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1. 研究目的与意义
汞造成的环境污染是全世界的一个严重问题。 煤燃烧,汞和金矿开采活动和工业活动都导致土壤中汞浓度的增加。本研究的目的是:
1.建立南京市汞超标农田安全生产技术规范1套;
2.针对南京地区重金属汞污染农田,筛选出低累积汞的作物品种;
2. 国内外研究现状分析
1.据国外报导汞引起各种神经退行性疾病,如肌萎缩性侧索硬化,阿尔茨海默病和帕金森病。据报道,元素汞和无机汞化合物损害免疫系统和肾脏,而据报道mehg对心血管和神经系统构成威]。最大的人体健康问题与mehg有关,它具有在食物链中生物放大的能力。 mehg可以被水生生物摄取并进一步在水中积累。因此,生活在汞污染地区,消耗大量汞的人群面临mehg中毒的最大风险。最近的研究表明,水稻也会从汞矿区的汞污染土壤中积累mehg 。水稻现在被公认为中国汞矿区mehg暴露的主要途径,其中鱼粉不是蛋白质的主要来源。
2.zhang 等人报告说,汞废物可以在s / s(硫醇官能化沸石和波特兰水泥)后安全处理。 randall和chattopadhyay报道了使用化学键合磷酸盐陶瓷(cbpc)技术来稳定汞废物混合物中的汞。在该技术中,含汞废物由通过氧化镁(mgo)和磷酸二氢钾(kh 2 po 4)之间的反应形成的磷酸镁钾水合物(mkp)承载。普通碱金属硫化物作为粘合剂。来自该补救选项的tclp结果表明,含有原始50%重量的元素汞和hgcl 2的稳定废物的浸出液中的汞浓度可以降低至低于0.2mg l -1。然而,含有初始70%重量的元素汞和hgcl 2的废物具有最终的浸出液浓度超过0.2mg l-1的调节处理标准。硫聚合物稳定/固化(spss)基于硫聚合物微胶囊化,是一种在布鲁克海文国家实验室(bnl)开发的混合废物处理技术。硫聚合物水泥(spc)由95%重量的元素硫与5%重量的有机改性剂反应制成。在布鲁克海文国家实验室通过spss成功地处理了两个55加仑的含有高浓度汞和约62kg放射性污染的元素汞的混合废土。 tclp试验表明,处理过的废物的渗滤液中的汞浓度符合美国环保局规定的要求。
s / s技术中涉及的材料便宜并且可商购。然而,这种补救方案的缺点是:(1)金属不能从污染介质中去除; (2)废物质量和体积显着增加; (3)需要对现场重金属进行未来监测; (4)固化/稳定材料的寿命是可疑的。
3. 研究的基本内容与计划
1.研究内容:
利用沉淀、吸附、络合等原理,试验项目组研发的土壤汞调理剂,并进一步筛选高效、安全、成本低、使用方便、获取容易的其他类型调理剂。在试验示范区内种植低累积作物品种,通过调节污染农田的土壤性质,提高土壤ph,降低土壤汞的活性;因地制宜地筛选以生物炭、粘土矿物、沸石、纳米材料等钝化材料;建立以专利产品和筛选的钝化材料为主要成分并经适当修饰改性后制备的复合调理剂a、b、c;开展不同剂量、施用方法、周年施用次数等对土壤汞的修复效果;评估其快速修复效果、长效性和经济性。
将试验田划分出若干面积均匀(1亩)的小区作为一个处理组,小区间严格分隔以避免小区间的相互影响。对小区实施不同修复条件,每一修复条件3次重复。考虑不同调理剂对作物汞累积的影响;在相同施用方式和剂量水平下,研究不同施用时间(对水稻而言,苗期、分蘖期、抽穗期分别施用或者持续多次施用)对作物汞累积的影响;基于筛选的施用方式和施用时间,研究不同施用剂量(对照、高浓度、中等浓度、低浓度)对作物汞累积的影响。
4. 研究创新点
传统上,修复汞污染土壤的最常见方法是开挖和处置。但是这些方法是昂贵的和粗糙的。此外,它们仅在汞被精准定位时有用。因此,最近的努力集中在为受汞污染的土壤开发更好的补救途径,此外已经测试了诸如稳定/固化,硫化,电修复,土壤清洗,热解吸,固定化等处理方法,虽然修复效果显著,但存在一些缺陷如工程量大,成本高且易造成二次污染。而生物修复技术作为一种环境友好型修复方法,具有广泛的应用前景,但也有修复周期长效果慢的缺陷。
特色与创新:本次研究中使用的是选育汞低积累品种来降低农作物对重金属的吸附和积累,从而降低农作物中的汞含量,因为我国受重金属汞影响的土地较多,且人多地少,不可能将大面积受汞轻度影响的农田休耕或土壤修复,因此本次研究的汞低积累植物筛选更具创新性和可行性。
