环境修复网讯:摘要:我国土壤氟污染问题严峻,给部分地区人体健康和生态安全造成严重威胁,但土壤氟污染与防治问题仍没有受到人们的广泛关注。本文概述了土壤中氟的存在形态以及发生的 主要化学反应,综述了近年来国内外有关氟污染土壤修复的研究进展,提出了今后氟污染土 壤修复的研究方向,以期为氟污染土壤的修复提供借鉴和参考。土壤中氟主要分为 5 种形态, 其中 90%以上以残渣态存在,土壤溶液中的氟主要发生沉淀-溶解、络合-解离和吸附-解吸等 反应来维持水-土系统中的氟平衡。目前,氟污染土壤修复技术研究主要集中在化学固定修复技术、化学淋洗技术、电动修复技术以及植物修复技术。今后需要重点研究氟在土壤中的赋存形态及其影响因子,筛选功能微生物和植物,开发联合修复技术以修复氟污染土壤。
关键词 土壤; 氟; 赋存形态; 修复技术
氟是人体必需的微量元素,摄入适量的氟有助 于牙 齿 的 发 育; 但摄入过量的氟则会造成氟中 毒[1-2],对植物和动物造成毒害作用[3-4].电解铝、燃 煤、钢铁加工和磷肥生产过程中会产生大量含氟废物进入环境,并可能通过各种途径进入人体,亚洲、 欧洲、美洲、非洲和澳洲等多地均曾发生地方性氟中毒流行病.中国是地方性氟中毒重度流行的国家之 一,病例数约占世界病例总数的 60%[5].2014 年我 国卫生和计划生育事业发展统计公报显示,我国地 方性氟中毒病区县数共 1219 个,氟斑牙患者 3268.2 万人,氟骨症病人 315.3 万人[6].饮用水和食物是人 体摄入氟的主要来源,通常,地下水、饮用水和食物中的氟均来自土壤[7]。土壤氟安全对生态环境健康 和人体健康具有重要意义。因此,对氟污染土壤的修复已成为一个急需解决的环境问题。土壤中氟的存在量、存在形态及生物有效性决 定其对生物和环境的危害程度,土壤水溶性氟含量 是土壤-水-植物、动物( 食物链) 氟环境风险的枢纽, 也是控制和治理氟污染的重要因素[8]。客土、深埋等 常规土壤修复方法可用于氟污染土壤修复[9],化学钝化技术、化学淋洗技术、电动修复技术以及植物修 复技术也可用于氟污染土壤治理.本文首先对土壤氟的存在形态进行分析,并介绍国内外近年来氟污染土壤修复技术的研究现状,并对氟污染土壤修复 的发展趋势和研究重点进行展望,为今后开展相关 研究提供借鉴和参考。
1 土壤氟形态
土壤中氟的存在形态极为复杂[10].一般可将土壤中的氟分为: 水溶态、可交换态、铁锰氧化物态、有机束缚态和残余固定态等( 图 1)。大量调查研究表 明,土壤氟主要以残渣态为主,占全氟含量 90%以 上,在不同地区各形态氟含量占比不同[11-12]。其中, 水溶态氟和可交换态氟对植物、动物、微生物及人类 有较高的有效性,易被作物根系吸收并进入食物 链[13-14]。土壤水溶态氟含量与土壤有机质、成土母 质、土 壤 质 地、土 壤 pH 值及气候条件等密切相 关[15-16],其中,土壤 pH 值对氟的存在形式具有显著 影响[17-18]。有研究表明,土壤 pH 为 6.0 ~ 6.5 时,氟 的溶解性最小,pH 小于 6 或 pH 大于 6.5 时,土壤中 可溶态氟的含量会增加[19]。目前,对铁锰氧化物态 和有机束缚态氟的研究较少,有研究认为,铁锰结合 态氟与 pH 值、交换性钙和全磷呈显著正相关,与无 定形 Al 和游离 Al 呈显著负相关; 有机结合态氟与 交换性钙和全磷呈显著正相关[20]。然而,由于不同 土壤性质不同,影响铁锰氧化物态和有机束缚态氟 含量的因素也会存在差异。
在水-土系统中,氟离子主要发生沉淀-溶解、络 合-解离、吸附-解析等反应来维持系统氟平衡( 图 2、 表 1)。存在于土壤溶液中的氟离子会与土壤中的 Ca2+、Fe3+、Al3+、Mg2+ 等离子发生反应,形成沉淀,在 土壤中积累,但是这些反应过程是可逆的,一旦土壤 条件发生变化,它就会溶解出来,重新转化为氟离 子[21]。在 pH 小于 6 的土壤条件下,土壤溶液中容易 形成 Al-F 络合物( AlF3、AlF4 -、AlF2 +、AlF2+ ) ,只有 极少部分的氟以自由氟离子的形式存在; 在极酸性 土壤中,土壤溶液中存在大量游离态铁离子,因此可 溶性氟主要以 Fe-F 络合物( FeF2 +、FeF2+、FeF3 ) 的 形式存在[22],此外,可溶性氟还可与锰、锌等离子形 成络合物.动、植物组织天然降解产生氨基酸、羧酸、 碳水化合物、低级醇和酚类物质等低分子有机配位 体,可与金属氟络合物形成复杂的络合物,这对中间 络合产物具有稳定作用。吸附是土壤积累氟的一种 重要方式,土壤中铁铝氧化物胶体和土壤腐殖质是氟的主要吸附剂,对氟离子的吸附主要是通过与黏 土矿物和土壤腐殖质上的氢氧根离子发生交换实现 吸附,对金属-氟络合物阳离子的吸附则主要通过与 黏土矿物或土壤腐殖质上的阳离子交换实现[13].在 pH 值较高的土壤环境中,吸附于黏粒、有机质颗粒 和水合氧化物的可交换正电荷上的氟阴离子与 OH- 发生交换,更多的氟阴离子被释放出来,土壤对 氟离子的吸附减少,使土壤溶液中氟离子的浓度升 高[12].针对 pH 值的影响,日本学者提出了一个土壤 可溶性氟存在状态的假定图.该假设指出,在 pH 大 于 5 的土壤环境中,无定形铝与氟离子发生络合反 应生成氟铝络合离子,若存在大量的钙离子,大量活 动性氟将被钙离子牢固地固定下来,可使土壤中活 性强的水溶性氟含量降低 2~3 倍[17]。
