全 文 ：摇 核 农 学 报摇 圆园员圆袁圆远渊员冤院园员愿远 耀 园员怨员允燥怎则灶葬造 燥枣 晕怎糟造藻葬则 粤早则蚤糟怎造贼怎则葬造 杂糟蚤藻灶糟藻泽
收稿日期院圆园员员鄄园猿鄄员员摇 接受日期院圆园员员鄄园缘鄄园圆
基金项目院国家自然科学基金渊源园怨猿园苑源猿冤袁广东省大学生创新实验项目渊员员园苑愿员园园猿员冤
作者简介院郭炀锐渊员怨怨员鄄冤袁男袁广东广州人袁本科生袁研究方向为环境放射性防治遥 耘鄄皂葬蚤造院择憎藻源员圆苑愿员猿猿猿岳 员圆远援 糟燥皂
通讯作者院宋摇 刚渊员怨苑源鄄冤袁男袁湖南桃源人袁博士袁副教授袁研究方向为环境放射性污染与防治遥 耘鄄皂葬蚤造院泽燥灶早早圆园园缘岳 员圆远援 糟燥皂
文章编号院员园园园鄄愿缘缘员渊圆园员圆冤园员鄄园员愿远鄄园远
土壤改良剂在放射性污染植物修复中的研究与应用进展
郭炀锐摇 宋摇 刚摇 陈永亨
渊广州大学环境科学与工程学院袁广东 广州摇 缘员园园园远冤
摘摇 要院土壤污染和退化问题日益突出袁土壤改良剂的研究和应用在现代农业生产中越显重要遥 本文介
绍了土壤改良剂的种类以及在植物固定技术和植物萃取技术方面的作用曰总结了不同类型改良剂在放
射性污染土壤改良中的应用和对植物修复效果的影响曰并从吸附与离子交换尧螯合与络合等方面阐述了
土壤改良剂的主要修复机制遥 分析了常用改良剂在土壤放射性污染修复的研究现状和植物修复中的应
用潜力袁及其主要修复机制和存在问题袁为将来开展深入研究提供有益的借鉴遥
关键词院土壤改良剂曰 植物修复曰 放射性污染曰 土壤污染
孕砸韵郧砸耘杂杂 韵云 砸耘杂耘粤砸悦匀 粤晕阅 哉栽陨蕴陨在粤栽陨韵晕 韵云 杂韵陨蕴 粤酝耘晕阅酝耘晕栽杂
陨晕 孕匀再栽韵砸耘酝耘阅陨粤栽陨韵晕 韵云 砸粤阅陨韵粤悦栽陨灾耘 悦韵晕栽粤酝陨晕粤栽陨韵晕 杂韵陨蕴
郧哉韵 再葬灶早鄄则怎蚤摇 杂韵晕郧 郧葬灶早摇 悦匀耘晕 再燥灶早鄄澡藻灶早
渊杂糟澡燥燥造 燥枣 耘灶增蚤则燥灶皂藻灶贼葬造 杂糟蚤藻灶糟藻 驭 耘灶早蚤灶藻藻则蚤灶早袁郧怎葬灶早扎澡燥怎 哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠袁郧怎葬灶早扎澡燥怎袁郧怎葬灶早凿燥灶早摇 缘员园园园远冤
粤遭泽贼则葬糟贼院宰蚤贼澡 贼澡藻 蚤灶糟则藻葬泽蚤灶早 燥枣 泽燥蚤造 责燥造造怎贼蚤燥灶 葬灶凿 凿藻早则葬凿葬贼蚤燥灶袁 蚤贼 遭藻糟燥皂藻泽 皂燥则藻 蚤皂责燥则贼葬灶贼 贼燥 则藻泽藻葬则糟澡 葬灶凿 葬责责造赠 泽燥蚤造
葬皂藻灶凿皂藻灶贼泽 蚤灶 葬早则蚤糟怎造贼怎则藻援 栽澡蚤泽 责葬责藻则 则藻增蚤藻憎藻凿 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 噪蚤灶凿泽 燥枣 泽燥蚤造 葬皂藻灶凿皂藻灶贼泽 葬灶凿 贼澡藻蚤则 蚤皂责葬糟贼泽 燥灶
责澡赠贼燥泽贼葬遭蚤造蚤扎葬贼蚤燥灶 葬灶凿 责澡赠贼燥藻曾贼则葬糟贼蚤燥灶 贼藻糟澡灶蚤择怎藻泽袁 葬灶凿 泽怎皂皂葬则蚤扎藻凿 贼澡藻 葬责责造蚤糟葬贼蚤燥灶 燥枣 泽燥蚤造 葬皂藻灶凿皂藻灶贼泽 蚤灶 贼澡藻 则葬凿蚤燥鄄
糟燥灶贼葬皂蚤灶葬贼藻凿 泽燥蚤造泽 葬泽 憎藻造造 葬泽 贼澡藻蚤则 藻枣枣藻糟贼泽 燥灶 贼澡藻 责澡赠贼燥则藻皂藻凿蚤葬贼蚤燥灶援 栽澡藻 皂葬蚤灶 则藻责葬蚤则 皂藻糟澡葬灶蚤泽皂泽 燥枣 贼澡藻 泽燥蚤造 葬皂藻灶凿皂藻灶贼泽
葬则藻 蚤灶增燥造增藻凿 蚤灶 葬凿泽燥则责贼蚤燥灶袁 蚤燥灶 藻曾糟澡葬灶早藻袁 糟澡藻造葬贼蚤燥灶袁 葬灶凿 糟燥皂责造藻曾葬贼蚤燥灶援 栽澡藻 责燥贼藻灶贼蚤葬造 葬责责造蚤糟葬贼蚤燥灶泽 蚤灶 贼澡藻
