用户名: 密码: 验证码:
纳米材料修复铬污染土壤的研究进展
详细信息    查看官网全文
摘要
随着城市工业化的快速发展,环境问题日趋严重,土壤污染状况不容乐观。铬盐作为重要的工业原料,用于各种产品的生产工艺中,但是却带来了严重的铬污染。因此,许多国家的研究学者已经进行了大量的工作,探索有效的修复铬污染土壤的方法,而纳米材料因其独特的结构、良好的性能逐渐成为研究热点。本文主要根据纳米材料的分类:纳米零价金属材料、碳质纳米材料、纳米金属氧(硫)化物、纳米半导体材料、纳米型粘土矿物、纳米型聚合物等六大类,分别概述了目前国内外利用各种纳米修复剂进行铬污染土壤修复的研究成果和现状。文献调研与分析表明,目前用于修复土壤铬污染的修复剂主要以纳米零价金属材料与纳米金属氧(硫)化物为主,而其他纳米材料使用的相对较少。最后,总结了纳米材料修复铬污染土壤的特点、优势及不足之处,并对未来的发展和应用前景作了展望,以期为今后的研究工作提供思路。
引文
[1]董彬.中国土壤重金属污染修复研究展望[J].生态科学,2012,31(6):683-687.
    [2]M Briki,H Ji,C Li,et al.Characterization,distribution,and risk assessment of heavy metals in agricultural soil and products around miningand smelting areas of Hezhang,China[J].Environ Monit Assess,2015=187-767.
    [3]B.Anu Radha,P.L Srinivasa Rao,M.A.Rasheed,et al.Application of Trace Metal Anomalies for Recognition of Petroleum Prospects in Surface Sediments of Kutch and Saurashtra Basins,India[J].Journal Geological Society of India,2012,80:802-812.
    [4]M Wahsha,C Bini,E Argese,et al.Heavy metals accumulation in willows growing on Spolic Technosols from the abandoned Imperina Valley mine in Italy[J].Journal of Ceochemical Exploration,2012=19-24.
    [5]M Sakizadeh,R Mirzaei,H Chorbani.The extent and prediction of heavy metal pollution in soils of Shahrood and Damghan,Iran[J].Bull Environ Contam Toxicol,2015,95:770-776.
    [6]CLS Wiseman,F Zereini,W Puttmann.Metal and metalloid accumulation in cultivated urban soils:Amedium-term study of trends in Toronto,Canada[J].Science of the Total Environment,2015:564-572.
    [7]张胜田,林玉锁,华小梅.中国污染场地管理面临的问题及对策[J].环境科学与管理,2007,32(6):5-7.
    [8]罗丽.外国土壤污染防治立法之比较研究[J].当代法学,2008(04):134.
    [9]孙华伟.土地污染治理,外国带来的启示[J].西部大开发,2015(5):38-48.
    [10]陈伟,王兵,吴兆清,等.土壤中重金属铬的来源、危害及修复措施[C].中国环境科学学会学术年会论文集,2012:2751-2755.
    [11]张金萍,张保华,秦耀辰.土壤重金属复合污染及其影响因素分析[J].河南大学学报(自然科学版),2009,39(6):613-615.
    [12]马亚梦,王洋洋,谭秀民,等.cr(VI)污染生物修复研究进展[J].安徽农业科学,2015,43(22):176-178,257.
    [13]黄顺红.铬渣堆场铬污染特征及其铬污染土壤微生物修复研究[D].长沙.中南大学,2009.
    [14]ML Gil-Cardeza,A Ferri,P Cornejo,et al.Distribution of chromium species in a Cr-polluted soil:Presence of Cr(III)in glomalin related protein fraction[J].Science of the Total Environment,2014,493(0):828-833.
    [15]王晓雯.土壤中铬污染修复技术研究进展[J].环境与可持续发展,2014(6):210-212.
    [16]宋玄,李裕,张茹.铬污染土壤修复技术研究[J].山西化工,2014,34(1):86-88.
    [17]刘蕊,周启星,马奇英.纳米材料在污染水体和土壤修复中的应用[J].生态学杂志,2010,29(9):1852-1859.
    [18]朱世东,周根树,蔡锐,等.纳米材料国内外研究进展Ⅰ——纳米材料的结构、特异效应与性能[J].热处理技术与装备,2010,31(3):1-5.
    [19]朱蕊.土壤中无机纳米颗粒提取、表征及其重金属吸附研究[D].杭州.浙江大学.2011.
