聚天冬氨酸对土壤吸附、解吸汞的机制研究

为揭示土壤中添加聚天冬氨酸（PASP）后其对汞的吸附、解吸过程,探究了不同PASP用量对土壤吸附解吸汞的机制及有机质、pH、汞初始浓度等因素的影响。结果表明,PASP可显著抑制土壤对汞的吸附,促进土壤对汞的解吸,在PASP用量为300 mg时,其吸附量、解吸量分别是未添加PASP时的0.68、27倍;有机质与PASP之间在土壤吸附汞时表现为拮抗作用,在土壤解吸汞时表现为协同作用;在较宽pH范围（4.0～7.0）和不同汞浓度（5～200 mg/L）下,PASP均能抑制土壤对汞的吸附;PASP作用于整个吸附进程;土壤对汞的吸附特征符合Langmuir、Freundlich方程和准二级动力学方程,而PASP的存在均使其特征方程偏离;原土和去除有机质的土壤对汞的最大吸附量（q_m）分别为2.1和2.0 mg/g,比未添加PASP的处理分别下降了65.47%和12.94%。本研究为PASP应用于汞污染土壤的修复奠定了研究基础。     

共聚苯胺/邻氨基苯酚介孔硅复合材料对Hg(Ⅱ)的吸附动力学研究

利用共聚苯胺邻氨基酚与介孔硅SBA-15的复合材料进行了汞离子的吸附性能试验研究,发现该复合材料对Hg(Ⅱ)具有较优异的吸附去除效果,对几种不同初始浓度的汞离子的去除率均可达到95%以上;对初始浓度为100mg/L的汞溶液的吸附动力学分别进行了一级和二级动力学模型拟合,结果表明该吸附材料对汞的吸附符合准二级动力学模型。     

一株耐汞细菌的筛选及其特性研究

汞污染对环境和人类危害极大,有些微生物对其具有抗性,可用于修复受汞污染的环境。从重金属污染的土壤中分离纯化出一株高抗汞细菌(DC1),其汞的最小抑菌浓度(MIC)达到20.3mg/L。经16S rRNA序列测序鉴定,该菌属于恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)。摇瓶培养发现其最适pH值为5～8,且在8h内可以快速挥发超过68%的Hg~(2+),具有对汞污染环境的生物修复的应用潜力。     

污灌区盐分累积对土壤汞吸附行为影响的模拟研究

以受盐渍化和重金属汞双重胁迫的天津污灌区土壤为研究对象,探讨汞在盐渍化土壤中吸附的热力学及动力学特征.研究的盐分种类为污灌区土壤盐渍化进程中的主要盐分NaCl和Na2SO4,设置的盐度梯度为7个,添加质量分数为0~5%.结果表明,Lanmguir方程和Elovich方程可以理想地拟合盐处理下土壤对Hg(Ⅱ)吸附的热力学和动力学过程.当加入的盐分为NaCl时,随着添加盐度的增长(0~5%),最大吸附量(Langmuir方程的参数qm)、吸附强度(Langmuir方程的参数k)迅速降低,分别由对照的868.64 mg·kg-1和1.32减少至添加5%NaCl的357.48 mg·kg-1和0.63,且使土壤Hg(Ⅱ)的吸附速率(Elovich方程的参数b)显著下降;当加入的盐分为Na2SO4时,随着盐度的增长,最大吸附量和吸附强度小幅下降,由对照降低至添加5%Na2SO4的739.44 mg·kg-1和1.18,对土壤Hg(Ⅱ)吸附速率影响不显著.土壤中Cl-和SO2-4含量对Hg(Ⅱ)最大吸附量之间可以用对数模型刻画,Cl-含量与Hg(Ⅱ)吸附速率之间表现为线性关系.研究表明,高浓度的NaCl环境极其不利于Hg(Ⅱ)在污灌区土壤中的吸附及固持,用含NaCl较高的污水灌溉作物很有可能会引起汞的二次污染,土壤的盐渍化趋势会使汞污染和释放趋势更趋严重.     

典型化工废渣污染土壤中汞的空间分布规律研究

为阐明氯碱厂废渣堆积遗留场地中汞的空间分布规律,在某典型场地设置313个表层（0.5 m）、79个深层（0.5～13.5 m）土壤采样点位及6个地下水采样点位,分析所有土壤样品的总汞浓度、表层土壤的理化性质及地下水总汞浓度.结果显示：（1）该场地土壤汞污染严重,313个表层土壤样点汞检出浓度为0.002～579.14 mg·kg^-1,平均为8.43 mg·kg^-1,高于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》中的风险管控值(6 mg·kg^-1).反距离权重法（IDW）及自然邻域法（NNI）对该场地的汞水平浓度分布的插值更为准确.（2）79个深层点位土壤垂向检测结果显示,土壤上层区域（0.5、1.5、2.5 m）汞污染浓度更高,3个深度层的汞浓度平均值分别为7.3、5.5、3.1 mg·kg^-1,2.5 m以下7个深度层的汞浓度平均值仅为（1.02±0.15）mg·kg^-1;汞垂向富集因子为0.4～32,大多数（66%）采样点位汞的富集因子（EF）随着土壤深度增加显著下...     