责澡赠贼燥则藻皂藻凿蚤葬贼蚤燥灶 燥灶 则葬凿蚤燥鄄糟燥灶贼葬皂蚤灶葬贼藻凿 泽燥蚤造泽袁 葬泽 憎藻造造 葬泽 贼澡藻 皂葬蚤灶 则藻责葬蚤则 皂藻糟澡葬灶蚤泽皂泽 葬灶凿 贼澡藻 藻曾蚤泽贼蚤灶早 责则燥遭造藻皂泽 憎藻则藻
凿蚤泽糟怎泽泽藻凿援
运藻赠 憎燥则凿泽院泽燥蚤造 葬皂藻灶凿皂藻灶贼曰 责澡赠贼燥则藻皂藻凿蚤葬贼蚤燥灶曰 则葬凿蚤燥葬糟贼蚤增藻 糟燥灶贼葬皂蚤灶葬贼蚤燥灶曰 泽燥蚤造 责燥造造怎贼蚤燥灶
摇 摇 在治理土壤放射性污染方面袁植物修复技术具有
价廉尧清洁尧环保尧二次污染较少等优点遥 该技术不仅
可以改善受污染地区的土壤尧修复生态环境袁还能从低
品位的尾矿或土壤中富集回收贵金属袁实现土地环境
保护和金属矿产资源高效回收利用的统一咱员暂 遥 然而
植物修复技术在国内还处于起步阶段袁大部分研究工
作集中在超富集植物的筛选和田间试验阶段袁超富集
植物本身在修复能力方面也存在生长速度缓慢尧生物
量小等缺陷袁因此单一性的植物修复方法并不具备较
大的可实施性咱员暂 遥 所以有必要进行多种富集植物共
同修复以及多种强化措施综合治理研究袁以提高植物
修复效率咱圆暂 遥
在土壤放射性污染植物修复的综合治理措施中袁
添加土壤改良剂已成为一个新的研究方向遥 国内外研
究表明袁土壤改良剂主要针对退化土壤的改良袁而污染
土壤治理的应用研究主要集中在重金属污染方面咱猿暂 遥
由于放射性核素的化学行为以及植物对其吸收尧富集
的基本原理与重金属相似袁所以土壤改良剂在放射性
污染植物修复上可能具有广阔的应用前景遥 本文综合
远愿员
摇 员 期 土壤改良剂在放射性污染植物修复中的研究与应用进展
国内外常用土壤改良剂在放射性污染治理的研究现
状尧修复机制以及存在的主要问题和未来发展趋势等
方面进行分析总结袁以为进一步研究和应用土壤改良
剂在放射性污染植物修复方面提供参考遥
员摇 土壤改良剂的种类及用途
根据原料来源的不同袁土壤改良剂可分为天然改
良剂尧人工合成改良剂尧天然 原合成共聚物改良剂和生
物改良剂等咱猿暂 遥 目前的研究主要集中在以天然改良
剂渊如工农业废弃物冤为原料袁应用于退化土壤的改
良袁其改良作用主要体现在以下几个方面院淤改善土壤
物理性状袁增强土壤保水保土能力曰增强土壤中营养元
素的有效性袁提高土壤肥力遥 于提高土壤中有益微生
物和酶活性袁抑制病原微生物袁增强植物的抗性遥 盂降
低重金属污染土壤中 悦凿尧孕遭尧在灶尧悦燥尧悦怎尧晕蚤 等的迁移
能力袁抑制作物对重金属吸收咱猿暂 遥
现阶段土壤改良剂主要应用于改善土壤环境袁提
高土壤肥力咱源暂 遥 而在放射性核素污染的植物修复上袁
则有 圆 种应用途径院 一是作为植物固定技术
渊孕澡赠贼燥泽贼葬遭蚤造蚤扎葬贼蚤燥灶冤的辅助措施袁主要以稳定污染物的
形式降低其在土壤环境中的迁移性和生物有效性咱缘暂 遥
该措施可以分为 圆 个作用机制袁即通过添加土壤改良
剂使之直接作用于污染物袁或者作用于土壤袁间接地改
变污染物在土壤环境中的稳定性曰二是作为植物萃取
技术渊孕澡赠贼燥藻曾贼则葬糟贼蚤燥灶冤的强化手段袁即通过土壤的改良
作用促进富集或超富集植物对污染物的吸收尧积累袁最
终根除污染物遥 该方法的作用机制主要是促进植物生
长袁提高植物的富集能力袁实际上是一种诱导植物提取
的手段咱缘 耀 苑暂 遥 虽然植物固定技术并不能彻底根除污染
物袁但相对于植物萃取技术成本低廉袁易于实施咱缘暂 遥
植物修复技术对于治理大面积低剂量放射性土壤污染
而言袁不失为一种适宜的方法袁另外鉴于植物单一修复
效果不佳的事实袁施用土壤改良剂作为一种强化手段
具有重要意义遥
圆摇 常用土壤改良剂研究进展
圆郾 员摇 石灰
石灰能改良酸性土壤袁提高土壤养分有效性袁降低
一些重金属对作物的毒害遥 悦葬皂责遭藻造造 等咱愿暂发现用石
