重金属铜离子抗性菌株的筛选和吸附性能

从四川红原地区土壤中分离纯化得到对重金属铜离子(Cu2+)具有良好抗性的菌株YS-22,经16S rDNA序列比对鉴定该菌为克雷伯氏菌属(Klebsiella)中的产酸克雷伯氏菌(K.oxytoca).利用该菌进行生物吸附研究,结果显示其对水体中的重金属Cu2+具有良好的吸附性能,吸附行为能很好地符合pseudo二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,不同的培养条件以及菌体所处的不同生长时期会影响菌体的吸附效果,PGY培养基培养达到生长指数期时菌体用于吸附效果最好.最佳吸附pH值为5.30,吸附迅速,约60 min即可达到吸附平衡,最大单位吸附量达到117.6mg g-1干重菌体.研究表明该菌株作为一种生物吸附剂用于去除废水中的重金属铜污染具有一定的实际应用价值.     

菌根技术在重金属污染修复中的研究与展望

菌根技术作为一种生物新技术对于重金属污染土壤的生物修复正在为全球环境工作者所关注。在土壤中菌根及其庞大的菌丝体网可以分泌大量的生物化学物质，改变植物根际环境及重金属的存在状态或降低重金属的毒性；还可以通过在植物体内的累积以及菌根真菌菌丝体的螯合等各种机制，实现对重金属的提取和固定，达到菌根重金属修复的目的。文章通过讨论菌根植物对重金属修复的作用机制，提出今后菌根技术在重金属植物修复中的新思路；认为应在通过广泛调查、筛选超积累菌根植物的基础上，不断探索植物一微生物一菌根体系修复问题，同时认为应将基因工程引入菌根植物的重金属修复研究中，以促进土壤重金属污染的生物修复。     

竹类植物修复重金属污染土壤的研究进展

随着我国经济的快速发展,土壤重金属污染问题也愈加严重.植物修复技术对环境扰动小,修复成本低,是目前土壤修复领域的研究热点之一.竹类植物对重金属有良好的耐受能力和富集能力,且具有生物量大、栽培简单和经济效益高等特点,在修复重金属污染土壤方面有很高的应用潜力和开发价值.结合竹类植物修复重金属污染土壤的研究现状,系统阐述了竹...     

电镀污染区植物对复合重金属的富集、转移和对污染土壤的修复潜力

采用野外采样室内分析方法,对重庆市3个电镀厂污染区自然定居的23种优势植物和相应土壤中Cu、Zn、Cr和Ni 4种重金属含量进行测定,揭示了优势植物对复合污染重金属的富集和转移特征。结果表明,电镀污染区土壤中Cu、Zn、Cr和Ni平均含量分别为560.0、722.6、1 364.3和735.7 mg·kg-1,分别为GB 15618—1995《土壤环境质量标准》中三级标准限值的1.40、1.45、3.90和3.68倍。植物对重金属的吸收、富集和转移特性因植物种类、植株部位、污染地及重金属种类的不同而不同,污染地植物吸收的重金属富集滞留在根部较多,扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa)和野薄荷(Mentha haplocalyx)表现出超富集Cr的潜力,其地上部分Cr平均含量分别为1 559.2和1 914.6 mg.kg-1,生物转运系数分别为1.29和1.58,生物富集系数分别为1.58和1.79,其他植物地上部分Cr含量超过正常植物百倍以上的有14种,平均富集量为376.4 mg·kg-1,变化范围为121.2～694.3 mg·kg-1,地上部分Ni含量超过正常植物百倍以上的有8种,平均富集量为344.1 mg·kg-1,变化范围为220.3～532.1 mg·kg-1。它们是修复电镀重金属Cr和Ni复合污染土壤的理想植物。     

植物吸收修复对土壤镍及其主要化学性质的影响

采用室内盆栽试验方法,研究了外源镍污染土壤的植物吸收修复对土壤镍形态和土壤主要化学性质的影响。试验用水稻土添加NiSO4·6H2O(100～1600mgkg-1)经过12周的驯化培养后,种植了镍超累积植物Alyssu mmurale,110 d后收获植物并进行了试验土壤镍的形态和主要化学性质的分析,采用再分配系数和结合强度系数对植物修复效果进行了定量分析。结果表明,根区土壤中DTPA提取态镍的数量明显减少,根区土壤DTPA-Ni与非根区土壤DTPA-Ni之比的范围在0.33～0.61之间。每盆植物提取镍量为6.61～31.18mg,植物提取量随着添加镍量增加而增加,地上部分最大镍含量达到12454.1mgkg-1。根区的再分配系数在2.17～4.19之间,而非根区的再分配系数在6.87～15.91之间,再分配系数随着镍添加量的增加而增大;根区的结合强度系数为0.84～0.39,而非根区的则为0.88～0.26,随着土壤中镍添加量的增加,结合强度系数逐渐减小。植物吸收修复后,根区土壤镍的再分配系数降低、结合强度系数增大,表明土壤镍各形态之间的稳定性增加,因此植物修复可以加快外源镍在土壤中的稳定。试验结果也表明,根区土壤中pH随着镍添加量的增加呈下降趋势、但较非根区土壤的高;根区土壤有机碳亦较非根区的高。     

