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腐殖质纳米颗粒用于镉污染土壤修复的潜力
Humic nanoparticles for potential remediation of Cd- contaminated soils
投稿时间:2017-11-29  修订日期:2018-05-03
DOI:
中文关键词:    腐殖质  土壤修复  钝化剂  土壤淋洗剂
英文关键词:cadmium  humic substance  soil remediation  adsorbent  soil washing agent
基金项目:国家重点研发计划(2016YFD0200303);国家自然科学基金(41501522);山东省重点研发计划(2016CYJS05A01-1);东莞市第一批引进创新科研团队(2014607101003)收稿日期年-月-日; 录用日期:年-月-日第一作者毕冬雪(1992-),女,硕士研究生,研究方向环保材料及应用。E-mail: dxbi@yic.ac.cn 联系方式 15866459465通讯作者,E-mail: gdyuan@yic.ac.cn联系方式 13864551028
作者单位E-mail
毕冬雪 中国科学院烟台海岸带研究所、中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室 dxbi@yic.ac.cn 
邓亚娟 中国科学院烟台海岸带研究所、中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室  
孟凡德 中国科学院烟台海岸带研究所、中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室  
韦婧 中国科学院烟台海岸带研究所、中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室  
王海龙 广东大众农业科技有限公司
广东大众农业科技有限公司 
 
袁国栋 中国科学院烟台海岸带研究所、中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室 gdyuan@yic.ac.cn 
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中文摘要:
      外源腐殖质可改变土壤镉(Cd)的含量和状态。以风化煤为原料制备的不溶性胡敏酸为吸附剂,对比 研究了其对冶炼厂周边污染土壤及人工模拟污染土壤中Cd的钝化效果。再以泥炭为原料,制备富里酸钾为主的 水溶性腐殖酸钾为淋洗剂,用于活化、去除上述2种土壤中的Cd。结果表明,胡敏酸在砂质的人工模拟污染土壤 中钝化效果更好,2%的剂量可使土壤中CaCl2 提取态Cd的浓度(0.103mg·L-1)降低19.7%。腐殖酸钾去除土壤Cd 的效率随淋洗剂浓度增加而提高,在 10 g·L-1 的浓度时,单次淋洗可去除高达 38.1% 的 Cd。傅里叶变换红外光谱 分析表明,腐殖质与Cd反应后形成了羧酸盐。因此,腐殖质纳米颗粒既可以钝化土壤中的Cd,也可以活化土壤 中的Cd,从而达到修复Cd污染土壤的目的。其关键在于根据钝化或活化的目标,选择溶解度适当的腐殖质材料。
英文摘要:
      Extraneous humic substances could alter the dynamics of Cd in soils. An insoluble humic acid, produced from a leonardite, was used in laboratory experiment as an adsorbent to immobilize Cd in a silt-loam soil near a smelting plant and a Cd-spiked and aged sandy-loam soil, whereas a soluble peat-derived potassium humate was employed as a washing agent to mobilize Cd in, and remove it out of, the contaminated soils. Addition of 2% humic acid could reduce CaCl2 extractable Cd in a soil (0.103 mg·L-1) by 19.7%. This immobilization effect was greater in sandy-loam soil than in silt-loam soil. Similarly, Cd removed from the contaminated soils increased with washing agent dosage. A single washing at10 g·L-1 of potassium humate removed up to 38.1% of the total Cd in soils. Fourier transform infrared spectroscopic analysis indicated the formation of Cd-carboxyl complex. This study suggests that Cd-contaminated soils can be remediated by humic substances through either an immobilization or mobilization process. The key to the success is to select humic substances with a suitable solubility: water insoluble humic acid for Cd immobilization and water soluble potassium humate for effective removal of Cd out of soils.
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