Hg在玲珑金矿区典型农田土壤中的吸附特征研究

采集烟台玲珑金矿区不同性质的土壤,通过吸附解析实验研究了矿区2种典型农田土壤对重金属汞的吸附特征.等温吸附-解吸实验结果表明,酸性土壤对Hg（Ⅱ）的平均吸附率高于中性土壤,中性土对Hg（Ⅱ）的最大吸附量为156.9μg/g,酸性土达到201.38μg/g.2种土壤结合Hg（Ⅱ）的解吸量和解吸率都较低,且酸性土的解吸率（...     

铜仁汞矿区土壤汞污染现状调查研究

为了进一步对废弃汞矿污染区的生态环境进行跟踪调查及科学的评价,2015年通过对铜仁市废弃汞矿区周围的稻田、旱田及菜地土壤汞污染现状调查分析。采用S型随机抽样方式,并使用原子荧光光度法对研究对象进行分析。结果表明:万山镇、云场萍及路腊村汞矿区稻田土壤总汞(THg)含量平均值分别为123.75、79.33、21.89 mg/kg;其旱田土壤THg含量平均值分别为:117.20、73.34、19.90 mg/kg;其菜地土壤THg含量平均值分别为129.40、81.78、26.50 mg/kg;且,万山汞矿区甲基汞(Me Hg)含量平均值分别为6.48(稻田)、4.80(旱田)、6.40μg/kg(菜地);云场萍汞矿区Me Hg含量平均值分别为3.73(稻田)、2.47(旱田)、6.40μg/kg(菜地);路腊村汞矿区Me Hg含量平均值分别为1.92(稻田)、0.87(旱田)、2.47μg/kg(菜地)。以上结果说明万山废弃汞矿区的污染程度高于云场萍废弃汞矿区及路腊村废弃汞矿区。     

基于形态及生物可给性的汞污染场地概率风险

为准确客观地评估汞污染场地的人体健康风险,克服当前土壤修复目标值过于保守的缺陷,对我国东北某大型汞化工废渣遗留场地进行详细环境调查,使用场地均匀设置的313个土壤样品（地表下0.5 m）的总汞含量检出数据、9个样品的零价汞含量占比数据、30个样品的胃肠可给态汞含量占比数据进行蒙特卡洛概率模拟,使用参数的概率模拟值进行汞经口摄入和气态呼吸吸入的人体健康风险和修复目标值的概率预测.结果表明:①场地的总汞含量在空间上差异明显,变化范围为0.002~579.14 mg/kg,变异系数为3.88,且主要集中在0~2.5 m;零价汞含量占比平均为15.2%±6.4%,与土壤总汞含量呈显著对数负相关（R2=0.784 5）;胃肠可给态汞含量占比平均为2.74%±2.81%,与总汞含量不具有显著相关关系.②气态呼吸吸入是该场地主要的人体健康风险来源,占总风险值的90%,风险不可忽略（危害商大于1）的概率为5.00%;经口摄入的风险不可忽略（危害商大于1）的概率为0.15%.③基于零价汞、胃肠可给态汞含量的修复目标值累积概率分布的5%上分位数为53.8 mg/kg,相应的修复面积分别为5 427.9 m2,显著低于以GB 36600-2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》中第一类用地风险筛选值（8 mg/kg）为修复目标值而确定的修复面积（37 057.6 m2）;零价汞含量占比与儿童体重是影响修复目标值最主要的参数,对修复目标值的不确定性贡献率分别为-78%和42%.研究显示,基于土壤汞形态及生物可给性的概率风险评估能更为准确地显示污染场地的人体健康风险及主要风险途径,也能有效降低相应的修复目标值,避免对场地过度修复.      

汞对土壤酶活性的影响

对不同肥力土壤脲酶和转化酶活性受汞影响进行了研究,结果显示,土壤脲酶活性、最 大反应速度V_max 、V_max/K_m和反应速度常数k与汞浓度呈现显著或极显著负相关关系,表明其 可作为土壤汞污染的生态指标;米氏常数Km则变化较小,表明汞与脲酶作用机理为不可逆竞争 抑制;低肥力土壤脲酶比高肥力土壤脲酶受汞毒害作用更强,当汞浓度分别为6.00和14.79mg/ kg时即达到严重污染;而转化酶对汞的敏感性较差;培养时间对土壤酶与汞浓度间关系影响较 小.     