灰处理的泥炭土渊孕藻葬贼 泽燥蚤造冤能增强黑麦草对员猿苑 悦泽 的富
集袁但处理粘砂土渊蕴燥葬皂冤的效果不显著袁主要原因可
能是试种土壤的成分存在较大差异遥 史建军等咱怨暂发
现在土壤中引入白垩渊石灰的一种冤能有效降低黑麦
草尧青菜对愿怨杂则的吸收和积累量袁且作物中愿怨 杂则 的比活
度与土壤中白垩的引入量呈线性负相关遥
圆郾 圆摇 沸石
沸石具有较高的吸附容量和离子交换能力袁可与
土壤溶液中的其他阳离子进行可逆交换袁这种盐基交
换能力可以用来改良盐碱地袁其吸附性能在放射性污
染修复上具有较好的应用前景遥 徐寅良等咱员园暂研究了
沸石对员猿苑悦泽的吸附率可达到 怨园豫以上遥 梁艳等咱员员暂研
究了不同添加比例和不同 责匀值土壤环境条件下粗沸
石和人造沸石对吸附铯的影响遥 发现在含铯的土壤溶
液中袁只有粗沸石的加入量与铯的吸附比成正相关袁并
指出粗沸石能提高土壤对铯的吸附能力遥 王金明
等咱员圆暂研究表明沸石对 杂则圆 垣的吸附性能与溶液浓度尧液
相温度尧不同离子的介质和溶液 责匀 有关袁对于 责匀 而
言在不同阶段其作用机理具有差异性遥 李虎杰
等咱员猿袁员源暂将沸石经过钠改性尧铵改性和酸鄄晕葬悦造 改性后袁
发现都可以不同程度地提高沸石对 悦泽 垣的吸附效果袁
但对 杂则圆 垣的吸附效果影响不大曰另外还以高岭土为原
料合成 源粤沸石袁使其具有较大的阳离子交换容量袁提
高了对 悦燥圆 垣 尧杂则圆 垣的吸附效果遥 研究还发现咱员缘暂在白钙
沸石矿物组成中掺入一定量的 酝早圆 垣 尧粤造猿 垣或 云藻猿 垣能够
提高对 杂则圆 垣 尧悦泽 垣的吸附性能遥 悦葬皂责遭藻造造 等咱愿暂发现在
不同土壤里添加斜发沸石渊沸石的一种冤能不同程度
降低黑麦草对员猿苑悦泽的吸收遥
圆郾 猿摇 膨润土
膨润土是一种宝贵的非金属矿产资源袁同时也是
农业上广泛应用的改良剂袁可提高农肥尧水份的蓄积能
力袁从而改良土壤袁提高农作物产量遥 膨润土还可作为
高放废物深地质处置库的缓冲回填材料咱员远暂 遥 目前膨
润土的研究集中在对放射性核素的吸附试验上遥 对于
放射性 杂则圆 垣 尧悦泽 垣 尧粤皂尧砸葬尧栽澡渊陨灾冤尧哉渊灾陨冤尧杂藻渊 陨灾冤的
吸附试验咱员苑 耀 圆员暂 袁国内外学者根据放射性核素浓度尧离
子强度尧溶液 责匀尧溶液介质尧固液比尧碳酸盐浓度等影
响吸附性能的因素进行了不同程度的研究遥 由于多种
因素的影响和吸附剂本身的缺陷袁难以达到最佳的吸
附效果袁对此有学者尝试对膨润土进行改性袁从而提高
其吸附性能遥 例如 阅怎造贼扎咱圆圆暂 尧砸蚤藻遭藻咱圆猿暂和 月燥则泽 等咱圆源袁圆缘暂
用不同量的 匀阅孕再 垣 改性钠基膨润土袁研究了 陨 原 尧
栽糟韵 原源 尧悦泽 垣 尧杂则圆 垣在改性土上的吸附行为袁结果发现袁随
着有机膨润土亲油性的提高袁对 陨 原 尧栽糟韵 原源 的吸附也提
高袁但对 悦泽 垣 尧杂则圆 垣的吸附则降低遥 宋志鑫咱圆远暂发现添
加了 云藻韵的膨润土袁在大气和低氧条件下袁怨怨栽糟在膨润
土中的吸附分配系数明显增大袁而且吸附分配系数随
苑愿员
核摇 农摇 学摇 报 圆远 卷
着添加剂的质量分数增大而增大曰而添加了 云藻圆韵猿尧
云藻猿韵源 的膨润土袁在大气条件下怨怨 栽糟 在膨润土中的吸
附分配系数并无太大变化袁而在低氧条件下怨怨 栽糟 在膨
润土中的吸附分配系数却随添加 云藻圆韵猿尧云藻猿韵源质量分
数的增大而增大遥 田间试验咱怨暂发现袁在田表水中引入
适量膨润土袁能有效降低被员源员悦藻 污染的田表水中放射
性比活度袁并在降低员源员 悦藻 在稻壳尧糙米中的积累有一
定效果袁但未能改变稻根尧稻草对员源员悦藻的吸收和积累遥
圆郾 源摇 硅藻土
硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩袁在废水处
