在受污染的土壤中使用植物衍生尿素酶驱动生物矿物化的可持续重金属固定

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 地质技术工程 地质技术工程
• 生物技术是生物技术.

背景情况:

• 重金属土壤污染带来了生态和地质技术风险.
• 传统的修复方法,如化学稳定和微生物诱导的碳酸盐沉 (MICP) 有局限性,包括成本和环境影响.

研究的目的:

• 评估一种由植物衍生的尿酶驱动的酶诱导碳酸盐沉 (EICP) 系统,用于在受污染的土壤中固定 (Cd2+), (Pb2+) 和 (Zn2+).
• 优化EICP流程参数,并评估其与现有方法相比的耐用性和成本效益.

主要方法:

• 选植物衍生尿酶 (豆和西瓜种子) 以获得最佳的重金属封存.
• 微调工艺参数,包括尿素-CaCl2固态度和酶剂量.
• 在模拟酸雨和冷解周期下进行耐久性测试.
• 现场验证和成本分析.

主要成果:

• 杰克豆和西瓜种子尿酶实现了高重金属封存效率 (Cd2+: 87.3%,Pb2+: 91.5%,Zn2+: 76.4%).
• 优化的EICP保留了土壤的液压特性,并与石灰和MICP相比显示出更高的耐用性和强度保留.
• 现场验证证实了可扩展性,运营成本比微生物治疗低61%.

结论:

• 基于植物的EICP是一种高效,可扩展和具有成本效益的技术,用于修复受重金属污染的土壤.
• EICP为生态恢复和地质技术稳定提供了一个可持续的替代方案.
• 该方法显示了广泛应用环境管理的巨大潜力.