铜污染土壤的生物修复研究进展

随着工业化与农业化进程的加快,土壤重金属污染问题日益突出。铜(Cu)既是生命体生长发育的必需微量元素,也是重金属污染物之一。土壤中过量的Cu不仅会对植物产生毒害,而且能够通过食物链的富集作用,对人类健康造成严重威胁。生物修复技术作为治理重金属污染土壤的一种新型技术受到广泛关注。文中对生物修复的主要技术如植物修复、微生物修复、植物-微生物联合修复、动物修复等在治理Cu污染土壤方面的研究进展进行综述,以期为重金属污染土壤有效治理和可持续农业的发展提供理论依据。     

低放核素污染土-水介质的植物修复研究进展

植物修复技术是利用植物根系吸收水分和养分的过程来吸收和转化土壤和水体中的污染物,以期达到清除,修复和治理的目的,是用于对土壤-水体中重金属和放射性核素污染清除的生态技术.本文就放射性核素的来源、污染现状、植物对放射性核素的积累筛选以及对污染土壤的修复研究进行综述,以明确植物修复技术在改善环境中的作用,为进一步筛选超积累植物并探讨植物对放射性核素污染的修复机理提供参考.     

利用能源植物治理土壤重金属污染

随着工农业的发展,土壤重金属污染日益加剧,严重威胁着粮食生产和人类健康。植物修复因其成本低、环境友好以及可大规模原位修复等优点备受关注,成为近年来迅速发展的重金属污染土壤治理技术。在介绍国内外植物修复技术发展与应用现状的基础上,提倡大力发展能源植物修复重金属污染土地,并结合湖南重金属污染田间试验结果,重点对甜高粱(Sorghum bicolor(Linn.)Moench)用于重金属污染土壤修复的优势、可行性及提高修复效率的措施进行了深入分析与探讨。利用甜高粱治理土壤重金属污染,能将土壤修复与生物能源生产有机结合,使重金属从粮食链转入能源链,同时兼顾了生态和经济效益,具有广阔的应用前景。     

汞污染土壤植物修复技术研究进展

汞是一种全球性污染物,汞污染土壤的修复问题,一直倍受各国科学工作者关注,土壤汞污染的植物修复技术是近年来发展起来的新兴技术.其中,汞污染土壤的植物提取技术是最有发展前途的一种汞污染土壤植物修复技术.本文对国内外有关汞污染土壤的植物修复技术进行了系统分析,对有关汞污染土壤的植物修复应用技术,如植物挥发、固化及提取等修复方法进行了评述,探讨了植物修复技术在汞污染土壤修复中的应用前景.加快对汞超积累植物的筛选和植物体对重金属耐性机制的研究,对今后开展汞污染土壤的植物修复工作具有重要的现实意义.     

持久性有机污染土壤的植物修复及其机理研究进展

随着人类对化学品的依赖程度越来越高,环境的有机污染状况也越来越严重.有机污染土壤的植物修复是指利用植物在生长过程中,吸收、降解、钝化有机污染物的一种原位处理污染土壤的方法,具有应用成本低、生态风险小、对环境副作用小等特点.本文综述了近年来国内外有机污染土壤的植物修复研究进展情况,重点介绍了多氯联苯、多环芳烃、农药和硝基芳香化合物等持久性有机污染物的植物修复,阐述了有机污染土壤植物修复的关键机制,并分析了该技术在实际工程应用中的局限性及应考虑的因素.最后,指出了今后该领域的重点研究方向.     

土壤重金属的超富集植物研发利用现状及应用入侵植物修复的前景综述

植物修复作为一种绿色安全技术成为土壤重金属污染治理研究的热点领域之一。综述了当前已筛选用于土壤重金属污染修复的植物种类、研发现状及其应用模式, 总结了植物修复技术存在的问题及面临的困境。在此基础上, 围绕入侵植物生长繁殖快、生物量大、抗逆性强及其对某些重金属的超富集特性, 分析探讨了入侵植物作为土壤重金属污染修复的可行性及应用前景, 并提出对入侵植物修复的后续处理利用思路, 旨为综合利用入侵植物修复土壤重金属污染提供可能的新途径和新方法。     

石油污染土壤植物-微生物修复研究进展

依据国内外近10年来有关石油污染土壤生物修复研究的成果,综合阐述了石油污染土壤的植物修复、微生物修复及植物-微生物联合修复方法研究,重点讨论植物-微生物联合作用,主要包括植物根际微生物、根分泌物以及菌根对石油污染物降解的影响,提出了污染土壤原位修复中需要重视的问题.     