理尧建筑尧食品工业等诸多领域有广泛应用遥 硅藻土无
毒袁易与粮食分离袁且能吸附杀死一些害虫袁因此在农
业应用上可作为一种有效的杀虫物质袁同时硅藻又可
作为化肥的优良载体袁促进植物生长袁改良土壤状
况咱圆苑暂 遥 冯永红等咱圆愿暂指出袁硅藻土的吸附速率虽然相
比黄红壤尧粉泥土不是最大袁但其解吸速率最小袁对放
射性远园悦燥 的吸附容量大遥 韵泽皂葬灶造蚤燥早造怎咱圆怨暂在放射性废
液渊含有员猿苑悦泽尧员源猿悦泽和远园 悦燥冤中添加硅藻土能将废液中
的放射性比活度从原始的 圆郾 远园月择 辕 皂造 降低到 园郾 源园
月择 辕 皂造遥 高伟咱猿园暂研究了硅藻土对铀的吸附袁在一定 责匀
值和吸附剂量条件下袁热改性膨润土对铀的去除率最
高渊怨愿郾 园缘豫 袁吸附量为 怨郾 愿员皂早 辕 早冤曰其次是天然膨润土
渊怨远郾 园园豫 袁吸附量为 怨郾 远园皂早 辕 早冤曰再次是热改性硅藻土
渊愿圆郾 缘园豫 袁吸附量为 愿郾 圆缘皂早 辕 早冤曰而天然硅藻土最低
渊苑猿郾 缘豫 袁吸附量为 苑郾 猿缘皂早 辕 早冤遥 虽然硅藻土在放射性
污染治理上有一定的应用潜能袁但是在植物 原土壤体
系的应用中效果并不可观袁可能与诸多干扰因素有关遥
例如史建君咱猿员暂研究发现在受放射性锶污染的水稻田
中施加硅藻土袁除了稻壳外水稻其他各部位中愿怨 杂则 比
活度变化不大袁在硅藻土撒洒量的范围内袁水稻对愿怨 杂则
的吸收与积累没有明显改变袁原因可能是硅藻土施加
的量相对较少袁对土壤中放射性愿怨杂则的作用不大遥
圆郾 缘摇 腐殖酸
腐殖酸渊匀粤冤是一种天然的土壤改良剂袁 既能促
进植物对养份的吸收袁又能向土壤补充大量的有机物
质遥 匀粤具有多种活性官能团和较大的表面积袁以及
较高的表面活性尧较强的配位能力和还原性袁对放射性
核素在土壤中的化学行为及其溶解尧吸附尧扩散等迁移
行为有很大影响咱猿圆暂 袁目前已有多篇关于 匀粤 吸附核素
的报道遥 朱海军等咱猿圆暂研究了 匀粤 对 哉尧耘怎 和圆源员 粤皂 的
吸附袁在一定试验条件下袁匀粤对 哉的吸附率达 愿园豫以
上袁而对 耘怎和圆源员粤皂的吸附率达 怨园豫以上袁且 责匀值对
匀粤吸附 哉尧耘怎和圆源员粤皂的结果有明显的影响遥 王玉琨
等咱猿猿暂通过改性泥炭中 匀粤 对 哉韵圆 垣圆 尧员猿苑 悦泽尧员远怨 再遭 和
匀孕韵圆 原源 的吸附交换试验袁发现改性泥炭对 哉韵圆 垣圆 和员远怨
再遭的吸附交换服从 云则藻怎灶凿造蚤糟澡 等温式袁而对员猿苑 悦泽 和
匀孕韵圆 原源 的吸附交换则服从 造葬灶早皂蚤怎则 等温式遥 王旭东
等咱猿源暂的研究发现 匀粤 在石英砂柱内的滞留能力较
弱袁圆猿苑晕责在石英砂上的吸附为线性吸附袁吸附态的 匀粤
参与了圆猿苑晕责在石英砂上的吸附遥 郭亮天等咱猿缘暂研究了
超铀元素和 匀粤的络合行为袁结果发现 匀粤 与 晕责渊灾冤
的络合相当稳定袁与 粤皂渊域冤的络合物更加稳定遥
粤则贼蚤灶早藻则等咱猿远暂通过 哉在石英砂柱迁移试验研究了 匀粤
与 哉的相互作用遥 蕴藻灶澡葬则贼 等咱猿苑暂发现袁在酸性条件下
匀粤能加强赤铁矿对 哉渊灾陨冤的吸附袁而在碱性条件下
这种促进作用渐渐减弱遥 运葬皂藻蚤鄄陨泽澡蚤噪葬憎葬 等咱猿愿暂在研究
匀粤对苑缘杂藻 的吸附中发现袁溶解的 匀粤随 匀粤悬浮液中
离子强度的降低而增加袁且离子强度能促进 匀粤 的聚
合袁使其分子结构发生变化袁最终影响到 匀粤 对苑缘 杂藻 的
吸附遥 由于 匀粤的提取成本较高袁从而限制了其在农
业以及环境污染治理方面的应用袁因此有必要加强对
匀粤提取技术改进的研究遥
圆郾 远摇 柠檬酸
柠檬酸是一种有机酸袁既有人工的也有天然的袁应
用领域十分广阔遥 有学者发现添加柠檬酸的土壤能增
