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关键词：
土壤,重金属,钢渣,水稻,硅
发表时间：
2013-10-25 09:55:08
摘要：通过有关文献资料调研，综述纳米黑碳在钝化修复污染土壤中的应用，分析其应用于钝化修复重金属污染土壤时尚待弄清的几个问题。结果表明：（1）由于纳米黑碳是疏水的非极性吸附剂，选择纳米黑碳作为土壤重金属钝化修复剂时，需对其进行氧化改性，以进一步提高其钝化能力。目前常用的氧化剂为氧化性无机酸、酸性高锰酸钾、双氧水、臭氧等，强烈的氧化过程，会破坏纳米黑碳微孔结构，一定程度上降低其吸附量。（2）为了明确其应用的可能性和适用范围，需揭示改性纳米黑碳对土壤中重金属的钝化机理及其影响因素。土壤CEC、pH、重金属离子的性质等可能是影响改性纳米黑碳对土壤中重金属吸附性能的主要因素。（3）充分利用改性纳米黑碳在土壤修复中的有益作用的同时，还需考虑其可能存在的生态环境负面效应，研究其在土壤中的径流迁移、渗漏等，明确其污染地表水和地下水的可能性，研究其生物效应和将吸附钝化后的纳米黑碳从土壤中移除的可能性，明确其潜在的生态环境风险。
随着我国经济日益增长，工业生产规模不断扩大，土壤这一人类赖以生存的资源所承受的压力越来越大。土壤重金属污染已成为我国污染面积最广、危害最大的环境问题之一[1-3]。我国受重金属污染的耕地面积超过2 000 万hm2，约占耕地面积的1/5[4]。在我国140 万hm2 污灌区中，有64.8%的土地遭受重金属污染，其中轻度污染占46.7%，中度污染占9.7%，严重污染占8.4%[5]。我国每年产出重金属污染的粮食约1 200 万t[6]，在调查的24 个省（市）320 个重点污染区中，有60.6 万hm2 的大田农作物超标，占调查总面积的20%，其中80%以上是重金属含量超标，尤其是
Pb、Cd、Cu、Hg 及其复合污染最为突出[7]。如何有效地修复重金属污染土壤，维持土地的可持续利用，已成为亟待解决的问题。
纳米材料由于其巨大的比表面积、高的活性点位以及优良的光电性能，在改善环境方面已被美国纳米技术行动列为8 个交叉领域之一[8]，其在污染治理领域具有广阔的应用前景[9]。自20 世纪80 年代末以来，纳米材料在环境保护、污染控制和减量、能源开发与保护等方面的作用逐渐受到人们关注[10]。Chang 等[11]在应用纳米零价铁修复多环芳烃污染土壤取得了很好效果；纳米TiO2 在光催化降解染料和有机废水方面也显示出很好的应用前景[12-13]；中国科学院南京土壤研究所通过纳米铁治理重金属污染土壤的探索性试验证实了其降低重金属有效性的效果，并发现纳米
铁颗粒掺杂Pd 后，效果更明显，能在很短的时间内将土壤中95％的Cr6+还原成Cr3+；张美一等[14]发现，稳定后的零价Fe、FeS、Fe3O4 纳米颗粒，尤其是Fe3O4，能十分有效地降低土壤中砷的生物可利用性和滤出性，进而减轻砷的潜在毒害作用。但是到目前为止，基于纳米材料治理污染土壤的研究仍十分缺乏。
Pb、Cd、Cu、Hg 及其复合污染最为突出[7]。如何有效地修复重金属污染土壤，维持土地的可持续利用，已成为亟待解决的问题。
纳米材料由于其巨大的比表面积、高的活性点位以及优良的光电性能，在改善环境方面已被美国纳米技术行动列为8 个交叉领域之一[8]，其在污染治理领域具有广阔的应用前景[9]。自20 世纪80 年代末以来，纳米材料在环境保护、污染控制和减量、能源开发与保护等方面的作用逐渐受到人们关注[10]。Chang 等[11]在应用纳米零价铁修复多环芳烃污染土壤取得了很好效果；纳米TiO2 在光催化降解染料和有机废水方面也显示出很好的应用前景[12-13]；中国科学院南京土壤研究所通过纳米铁治理重金属污染土壤的探索性试验证实了其降低重金属有效性的效果，并发现纳米
铁颗粒掺杂Pd 后，效果更明显，能在很短的时间内将土壤中95％的Cr6+还原成Cr3+；张美一等[14]发现，稳定后的零价Fe、FeS、Fe3O4 纳米颗粒，尤其是Fe3O4，能十分有效地降低土壤中砷的生物可利用性和滤出性，进而减轻砷的潜在毒害作用。但是到目前为止，基于纳米材料治理污染土壤的研究仍十分缺乏。
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