有机污染土壤生物修复的生物反应器技术研究进展

人类广泛的工农业生产活动常常导致土壤污染。常见的土壤污染有重金属污染和有机污染。近年来 ,世界各国开始重视污染土壤的治理。处理方式主要包括热处理 (焚烧法 )、物理及物理化学处理(洗涤 )和生物处理 (生物修复技术 )。其中生物修复技术被认为最有生命力[1,7] 。目前 ,国外采用的土壤生物修复技术有原位处理、场上处理和生物反应器。生物反应器技术能够有效地发挥生物法的特长 ,是污染土壤生物修复技术中最有效的处理工艺 ,但该技术尚处于实验室研究阶段 ,未广泛应用于现场处理。本文就国外使用生物反应器治理有机污染土壤的研究进展…     

工业大麻对重金属污染土壤的治理研究进展

由于工业、农业、废水处理、建筑和采矿等一系列人为活动造成土壤的污染程度日益严重,致使土壤不能用于粮食等作物生产.如何深入治理重金属污染土壤已成为当今研究的热点.由于传统的治理重金属污染技术非常昂贵,并存在二次污染的风险,促使研究者寻求新的治理技术.而植物修复技术以其价廉、清洁、不破坏环境、不会造成二次污染等特性逐步引起了学术界和政府部门的广泛重视.近年来,工业大麻以其优良的修复特性和利用价值已成为修复重金属污染土壤的候选植物之一.在此重点论述了重金属对工业大麻的影响及其在大麻不同部位的分布;工业大麻对重金属的吸收能力以及工业大麻对重金属污染土壤修复的优良特性,最后对工业大麻修复重金属污染土壤技术存在的不足等进行归纳总结,以便为工业大麻对重金属污染治理研究及耐重金属或超富集工业大麻品种的选育和栽培技术研究提供指导.     

有机物及重金属植物修复研究进展

植物修复技术是近年来发展起来的一种非常有前途的生物治理技术 ,也是当前学术界研究的热点领域 .本文对植物修复的类型 ,植物修复土壤、水体有机污染物、重金属和某些放射性核素的过程、机理及可能影响因子作了概括和详尽讨论 ,并就国内外近年来植物修复技术在污染环境中的应用和研究成果进行了综述     

土壤氟形态与氟污染土壤修复

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.     

Biological technologies for the remediation of co-contaminated soil

Compound contamination in soil, caused by unreasonable waste disposal, has attracted increasing attention on a global scale, particularly since multiple heavy metals and/or organic pollutants are entering natural ecosystem through human activities, causing an enormous threat. The remediation of co-contaminated soil is more complicated and difficult than that of single contamination, due to the disparate remediation pathways utilized for different types of pollutants. Several modern remediation technologies have been developed for the treatment of co-contaminated soil. Biological remediation technologies, as the eco-friendly methods, have received widespread concern due to soil improvement besides remediation. This review summarizes the application of biological technologies, which contains microbial technologies (function microbial remediation and composting or compost addition), biochar, phytoremediation technologies, genetic engineering technologies and biochemical technologies, for the remediation of co-contaminated soil with heavy metals and organic pollutants. Mechanisms of these technologies and their remediation efficiencies are also reviewed. Based on this study, this review also identifies the future research required in this field.     

Miscanthus: A fast‐growing crop for environmental remediation and biofuel production

As an herbaceous perennial, Miscanthus has attracted extensive attention in bioenergy refinery and ecological remediation due to its high yield and superior environmental adaptability. This review summarizes current research advances of Miscanthus in several aspects including biological properties, biofuels production, and phytoremediation of contaminated soil. Miscanthus has relatively high biomass yield, calorific value, and cellulose content compared with other lignocellulosic bioenergy crops, which make it one of the most promising feedstocks for the production of second‐generation biofuels. Moreover, Miscanthus can endure soil pollutions caused by various heavy metals and survive in a variety of adverse environmental conditions. Therefore, it also has potential applications in ecological remediation of contaminated soil, and reclamation of polluted soil and water resources. Nevertheless, more endeavors are still needed in the genetic improvement and elite cultivar breeding, large‐scale cultivation on marginal land, and efficient conversion to biofuels, when utilizing Miscanthus as a bioenergy crop. Furthermore, more efforts should also be undertaken to translate Miscanthus into a bioenergy crop with the phytoremediation potential.     