强食用芸苔尧印度芥菜尧油菜和向日葵这 源 种植物的地
上组织和根部对铀的积累袁但添加柠檬酸会使 哉 向地
下扩散袁导致 哉 对地下水造成二级污染咱猿怨暂 遥 万芹方
等咱源园暂通过模拟 哉污染土壤的 圆 次植物修复试验发现袁
施用改良剂海藻肥尧柠檬酸能够增强植物对铀污染土
壤的修复效果遥 匀怎葬灶早 等咱源员暂的研究发现利用有机酸
渊乙酸尧柠檬酸尧苹果酸冤可以使土壤中放射性核素铀
从土壤中解吸下来袁从而进入土壤溶液袁促进铀在植物
体内的快速积累遥 其中柠檬酸的作用效果最佳袁当向
铀污染土壤中加入 圆园皂皂燥造 辕 蕴 的柠檬酸袁猿凿 后使印度
芥菜渊月则葬泽泽蚤糟葬 躁怎灶糟藻葬冤和大白菜渊月则葬泽泽蚤糟葬 糟澡蚤灶藻灶泽蚤泽冤地
上部分对铀的富集量提高 员园园园 倍袁达到 缘园园园皂早 辕 噪早袁
这是生长在铀污染土壤上植物地上部分铀富集量最高
的报道遥 目前柠檬酸在农业上主要应用于盐碱土的改
善袁若应用在放射性污染植物修复上则有必要研究其
具体施用方法袁避免造成次生污染遥
圆郾 苑摇 其他改良剂
除上述几种矿物质和有机酸外袁还有一些土壤改
良剂在植物修复上研究较少遥 例如陈世宝等咱源圆暂发现
施加磷矿粉渊孕砸冤尧羟基磷矿粉尧豆渣渊杂酝冤尧骨碳渊月悦冤
及硫酸亚铁等土壤改良剂均能在一定程度上降低铀矿
区污染农田中油菜对圆猿愿 哉尧圆圆远 砸葬 及圆猿圆 栽澡 的吸收袁其中
以 杂酝尧羟基磷矿粉处理效果较显著袁对降低铀矿区植
愿愿员
摇 员 期 土壤改良剂在放射性污染植物修复中的研究与应用进展
物对污染土壤中上述核素的吸收和富集具有潜在的应
用价值遥 砸葬蚤糟藻增蚤糟 等咱源猿暂认为天然磷灰石固定 哉 的机
理与其化学组成有关袁在 哉 污染场地的修复中具有很
大潜力遥 宰葬泽泽藻则皂葬灶 等咱源源暂发现使用有机质改良的铁
铝土和黏绨土种植萝卜能降低 悦泽的生物有效性袁原因
可能是改良剂中某些化合物与土壤中员猿苑 悦泽 之间的络
合作用遥 栽葬灶早等咱源缘暂向土壤中添加了渊晕匀源冤圆杂韵源袁使得
三色苋对员猿源悦泽吸收率降低袁但血色苋对员猿源悦泽的积累则
增加遥 运灶燥曾等咱源远暂发现在 圆 种微生物渊皮氏产碱杆菌
和恶臭假单胞菌冤的作用下使用磷酸盐处理可显著减
少 哉的浓度遥
猿摇 土壤改良剂的主要作用机制
猿郾 员摇 吸附与离子交换作用
加入土壤的改良剂本身可以直接吸附污染物袁也
可以通过改善土壤环境促进土壤颗粒对污染物的吸
附袁最终达到固定污染物的目的遥 值得注意的是这种
吸附或者离子交换作用与放射性核素的物理化学性质
和改良剂的表面特征有关袁大多数放射性核素在固体
物质上均有较强的粘附倾向袁特别是一些矿物质和有
机腐殖质遥 例如沸石尧膨润土尧硅藻土等这些天然矿物
质类型的改良剂本身都具有良好的吸附容量和吸附能
力袁硅藻土比表面积大尧孔隙度高尧稳定性强曰膨润土分
散性良好尧比表面积也大袁其层间有多种离子可交换袁
且交换性能较强曰沸石同样具有较强的吸附能力和很
高的阳离子交换量咱猿袁员远袁圆苑暂 遥 还有腐殖酸袁其分子结构
中带有多种活性官能团袁如羧基尧酚羟基尧羰基和甲氧
基等袁这些活性官能团与核素的作用会影响到核素在
土壤环境中存在的化学形态尧转化尧迁移沉降尧氧化还
原行为以及生物可利用性等咱猿圆暂 遥 同时腐殖酸是良好
的吸附载体袁其本身有较大的表面积袁对正电荷的离子
表现出极强的吸附力袁因此有利于金属离子的吸附袁已
有大量相关的吸附试验咱猿圆 耀 猿源袁猿远 耀 猿愿暂表明腐殖酸对放射
性核素的吸附潜力遥 但目前国内外学者的研究主要集
中在腐殖酸影响土壤介质与核素的相互作用以及对粘
土矿物吸附金属离子的影响袁对于在分子水平上腐殖
酸与核素的直接作用机理研究较少遥
改良剂的吸附作用对于放射性核素而言是有竞争