    [20]王萌,陈世宝,李娜,等.纳米材料在污染土壤修复及污水净化中应用前景探讨[J].中国生态农业学报,2010,18(2):434-439.
    [21]贾瑞宝,李贺,姚振兴,等.一种碳材料负载纳米零价金属催化剂及其制备方法和应用[P].CN103191742 A.2013.
    [22]高园园,周启星.纳米零价铁在污染土壤修复中的应用与展望[J].农业环境科学学报,2013,32(3):418-425.
    [23]W Yan,HL Lien,BE Koel,et al.Iron nanoparticles for environmental clean-up:recent developments and future outlook[J].Environmental Science:Processes&Impacts,2013,15(1):63-77.
    [24]苏慧杰,方战强.纳米零价铁修复Cr(VI)污染土壤的研究进展[J].农业资源与环境学报,2015,32(6):525-529.
    [25]L Di Palma,M.T.Cueye,E.Petrucci.Hexavalent chromium reduction in contaminated soil:A comparison between ferrous sulphate and nanoscale zero-valent iron[J].Journal of Hazardous Materials,2015,281=70-76.
    [26]陈兆鑫.纳米铁去除环境中的三氯乙烯、六价铬和砷的研究[D].北京.中国地质大学(北京).2014.
    [27]N Shariatmadari,CH Weng,H Daryaee.Enhancement of Hexavalent Chromium[Cr(VI)]Remediation from Clayey Soils by Electrokinetics Coupled with a Nano-Sized Zero-Valent Iron Barrier[J].Environmental Engineering Science,2009,26(6):1071-1079.
    [28]杜晶晶.铁基纳米材料在重金属及多环芳烃治理分析中的应用[D].北京.中国科学院研究生院,2012.
    [29]D O'Carroll,B Sleep,M Krol,et al.Nanoscale zero valent iron and bimetallic particles for contaminated site remediation[J].Advances in Water Resources,2013,51(1):104-122.
    [30]Carlsson C.,Bendz D.,Enell A.Nano scale zero valent iron for remediation of soil contaminated with arsenic and chromium:2.Oral bioaccessibility and leaching behavior[C].Helmholtz centre environmental research-ufz.10th International UFZ-Deltares/TNO Conference on Soil-Water Systems,Germany.2008:301-301.
    [31]方战强,谢莹莹,王玉.纳米零价铁材料在土壤有毒污染物修复中的生态风险研究[C].第七届全国环境化学学术大会论文集,2013.
    [32]Y Wang,Z Fang,B Liang,et al.Remediation of hexavalent chromium contaminated soil by stabilized nanoscale zero-valent iron prepared from steel pickling waste liquor[J].Chemical Engineering Journal,2014,247(6):283-290.
    [33]何陈.稳定纳米零价铁的制备与修复土壤中六价铬的研究[D].上海.上海大学.2015.
    [34]LB Hoch,EJ Mack,BW Hydutsky,et al.Carbothermal synthesis of carbon-supported nanoscale zero-valent iron particles for the remediation of hexavalent chromium[J].Environmental Science&Technology,2008,42(7):2600-5.
    [35]Y Li,J Li,Y Zhang.Mechanism insights into enhanced Cr(VI)removal using nanoscale zerovalent iron supported on the pillared bentonite by macroscopic and spectroscopic studies[J].Journal of Hazardous Materials,2012,227-228(16):211-8.
    [36]X Peng,H Liu,YZhou,et al.Removal of chromium(VI)using zero-valent nanoscale iron supported on bentonite enhanced by cetyl-trimethyl ammonium bromide[J].Journal of the Chinese Ceramic Society,2014(42):514-521(8).
    [37]刘阳生.一种重金属污染土壤原位修复方法[P].CNl02101123A.2011.
    [38]张伟贤,张亚雷.纳米零价铁修复重金属污染土壤或污泥的方法Method for repairing heavy metal-polluted soil or sludge with nano-zero-valent iron(nZVI).[P].CN1O2380505A.2012.
    [39]Mallampati S.R.,MitomaY.,OkudaT.,et aL Total immobilization of soil heavy metals with nano-Fe/Ca/CaO dispersion mixtures[J].Environmental Chemistry Letters,2013,11(2):119-125.
    [40]夏雨.铬污染农田土壤的绿色还原修复技术研究[D].沈阳.东北大学.2014.
    [41]BS Kadu,YD Sathe,AB Ingle,et aL Efficiency and recycling capability of montmorillonite supported Fe-Ni bimetallic nanocomposites towards hexavalent chromium remediation[J].Applied Catalysis B Environmental,2011,104(3-4):407-414.