蚯蚓-植物联合修复土壤重金属技术研究:回顾与展望

由于自然和人类活动而产生的重金属污染是目前国内外主要关注的热点问题之一.生态环境部和自然资源部联合发布了一份中国土壤污染现状报告,报告提出中国土壤重金属污染总体形势严峻.蚯蚓-植物联合修复的效果优于单一的植物修复和蚯蚓修复的效果.本文在大量收集文献资料的基础上,回顾了我国的超积累植物研究现状和蚯蚓在植物修复土壤重金属污染的作用.对蚯蚓-植物联合修复优缺点进行归纳,展望了蚯蚓-植物联合修复应用的广阔前景,为蚯蚓-植物联合修复的应用提供参考.针对蚯蚓-植物联合修复技术的应用,指出了今后研究的重点与方向.     

农田土壤重金属污染状况及修复技术研究

重金属污染因具有毒性、易通过食物链在植物,动物和人体内累积,对生态环境和人体健康构成严重威胁。随着工业快速发展、农药及化肥的广泛使用,农田土壤重金属污染越来越严重,研究农田土壤重金属污染现状及修复技术对农产品安全具有重要意义。综合国内外农田土壤重金属污染状况,农田土壤重金属污染主要来源于固体废弃物堆放及处置、工业废物大气沉降、污水农灌和农用物质的不合理施用。该文综述了国内外有关农田重金属污染土壤修复技术（物理修复、化学修复、生物修复、农业生态和联合修复）的研究进展,并针对各种修复方法,阐述了其原理、修复条件、应用实例及其优缺点,重点论述了植物修复的机理和应用,提出了草本与木本联合修复可有效提高农田土壤重金属复合污染的修复效率,为农田土壤土壤重金属复合污染修复提出了新的途径。最后在对已有研究分析的基础上,提出了联合修复技术（如生物联合技术、物理化学联合技术和物理化学-生物联合技术）可以在一定程度上克服使用单一修复手段存在的缺点,可提高复合污染的修复效率、降低修复成本,未来应深入探索联合修复技术间的相互作用机理,以期为农田土壤重金属综合治理与污染修复提供科学依据。     

关于英国工矿区土壤重金属污染治理的考察报告

按照国家948项目规定,根据《引进国际先进技术工矿区土壤超富集植物材料选择及修复技术》项目合同要求,经国家林业局和省人民政府批准,省林业厅巡视员、高级工程师李定一同志率领队考察成员姚先铭、左家哺、童方平一行4人,前往英国考察工矿区土壤重金属污染治理以及商谈有关超富集植物材料与土壤改良剂引进问题．由于全世界英国最早开始采矿业,了解英国工矿区土壤重金属污染综合治理,引进有关超富集植物与土壤改良剂,对于解决我国目前工矿区土壤重金属污染问题具有重要意义．     

微污染河道修复技术及其应用

针对微污染河道,从净化机理、构成和类型3个方面详细介绍了人工湿地、生态浮岛、生物膜技术这3种主要的河道修复技术.通过近年来的主要研究方向和成果,对比总结3种修复技术的优缺点、适用范围,以及其在开展河道修复工程的实际应用上所需要综合考虑的因素,为开展微污染河道修复工程提供依据和参考,以达到长远治理效果.     

常见微塑料对水中镉离子和铅离子的吸附：吸附能力和吸附机制

复合污染水环境中共存的新污染物微塑料和重金属可能发生吸附相互作用,进而改变二者的环境行为和风险。对微塑料吸附共存重金属的能力和机制研究有助于准确评估其环境风险。因此,本研究选择了3种成分结构差异较大的微塑料(5～10 μm)聚乙烯(polyethylene, PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate, PET)和聚酰胺-6 (polyamide-6, PA-6),研究其对水中Cd²⁺和Pb²⁺的吸附。吸附实验结果表明,相同条件下,3种微塑料对Pb²⁺的吸附能力均强于对Cd²⁺的;对同种金属离子的吸附能力顺序为PE>PET>PA-6。金属离子在吸附位点分布不均匀的微塑料异质表面发生的多层吸附可分为快速吸附、缓慢吸附和吸附平衡3个阶段。吸附中静电作用和配位作用是主要吸附机制,PE和PET发生了离子交换吸附,而PA-6发生了相互作用更强的化学吸附。吸附机制的差异可能导致3种微塑料对共存金属离子的生物有效性、在生物体内蓄积性等的影响不同。相关研究结果可为进一步分析吸附对二者环境行为和生态毒性的影响提供理论依据。     