性质的袁不同溶液环境所存在的其他离子与核素相互
竞争吸附的程度是不同的咱员圆暂 遥 另外在土壤中添加土
壤改良剂可能会引入竞争离子袁这些竞争离子通过交
换作用与专性吸附于土壤固相的放射性核素进行可逆
或不可逆交换袁从而阻塞了一些放射性核素在土壤中
的吸附位点袁使得一些特定的放射性核素从土壤固相
中解吸下来袁最后可被植物吸收遥 因此除了吸附作用
外袁离子交换也是解释改良剂影响植物修复效果的重
要因素遥
猿郾 圆摇 螯合尧络合作用
放射性核素与土壤溶液中可能存在的无机以及有
机配位体的络合效应会影响到它们在土壤中的迁移行
为以及生物有效性遥 对此袁可利用改良剂引入这些配
位体袁与污染物通过螯合尧络合作用形成沉淀袁或者是
形成可溶性的络合物袁这种作用机制可以改变核素与
土壤固相的结合状态袁从而改变核素的迁移性遥 研究
表明咱猿缘暂 袁醋酸根尧乳酸根尧草酸根尧柠檬酸根尧倩鄄羟基异
丁酸根尧耘阅栽粤尧抗坏血酸根尧茁鄄羟基喹啉尧噻吩甲酰三
氟丙酮等有机配位体能与 晕责韵 垣圆 形成相当稳定的络合
物遥 匀怎葬灶早等咱源员暂认为柠檬酸是实现土壤溶液中铀解
吸附作用最有效的螯合剂袁通过盆栽试验也表明了柠
檬酸在提高铀生物有效性上具有的潜力遥 在实际应用
中考虑到络合效应这种作用机制时袁也要考虑其他因
素的存在袁例如土壤的理化性质在一定程度上会影响
改良剂的络合效应等遥
猿郾 猿摇 土壤 责匀值调节作用
土壤 责匀值对土壤胶体的生成尧放射性核素的水
解和离子交换反应都有明显的影响袁从而也影响到土
壤对核素的吸附遥 除了放射性 杂则尧悦泽和 砸葬外袁锕系元
素尧稀土元素和大多数感生放射性核素渊缘源 酝灶尧远缘 在灶尧
远园悦燥尧缘缘云藻尧缘怨云藻等冤在土壤 责匀 条件为 源 耀 员园 时均易水
解咱源苑暂 遥 因此在受污染土壤中添加调节土壤 责匀 类型
的改良剂袁可改变放射性核素在土壤中的存在形态袁促
使固定型的核素从土壤颗粒中解吸下来袁使核素更多
地进入土壤溶液袁从而促进富集植物的吸收曰也可以促
使溶解型的核素在一定酸碱度下形成沉淀袁降低其在
土壤中的迁移性袁达到原位修复的目的遥 耘遭遭泽 等咱源愿暂
的研究表明院土壤 责匀对铀的化学形态有很大影响袁在
责匀 越缘 时袁哉韵圆 垣圆 是主要形态袁这种形态易被植物吸收曰
当 责匀 约 缘 时袁土壤中铀的生物有效性很低袁难以被植
物吸收袁而且土壤 责匀 还影响到铀从根部向地上部的
转移曰在 责匀 越 远 和 责匀 越 愿 时袁铀主要富集在豌豆的根
系中袁只有很少部分转移到茎部遥 而且盆栽试验还表
明袁在土壤中添加柠檬酸能有效降低土壤 责匀 值袁提高
植物富集系数遥 可见土壤 责匀 值是影响植物富集放射
性核素的重要因素袁因此可以通过改良剂调控土壤 责匀
值袁使污染物以不同的形态存在袁最终达到修复目的遥
但仅仅通过改变土壤 责匀值来影响放射性核素生物有
效性的修复方式有一定的风险袁例如受污染土壤 责匀
怨愿员
核摇 农摇 学摇 报 圆远 卷
值缓冲能力很强或者因其他不确定因素导致改良剂的
调控作用失效遥 因此在确定修复方式尧改良剂类型时
要综合考虑袁同时也要注意被改良土壤的酸碱度必须
确保在修复植物能正常生长的范围内遥
源摇 研究展望
目前常用的改良剂对不同的土壤尧植物以及放射
性核素的修复效果仍存在很大的不确定性袁而且在实
际应用中修复效果往往会受到环境因子的制约遥 理想
的改良剂必须具备以下几个基本条件院员尧环境友好性袁
首先要确定改良剂对植物生长无害袁而且不会对土壤
以及其他土壤系统外的环境产生次生污染曰圆尧作用稳
定性袁即改良剂的作用效果稳定袁且这种效果不易随时
间和环境的改变而失效曰猿尧可操作性袁即生产使用成本
要低廉袁能大规模推广应用曰源尧来源的广泛性袁要求作