汞污染土壤治理修复技术研究进展

总结了国内外土壤Hg环境质量标准限值,比较了中国和美国对汞污染土壤处理技术规定;在此基础上对热脱附、固化/稳定化、化学萃取和植物修复等Hg污染土壤治理修复进行了综述,总结了各技术的特点、优势和局限,可为我国汞污染土壤治理修复技术研究和工程实践提供参考。     

香根草及添加剂对汞污染土壤汞固定的现场试验

通过前期盆栽模拟试验发现,汞污染土壤种植香根草木屑和腐殖土或者添加木屑和腐殖土后再种植香根草都能极大抑制汞通过地表径流迁移,但是尚没有开展野外试验进行验证。因此为了进一步验证其效果,本研究在贵州万山汞矿区大水溪村汞污染农田建立了地表径流小区,现场研究了种植香根草及添加木屑和腐殖土后种植香根草对土壤汞固定的影响,研究结果显示:(1)在所有处理小区的地表径流中,颗粒态汞占总汞的96%以上,是汞迁移的最主要途径;(2)在汞污染土壤中种植香根草或者土壤中分别添加木屑或者腐殖土后再种植香根草,都能显著降低地表径流中颗粒态汞含量(46%~67%),进而减少土壤汞通过地表径流向周围环境迁移,且香根草与木屑或腐殖土结合效果更佳;(3)不同处理均降低了地表径流中可溶态汞(13%~31%)的含量。本研究能为汞矿区汞污染土壤修复提供一定理论支持和技术指导。     

Potential bioremediation of mercury-contaminated substrate using filamentous fungi isolated from forest soil

The use of filamentous fungi in bioremediation of heavy metal contamination has been developed recently. This research aims to observe the capability of filamentous fungi isolated from forest soil for bioremediation of mercury contamination in a substrate. Six fungal strains were selected based on their capability to grow in 25 mg/L Hg2+-contaminated potato dextrose agar plates. Fungal strain KRP1 showed the highest ratio of growth diameter, 0.831, thus was chosen for further observation.Identification based on colony and cell morphology carried out by 18S rRNA analysis gave a 98%match to Aspergillus flavus strain KRP1. The fungal characteristics in mercury(Ⅱ) contamination such as range of optimum pH, optimum temperature and tolerance level were 5.5–7 and 25–35℃ and 100 mg/L respectively. The concentration of mercury in the media affected fungal growth during lag phases. The capability of the fungal strain to remove the mercury(Ⅱ) contaminant was evaluated in 100 mL sterile 10 mg/L Hg2+-contaminated potato dextrose broth media in 250 mL Erlenmeyer flasks inoculated with 108spore/mL fungal spore suspension and incubation at 30℃ for 7 days. The mercury(Ⅱ) utilization was observed for flasks shaken in a 130 r/min orbital shaker(shaken) and nonshaken flasks(static) treatments. Flasks containing contaminated media with no fungal spores were also provided as control. All treatments were done in triplicate. The strain was able to remove 97.50%and 98.73% mercury from shaken and static systems respectively. A. flavus strain KRP1 seems to have potential use in bioremediation of aqueous substrates containing mercury(Ⅱ) through a biosorption mechanism.     

烟草头孢霉F2对氯化汞解毒作用的研究

烟草头孢霉F_2在含200mg/L HgCl_2的液体培养基中生长16h,汞量减少了90％,此后菌量迅速增加,试验了营养条件、HgCl_2浓度、前培养条件、pH及温度等对F_2菌汞解毒作用的影响,初步研究了解毒作用机理.结果表明,该菌能将HgCl_2还原成为元素汞,据分析,约12％的汞挥发到气相中,7％被菌体吸收,其余以元素汞颗粒的形态沉积在培养液底部.     