纳米零价铁颗粒去除水中重金属的研究进展

重金属是毒性大、难降解、易累积的环境污染物,纳米零价铁作为一种新型功能修复材料在去除水体和土壤中重金属方面有着广阔的应用前景.本文综述了纳米零价铁颗粒去除水中重金属的研究进展,包括纳米零价铁的常用制备方法及特性、去除效能、对不同重金属的去除机理以及发展前景和今后的研究方向,以期为该领域的深入研究提供借鉴并拓展新的思路.     

Ⅱ.尾矿砂对重金属的吸附作用

本文研究了尾矿砂颗粒对Cu,pb,Cd三种重金属离子的吸附作用,以及各种环境条件因素对颗粒表面吸附作用的影响。实验结果表明,细微尾矿砂颗粒对溶液中的重金属离子具有较强烈的吸附作用,并且强烈地依赖于溶液的pH。根据表面络合反应,对尾矿砂颗粒表面基团可能参与的表面络合反应和吸附的重金属形态进行了讨论,并应用简化络合反应模式,求取了尾矿砂颗粒与Cu,Pb,Cd的表面络合形成的条件稳定常数pKad。     

电化学驱动水钠锰矿高效吸附去除混合重金属离子

锰氧化物被广泛用作重金属离子吸附剂,电化学调控其氧化还原反应程度可提高重金属吸附容量。然而,多种重金属离子共存时的电化学吸附过程及相互影响机理尚不清楚。本工作采用多周恒流充放电方式研究了水钠锰矿对Cd²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺与Ni²⁺单独及共存时的电化学吸附性能及机理,同时考察了氧化还原程度对吸附性能的影响。结果表明,重金属离子的电化学吸附容量明显高于断路条件下的物理化学吸附容量。在0.5 mmol·L⁻¹单一及多种重金属离子混合溶液中,水钠锰矿电化学吸附容量大小顺序均为Pb²⁺＞Cd²⁺＞Zn²⁺＞Ni²⁺。在单一重金属离子溶液中,Cd²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺和Ni²⁺的去除率分别为41.8%、37.2%、85.6%与31.3%。多重金属离子共存时,Pb²⁺的去除率受其他重金属离子影响较小。Pb²⁺优先占据水钠锰矿上吸附位点阻碍了Cd²⁺、Zn²⁺与Ni²⁺的吸附,导致相应去除率分别降至19.9%、11.6%和5.4%。共吸附过程中,Cd²⁺对Zn²⁺与Ni²⁺有抑制作用,Zn²⁺与Ni²⁺互相抑制且Zn²⁺对Ni²⁺抑制作用较强。随着水钠锰矿氧化还原程度加剧,Pb²⁺去除率明显增加,Cd²⁺、Zn²⁺和Ni²⁺的去除率变化不大。该研究可为锰氧化物用于电化学吸附处理重金属污染废水提供基础数据和参考。     

Heavy metals uptake from aqueous solutions using marine algae (Colpomenia sinuosa): kinetics and isotherms

The adsorption of copper, zinc, cobalt, lead and cadmium ions onto Colpomenia sinuosa was studied as a function of contact time, initial metal ion concentration and initial pH. In addition, desorption studies were performed. Characterisation of this adsorbent was also confirmed by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM) analysis. Batch adsorption experimental data were analysed using Langmuir, Freundlich and Dubinin–Raduschkevich (D–R) adsorption isotherms. The results indicated that the biosorption equilibrium was well described by both the Freudlich and D–R isotherms. Moreover, sorption kinetics was performed and it was observed that equilibrium was reached in<60 min, which could be described by the pseudo-second-order kinetic model for all heavy metals. The sorption of heavy metals onto the biomass was largely dependent on the initial solution pH. The elution efficiency for heavy metal ions desorption from C. sinuosa was determined for 0.1 M HCl, 1.0 M HCl and 1.0 M HNO₃. Desorption efficiency and also adsorption capacity were highest for Pb(II). The results indicate that C. sinuosa has great potential for the removal of heavy metals in an ecofriendly process.     