为改良剂的原材料来源广泛尧容易获取遥 由于土壤 原
植物系统中各组成部分以及放射性核素在土壤中的行
为特点都会影响到植物修复效果袁因此袁在实际工作中
需要研究各种因素之间的相关性遥 根据影响因素的大
小袁建立相应的数学模型袁从而为确定合适的土壤改良
剂以及施用方法提供理论依据遥
土壤改良剂的应用还缺乏系统的理论指导袁现有
的研究成果在试验方法尧评价标准上存在分歧袁可比性
的研究成果较少袁导致土壤改良剂的应用研究进展缓
慢遥 不仅如此袁有关概念也没有统一的定义袁例如不同
学者对土壤改良剂的定义就有不同范畴遥 目前要将土
壤改良剂应用到植物修复技术中袁首先要解决的问题
就是改良剂的修复作用机制遥 无论是作为植物稳定的
辅助措施还是植物提取的强化手段袁或是针对放射性
核素还是其他污染物袁土壤改良剂应用的可行性尧安全
性是必须考虑的袁因此需要更多更有效的研究证据来
解释改良剂的修复作用机制遥 目前土壤改良剂的研究
还处于对放射性核素吸附效果的试验阶段袁要具体应
用于土壤放射性污染植物修复中袁还有很多工作要做遥
因此应该综合利用各种现代分析技术袁深入分子水平
对改良剂的作用机制进行研究和解释袁并对长期的修
复效果进行评估袁这对放射性污染的植物修复研究及
推广应用具有重要的理论和现实意义遥
参考文献院
咱 员 暂 摇 廖晓勇袁陈同斌袁阎秀兰袁聂灿军援 提高植物修复效率的技术途
径与强化措施咱允暂 援 环境科学学报袁圆园园苑袁圆苑渊远冤院愿愿员 原 愿怨猿
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咱 猿 暂 摇 陈义群袁董元华援 土壤改良剂的研究与应用进展咱 允暂 援 生态环
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咱 源 暂摇 周 岩袁武继承援 土壤改良剂的研究现状尧问题与展望咱 允暂 援 河南
农业科学袁圆园员园袁愿院员缘圆 原 员缘缘
咱 缘 暂摇 唐世荣援 污染环境植物修复的原理与方法咱酝暂援 北京院科学出版
社袁圆园园远袁员员苑 原 员员愿
咱 远 暂摇 王 林袁周启星援 农艺措施强化重金属污染土壤的植物修复咱允暂 援
中国生态农业学报袁圆园园愿袁员远渊猿冤院苑苑圆 原 苑苑苑
咱 苑 暂摇 张学礼袁王尔奇援 环境中铀污染的植物修复咱 允暂 援 铀矿冶袁圆园园愿袁
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咱 怨 暂摇 史建军袁王寿祥袁陈传群援 施用白垩和膨润土对降低作物吸收放
射性锶和铈的有效性咱允暂 援 核农学报袁圆园园猿袁员苑渊圆冤院员圆苑 原 员猿圆
咱员园暂摇 徐寅良袁陈凯旋袁陈传群袁徐玉新援 员猿苑 悦泽 在水 原吸附剂体系中的
行为咱允暂 援 核农学报袁圆园园园袁员源渊源冤院圆猿源 原 圆源园
咱员员暂摇 梁 艳袁张成江袁倪师军援 不同 责匀 值尧不同比例的添加剂对土壤
吸附铯的影响咱允暂 援 四川环境袁圆园园苑袁圆远渊缘冤院缘 原 苑
咱员圆暂摇 王金明袁易发成援 沸石对 杂则圆 垣 的吸附性能研究咱 允暂 援 金属矿山袁
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咱员猿暂摇 李虎杰袁易发成援 沸石对放射性核素 悦泽 垣 袁杂则圆 垣的吸附阻滞作用
咱允暂 援 矿物岩石袁圆园园远袁圆远渊员冤院缘 原 愿
咱员源暂摇 李虎杰袁易发成援 源粤 沸石对模拟放射性核素的吸附阻滞作用
咱允暂 援 西南科技大学学报袁圆园园远袁圆员渊猿冤院员 原 源
咱员缘暂摇 赖振宇袁陈 倛袁刘 敏援 白钙沸石的制备及其对 悦泽 垣 尧杂则圆 垣离子的
吸附性能咱允暂 援 材料开发与应用袁圆园园苑袁圆圆渊源冤院猿愿 原 源园