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土壤污染与治理
受污染土壤
是指未受或少受人类活动(特别是人为污染)影响的土壤环境本身的化学元素组成及其含量。它是诸成土因素综合作用下成土的过程的产物,所以实质上是各自然成土因素(包括时间因素)的函数。
土壤具有一定容纳固、液、气相等物质的能力,如土壤的热容量、持水量(田间持水量、饱和持水量),再如对农药与化肥的施用有一定容量,对作物密植也有一定容量。若过度密植、或农药与化肥施用量、灌溉水量超过土壤相应的容量,不仅不能增产,而且会导致减产与环境污染,或其他环境问题。
土壤环境容量系指土壤环境单元所允许承载的污染物质的最大数量或负荷量。
土壤污染:土壤本身具有较强的净化能力,但是当土壤中某些有害物质含量过高,超过了土壤净化能力,土壤微生物的生命活动就受到抑制和破坏,从而使土壤遭受污染。
主要来自于工业“三废”。按农田土壤被污染的途径,有以下五个主要来源:
(1)污水灌溉
(2)施肥
(3)施用农药
(4)工业废气
(5)工业废渣
土壤污染物的主要种类
(1)无机物:如重金属、酸、碱、盐等。
(2)有机农药:如杀虫剂、杀菌剂、除草剂等。
(3)有机废弃物:如油、酚等有机物。
(4)化学肥料,如氮、磷肥等;污泥、矿渣、粉煤灰等(不正确、不恰当使用造成,理性看待)。
(5)放射性物质及寄生虫、病原菌和病毒等。
土壤污染的防治
(1)加强对土壤污染源的调查和监测
(2)彻底消除污染源
(3)增施有机肥料及其他肥料
(4)铲除表土或换土
(5)生物措施
(6)采用人工防治措施
以上只是对土壤污染和治理的简单介绍,更多细节以及方法需要在实践中发现,并不断优化,才能够有更好的明天。
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北极星环境修复网讯:土壤无机污染物中以重金属比较突出,主要是由于重金属不能为土壤微生物所分解,而易于积累.转化为毒性更大的甲基化合物,甚至有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积,严重危害人体健康。而土壤重金属的修复方法也存在多种科研方向,今天就土壤重金属修复措施进行整理,供各位学习。
一、工程措施
包括客土法、换土法、深耕翻土法、固化、稳定化方法、电动力修复法等,工程措施具有稳定、见效快的优点,但存在工程量大、投资费用高、二次污染隐患等缺点,不适宜大面积污染土壤的治理。
二、化学治理措施
包括淋溶法、施用改良剂等方法,能够在短期内降低土壤中重金属的毒性和生物有效性,因人为向土壤中施加化学药剂,易造成二次污染,且该方法是一种原位修复方法,重金属Cd仍存留在土壤中,容易再度活化危害植物,其潜在威胁并未消除。
(淋溶法 原理)
三、农业生态修复措施
通过调节诸如土壤水分、土壤pH值、土壤阳离子代换量(CEC)、CaCo3和土壤氧化还原状况及气温、湿度等因素,降低Cd生物有效性,以减弱重金属对植物的毒害作用。Cd形态发生了改变,但仍存在土壤中,容易再度活化,对生物产生危害。
四、微生物修复
微生物抗重金属机制包括生物吸附、胞外沉淀、生物转化、生物累积和外排作用。微生物一方面可以降低土壤中重金属的毒性,并可以吸附积累重金属;另一方面可以改变根系微环境,从而提高植物对重金属的吸收、挥发或固定效率。目前,大部分微生物修复技术还局限在科研和实验室水平,实例研究还不多,无法大面积推广。
五、动物修复
利用土壤中的某些低等动物如蚯蚓进行重金属cd污染修复的研究仍局限在实验室阶段,且因受低等动物生长环境等因素制约,其修复效率一般,并不是一种理想的修复技术。
六、植物修复
将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上,对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力,将植物收获并进行妥善处理(如灰化回收)后将重金属移出土体,达到污染治理与生态修复的目的。
原标题:行业专栏 l 土壤重金属修复常见措施,收藏学习!
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