多环芳烃污染土壤生物修复研究进展

多环芳烃 (Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs) 是一类广泛分布于环境中的持久性污染物,结构稳定、难以降解,对生态环境和生物具有“三致”毒害性,其环境去除和修复备受关注。绿色、安全、经济的生物修复技术被广泛应用于PAHs污染土壤的修复。本文从土壤中PAHs的来源、迁移、归趋和污染水平总结了目前我国土壤多环芳烃污染的基本状况;归纳了具有PAHs降解作用的微生物、植物种类及机理;比较了微生物修复、植物修复和联合修复3类主要的生物修复技术。指出植物与微生物的互作机理的解析,抗逆菌株、植株的筛选与培育,实际应用的安全和效能评估应成为多环芳烃污染土壤修复领域未来的研究方向。     

酞酸酯污染农田土壤生物修复研究进展

酞酸酯是目前世界上产量最大、应用面积最广的人工合成有机物,作为塑化剂被广泛应用于塑料制品中。近年来发现酞酸酯是一类典型的环境内分泌干扰物。随着生活中塑料制品日益增多,尤其是农用薄膜和有机肥的大量使用,农田土壤中酞酸酯污染日益加剧,酞酸酯污染土壤的修复逐渐引起国内外学者的广泛关注。生物修复具有价格低廉、效果良好和环境友好等特点,尤其适合于大面积污染农田土壤修复。从植物修复、微生物修复、植物微生物联合修复和动物修复等方面综述了国内外酞酸酯污染土壤生物修复的研究现状,并从高效修复植物筛选及机理探讨、实际污染土壤的降解菌修复研究、高效降解菌群的构建和作用机制等方面对该领域的研究进行了展望,以期为酞酸酯污染土壤的修复研究提供借鉴并拓展新的思路。     

A review on remediation technologies for nickel-contaminated soil

Abstract

With the rapid pace of industrialization and urbanization, the environmental safety of soil is a worldwide concern. In China alone, one-fifth of the arable land is reported to be contaminated with heavy metals including nickel. In this review, current research on nickel remediation, specifically the various remediation technologies including physical and chemical remediation methods, such as immobilization, soil washing, encapsulation, soil replacement, and electrokinetic methods; phytoremediation; and bioremediation, is summarized. Further, the mechanisms underlying the presented remediation technologies, along with their advantages and disadvantages, are discussed. The lacunae in available technologies for nickel remediation are also briefly discussed. The review concludes with a scheme for successful soil remediation.     

Assessing the applicability of phytoremediation of soils with mixed organic and heavy metal contaminants

Soil pollution is a major environmental problem and many contaminated sites are tainted with a mixture of organic and heavy metal contaminants. Compared to other remedial strategies, phytoremediation is a low cost, environmentally-friendly, sustainable means of remediating the contamination. This review first provides an overview of phytoremediation studies where the soil is contaminated with just one type of pollutant (heavy metals or organics) and then critically evaluates the applicability of phytotechnologies for the remediation of contaminated sites where the soil is polluted by a mixture of organic and heavy metal contaminants. In most of the earlier research studies, mixed contamination was held to be detrimental to plant growth, yet there were instances where plant growth was more successful in soil with mixed contamination than in the soil with only individual contaminants. New effective phytoremediation strategies can be designed for remediation of co-contaminated sites using: (a) plants species especially adapted to grow in the contaminated site (hyperacumulators, local plants, transgenic plants); (b) endophytic bacteria to enhance the degradation in the rizhosphere; (c) soil amendments to increase the contaminants bioavailability [chelating agents and (bio)surfactants]; (d) soil fertilization to enhance the plant growth and microbial activity in the soil; and (e) coupling phytoremediation with other remediation technologies such as electrokinetic remediation or enhanced biodegradation in the rhizosphere.