咱员远暂摇 张玉柱袁刘鹏君袁曹朝真袁李振国袁尹海生袁边妙莲援 膨润土综合
利用咱允暂 援 河北理工学院学报袁圆园园远袁圆愿渊猿冤院员猿 原 员苑
咱员苑暂摇 李宁波袁易发成援 新疆膨润土对 杂则圆 垣 尧悦泽 垣 的吸附性能的研究
咱允暂 援 非金属矿袁圆园园怨袁猿圆渊远冤院缘苑 原 远园
咱员愿暂摇 章英杰袁冯孝贵袁梁俊福袁陈 靖袁苏 锐袁王 驹援 超铀元素 粤皂在膨
润土上的吸附行为研究咱 允暂 援 世界核地质科学袁圆园园愿袁圆远渊员冤院源苑
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土上的吸附行为咱 允暂 援 核化学与放射化学袁圆园员园袁猿圆渊圆冤院员园远 原
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咱圆远暂摇 宋志鑫援 怨怨 栽糟 在膨润土材料中的吸附行为和扩散行为研究
咱阅暂援 北京院中国原子能科学研究所袁圆园园苑
咱圆苑暂摇 胡 涛袁马永梅袁王 驰援 硅藻土的应用研究进展咱 允暂 援 中国非金属
矿工业导刊袁圆园园怨袁苑猿渊员冤院员远 原 员愿
咱圆愿暂摇 冯永红袁陈传群袁王寿祥袁张永熙袁孙志明援 远园 悦燥 在土壤尧矿物质
中的吸附及在菜豆 原土壤系统中的迁移咱允暂 援 中国核科技报告袁
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咱猿园暂摇 高 伟援 硅藻土和膨润土对铀的吸附研究咱阅暂援 湖南院南华大学袁
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咱猿员暂摇 史建军袁王寿祥援 水稻对放射性锶的吸收及撒洒硅藻土对其行
为的影响咱允暂 援 核农学报袁圆园园猿袁员苑渊猿冤院圆园猿 原 圆园远
咱猿圆暂摇 朱海军援 土壤腐殖酸的提取及其对 哉尧耘怎 和圆源员 粤皂 的吸附咱阅暂援
四川院四川大学袁圆园园远
咱猿猿暂摇 王玉琨袁岳廷盛援 改性泥炭对 哉韵 垣圆圆 尧员猿苑 悦泽等吸附交换性能的影
响咱允暂 援 西安石油学院学报袁圆园园园袁员缘渊员冤院猿远 原 猿怨
咱猿源暂摇 王旭东袁刘志辉袁游志均袁李祯堂援 腐殖酸对圆猿苑 晕责 在石英砂柱中
迁移的影响研究咱允暂 援 辐射防护袁圆园园源袁圆源渊远冤院猿愿猿 原 猿愿苑
咱猿缘暂摇 郭亮天袁史英霞援 超铀元素络合行为研究进展咱允暂 援 辐射防护通
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木植物中的堆积咱允暂 援 水文地质工程地质技术方法动态袁圆园园缘袁
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咱源园暂摇 万芹方袁陈雅宏袁胡摇 彬袁任亚敏袁王摇 亮袁林宏辉袁邓大超袁柏摇
云袁夏传琴援 植物对土壤中铀的吸收与富集咱 允暂 援 植物学报袁
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咱源圆暂摇 陈世宝袁朱永官袁陈保冬援 土壤改良剂对油菜富集圆猿愿 哉尧圆圆远 砸葬
及圆猿圆栽澡的影响咱允暂 援 环境污染治理技术与设备袁圆园园远袁苑渊员员冤院员猿
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咱源苑暂摇 董武娟袁吴仁海援 土壤放射性污染的来源尧积累和迁移咱允暂 援 云南
地理环境研究袁圆园园猿袁员缘渊圆冤院愿猿 原 愿苑
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