    [42]商执峰.纳米零价铁复合粒子对Cr(VI)污染土壤的修复研究[D].太原.太原理工大学.2014.
    [43]王毅.纳米Fe/Cu双金属颗粒处理六价铬污染的研究[D].杭州.浙江大学.2015.
    [44]王欢.多孔碳及其纳米复合材料的合成与电催化应用研究[D].长春.东北师范大学.2014.
    [45]成杰民.改性纳米黑碳应用于钝化修复重金属污染土壤中的问题探讨[J].农业环境科学学报,2011,30(1):7-13.
    [46]贺璐.改性纳米碳对垃圾堆肥草坪体系重金属迁移及土壤动物生态的影响[D].天津.天津师范大学.2014.
    [47]李晓林.金属氧化物和硫化物一维纳米材料的合成表征和性能研究[D].北京.清华大学.2005.
    [48]喻德忠,蔡汝秀,潘祖亭.纳米级氧化铁的合成及其对六价铬的吸附性能研究[J].武汉大学学报(理学版),2002,48(2):136-138.
    [49]喻德忠,蔡汝秀,潘祖亭.纳米级二氧化锆的合成及其在六价铬污染处理中的应用[J].分析科学学报,2002,18(5):418-420.
    [50]关晓辉,赵洁.纳米Fe_3O_4的制备及其辅助吸附重金属离子的特性[J].环境化学,2005,24(4):409-412.
    [51]关晓辉,秦玉春,王立文,等.纳米Fe_3O_4负载的浮游球衣菌去除重金属离子的工艺研究[J].环境科学,2007,28(2):436-440.
    [52]关晓辉,秦玉春,秦玉华,等.纳米Fe_3O_4负载的浮游球衣菌去除Cr(VI)的研究[J].环境科学,2007,28(9):2096-2100.
    [53]王兴琪.复合纳米材料的制备及其对重金属离子和有机污染物的去除[D].济南.齐鲁工业大学,2014.
    [54]涂明.纳米FeS用于土壤重金属污染修复研究[D].北京.北京建筑工程学院.2012.
    [55]栾野梅,安茂忠.半导体纳米材料的性质及化学法制备[J].半导体光电,2003,06(24):382-385.
    [56]Rajeshwar K,Chenthamarakshun C R,Coeringer S,et al.Titania-based heterogeneous photocatalysis.Materials,mechanistic issues and implications for environmental remediation[J].Pure and Applied Chemistry,2001,73(12):1849-1860.
    [57]张文通,陈勇,陈超,等.纳米TiO:光催化材料在环境土壤修复中的应用研究进展[J].材料导报,2015,29(6):49-54.
    [58]浦敏锋,刘梅堂.聚合物/粘土纳米复合材料中有机改性剂的研究进展[J].高分子材料科学与工程,2010(12):168-172.
    [59]邬玉琼,徐娟,李程,等.纳米级土壤氧化矿物合成及其对重金属离子吸附的研究[J].湖北农业科学,2005(3):72-74.
    [60]刘俊渤,王明辉,吴景贵,等.黑土无机纳米微粒对cr(VI)光催化还原的实验条件研究[J].吉林农业大学学报,2006,28(5):322-326.
    [61]L He,M Wang,C Zhang,et al.Remediation of Cr(VI)contaminated soil using long-duration sodium thiosulfate supported by micro-nano networks[J].Journal of Hazardous Materials,2015,294=64-69.
    [62]何恩广.插层型聚合物基纳米复合材料——理论、实践与发展[J].材料导报,2001,15(5):40-42.
    [63]VA Okello,N Du,B Deng,et al.Environmental applications of poly(amic acid)-based nanomaterials[J].Journal of environmental monitoring,2011,13(5):1236-45.
    [64]周爽,彭亮,雷鸣,等.纳米级二氧化锰材料阻控土壤砷向水稻迁移的研究[J].环境科学学报,2015,35(3):855-861.
    [65]张美一,潘纲.稳定化的零价Fe,FeS,Fe_3O_4纳米颗粒在土壤中的固砷作用机理[J].科学通报,2009,23:3637-3644.
    [66]张静,周雪飞,钱雅洁.过氧化钙在环境修复应用中的研究进展[J].环境化学,2014,33(2):321-326.
    [67]张敏.化学添加剂对土壤砷生物有效性调控的效果和初步机理研究[D].武汉.华中农业大学.2009.

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700