碘化活性炭吸附和预富集水体汞的方法

化学处理活性炭对汞等重金属离子具有良好的吸附特性。通过一系列测试获得了碘化和氯化活性炭预富集水体汞的优化方案。对实验室配制汞标准样品的测试表明,碘化和氯化活性炭对汞具有良好的吸附特性,而采样管的内径、活性炭的填充量以及过滤流速均影响活性炭预富集水体汞的效率。采用600mg的碘化活性炭采样管(内径:0.35cm),在水体过滤流速为10r/min(7mL/min)~25r/min(17mL/min)的条件下,碘化活性炭对水体汞的吸附效率可达到95%以上。增加流速和采样管内径以及减少活性炭填充量均会降低活性炭对水体汞的吸附效率。同时进一步测试了碘化活性炭对高汞(万山汞矿区渗滤水,含量范围:37.68~321.57ng/L)和低汞(贵阳市降水,含量范围:2.76~9.98ng/L)等天然水体汞的预富集效率,其预富集效率的平均值分别为96.74%(n=8)和96.09%(n=8)。该研究为采用化学处理活性炭技术预富集天然水体汞以及开展水体汞同位素测试提供了一种全新方法。     

汞污染生物修复研究进展

汞污染的人为来源主要包括化石燃料燃烧、矿产开采与加工、垃圾焚烧及涉汞产品的生产使用等。生物修复法因具有成本低、易操作、生态友好等优点,在汞污染的治理与修复中具有良好的应用前景。综述了环境中汞污染的主要来源和污染现状,分析总结了基于植物和微生物作用的生态友好型技术在汞污染土壤和水体修复中的应用及作用机理的研究进展,并提出汞污染生物修复中应进一步研究和实践的问题,旨在为汞污染的生物修复提供科学参考。     

贵州省万山汞矿区地表水中不同形态汞的空间分布特点

利用两次金汞齐-冷原子荧光光谱法,对贵州省废弃汞矿山万山矿区地表水不同形态汞(活性态、溶解态、颗粒态)的含量进行测定。样品活性态汞为1.04~402 ng／L;溶解态汞为12.5~426 ng／L;颗粒态汞变化很大,最低只有1.38 ng／L,最高达4 427 ng／L。研究表明:(1)直接与矿山冶炼活动排放物炉渣接触的溪流水污染程度最高,总汞高达4.46μg／L;(2)与矿山开采活动排放的废石或贫矿石接触的溪流水污染程度较低;(3)远离汞矿开采、冶炼活动区的地表水总汞接近汞矿化带背景参考值。     

Adsorption of mercury on laterite from Guizhou Province, China

The adsorption behaviors of Hg(Ⅱ) on laterite from Guizhou Province,China,were studied and the adsorption mechanism was discussed.The results showed that different mineral compositons in the laterite will cause differences in the adsorption capacity of laterite to Hg(Ⅱ).Illite and non-crystalloids are the main contributors to enhancing the adsorption capacity of laterite to Hg(Ⅱ).The pH of the solution is an important factor affecting the adsorption of Hg(Ⅱ) on laterite.The alkalescent environment (pH 7-9) ...     

改性柚皮粉对水中Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附

基于柚皮中富含纤维素、木质素、多糖等可与重金属发生络合、螯合作用的物质,将农林及生活废弃物柚子皮作为重金属离子的吸附剂。采用经NaOH改性的柚皮粉吸附水中Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)。考察了pH、吸附时间、改性柚皮粉用量以及Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)初始浓度等因素对吸附的影响,测定了吸附等温线,对等温吸附规律及动力学进行了探讨。结果表明,pH、吸附时间、改性柚皮粉用量、Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)初始浓度等因素对吸附效果均有影响。吸附Cu(Ⅱ)的适宜条件为:pH5.4～5.5,吸附时间10min,改性柚皮粉用量0.2g/100mL,Cu(Ⅱ)初始浓度20～80mg/L。在该条件下,Cu(Ⅱ)去除率达95%以上。吸附Zn(Ⅱ)的适宜条件为:pH5.5～5.6,吸附时间60min,改性柚皮粉用量0.4g/100mL,Zn(Ⅱ)初始浓度小于80mg/L。在该条件下,Zn(Ⅱ)去除率达90%以上。等温吸附规律可用Freundlich和Langmuir模式较好地描述,吸附呈单分层形式,吸附性能良好。吸附动力学规律符合准一级、准二级和Elovich动力学模型。     

铀尾矿堆中优势菌的分离鉴定及其耐铀性研究

从广东省韶关市某露天铀尾矿堆中筛选分离出一株优势菌株,通过形态观察和16S rDNA基因测序比对,初步鉴定该细菌为苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)。研究了环境条件因素(温度、pH值、盐浓度)对该细菌繁殖增长的影响及其对铀的耐受性。通过生长特性研究确定该细菌的最适生长温度为30℃,pH=7.0,盐度适应范围为0.5~60 g/L。对铀的耐受性实验表明:在接种量为25%(体积分数),初始pH为4.0~10.0和温度为30℃条件下,该菌在铀初始浓度为100 mg/L,NaCl质量浓度为8%以内可保持良好的生长能力。研究结果显示,该细菌对铀具有良好的耐受性,表明其在铀的浸出及铀污染土壤的生物修复方面有潜在的应用前景。