低品位硅藻土吸附重金属的研究

硅藻土是一种生物硅质沉积岩,具有较大的比表面积,在工业上常用作吸附材料。但低品位硅藻土不利于直接加工利用,在矿产开发中常被忽视或丢弃。为更好地开发和利用低品位硅藻土,采用静态吸附实验研究了低品位硅藻土吸附四种重金属离子（Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋、Cd2＋）的动力学规律,用伪一阶、伪二阶模型及粒内扩散模型（Weber和Morris模型）对其吸附过程进行拟合,结果表明,硅藻土对四种重金属离子的吸附均符合伪二阶动力学模型。同时,实验也研究了硅藻土吸附Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋、Cd2＋的热力学,并分别用Langmuir、Freundlich和Dubinin-Radushkevich（D-R）方程进行拟合。结果表明,Freundlich和D-R方程都能很好地描述硅藻土对Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋、Cd2＋的吸附热力学。并且硅藻土对这四种重金属离子的吸附均为吸热反应。     

秸秆生物质炭处理重金属废水研究现状及展望

秸秆生物质炭作为一种新型吸附剂,具有原料丰富、可再生、低成本等优势,在重金属废水处理领域具有广阔的应用前景.本文综述了秸秆生物质炭材料制备,分析了秸秆生物质炭对重金属吸附机制,讨论了秸秆生物质炭在重金属废水处理中的应用,并结合生物质炭材料的制备和应用中存在的问题,提出吸附机理、吸附容量和再生性能等有待进一步深入研究的展望.该综述加深了对重金属废水处理中秸秆生物质炭的作用机制的科学认识,为秸杆生物质炭材料的开发及其在重金属废水净化领域的应用提供了重要参考.     

Cu2+和Pb2+存在下改性玉米秸秆对Cd2+的吸附

以丙烯腈改性的玉米秸秆为吸附剂,对水体中的Cu2+,Pb2+,Cd2+进行吸附,用双组分竞争模型和LCA模型对实验结果进行拟合.结果表明:改性玉米秸秆对三种重金属离子的吸附能很好地符合Lang-muir方程,相关性(R2)分别为0.98,0.95和0.98,最大吸附容量分别为9.34,31.8和12.7mg·g-1;在Cu2+和Pb2+存在下,改性玉米秸秆对Cd2+的吸附受到明显的抑制,且随Cu2+和Pb2+浓度的增大抑制作用加强;在低浓度时,该吸附材料优先吸附顺序为:Cu2+Pb2+Cd2+,高浓度时为:Pb2+Cu2+Cd2+.     

双金属氧化物负载对污泥生物炭吸附重金属Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的影响

纯污泥生物炭由于其比表面积较低等导致其去除水中污染物的能力有限,需要对污泥生物炭进行改性强化其对污染物的去除.本文采用污泥生物炭负载层状双金属氧化物强化污泥生物炭吸附水中重金属.考察了金属组合,金属离子比例,负载金属浓度和焙烧温度对双金属氧化物（LDO）强化污泥生物炭（ASB）吸附水中重金属的影响,进而确定双金属氧化物-污泥生物炭复合材料（LDO-ASB）的制备方法.同时对制备的LDO-ASB进行表征并与ASB相比,探讨了双金属氧化物的负载对污泥生物炭的重金属吸附性能的影响机制.结果表明,Mg²⁺和Fe³⁺组合制备的LDO-ASB较其他金属组合具有更好的Cd（Ⅱ）和Pb（Ⅱ）的吸附能力.在Mg²⁺∶Fe³⁺物质的量比为3∶1,Mg²⁺的负载浓度为0.4 mol·L^-1,焙烧温度为500℃的条件下制备的（Mg/Fe）LDO-ASB对Cd（Ⅱ）和Pb（Ⅱ）的吸附量分别为149.72 mg·g^-1和183.69 mg·g^-1,较ASB的吸附能力有显著的提高.材料的表征结果显示,Mg和Fe以氧化镁和三氧化二铁的形态负载在污泥生物炭表面,负载后污泥生物炭表面粗糙,加大了细纹隧道,同时也增加了—OH官能团的含量,进而强化了污泥生物炭的重金属吸附能力.     

电子固体废弃物拆解作坊附近土壤重金属污染特征及风险

为评价电子固废拆解作坊对附近农田土壤重金属的污染,选取某典型电子固废拆解作坊集中村落,采集作坊房前屋后农田土壤样品42个,分析了7种重金属(Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn)的浓度水平. 结果表明,研究区域内电子废物拆解作坊房前屋后的农田土壤受到了不同程度的重金属污染,其中Cd和Cu为中度污染,Hg为轻微污染.相关性分析和主成分分析表明,农田土壤中Cu、Pb、Ni和Zn的污染主要来自于电子固废焚烧排放的烟尘大气沉降,Cd和Hg主要来自电子固废酸洗废水径流及电子固废长期堆放淋溶. 健康风险评价结果显示,尽管儿童和成人的总致癌风险低于10-6,但研究区域儿童的累积非致癌风险超过可接受水平,经口摄入为主要暴露途径,其中重金属Pb对累积非致癌风险的贡献最大. 由此,重视手工拆解作坊造成的土壤重金属污染的同时应特别关注Pb污染.