磷酸盐对铅镉复合污染土壤的钝化修复研究

通过模拟实验,研究磷酸二氢钾、磷酸二氢钙和磷酸二氢铵3种磷酸盐对铅镉复合污染土壤的钝化效果,采用重金属形态分析和X-射线衍射法(XRD)探讨了钝化剂的修复机制。结果表明:3种磷酸盐处理可使土壤TCLP提取态Pb、Cd含量显著降低,其中磷酸二氢钙钝化效果最好,且随着投加量的增加,在n(P)/n(Pb+Cd)=5∶1时,钝化效率最高,对Pb、Cd的钝化率分别达到69.81%、35.18%。施加磷酸盐可使污染土壤中Pb、Cd从可交换态和碳酸盐结合态向残渣态转化,显著降低Pb、Cd的生物可利用性。X-射线衍射仪(XRD)检测发现,钝化后的土壤中有羟基磷铅矿、磷酸铅、磷酸镉等矿物晶体生成,表明3种磷酸盐对土壤中铅镉的钝化机理主要是生成难溶性磷酸盐沉淀和羟基磷铅镉矿物。     

硬叶空气凤梨对铅的富集特征研究

空气凤梨是一类生长在空气中、不需要土壤的特殊植物,是有效的监测环境变化的指示植物。文章以硬叶空凤为材料,以环境中最典型的污染物—铅对其进行胁迫处理后,发现硬叶空凤对铅具有很强的耐性,而且可对铅进行有效的富集,是一种合适的指示铅污染的植物。扫描电镜和能谱分析表明,不论何种铅浓度处理植物体,硬叶空凤叶表鳞片中都可检测到铅元素的存在,进一步表明叶表鳞片很可能是铅等重金属元素的主要富集结构。另外,硬叶空凤叶表鳞片的3类细胞在富集铅时所起的作用是不同的,最内部的碟状细胞中铅的含量要大于中间的环状细胞,更大于最外部的翼状细胞,暗示铅的迁移是一种代谢性主动吸收过程。     

钾肥对镉的植物有效性的影响

采用室外盆栽模拟试验,研究了在镉单一污染及镉、铅复合污染的土壤中,钾肥（K₂SO₄）的施用及其施用水平对镉的植物有效性的影响.结果表明,施用钾肥可显著(p<0.05)促进小麦干重的增长,缓解重金属镉及镉、铅复合污染对小麦的毒害作用.不同施用水平的钾肥均减少了小麦对镉的吸收,降低了镉的植物有效性.随着钾肥施用水平的增加,小麦植株不同部位（根、茎叶和籽实）镉的浓度先逐渐降低而后上升,小麦植株不同部位的富集系数也呈现先降低而后上升的趋势,并且钾肥在K2水平时对镉的缓解效果最佳.施用钾肥降低了根际、非根际土壤交换态镉的含量,钾肥主要影响了小麦根际、非根际土壤中交换态、碳酸盐态镉的含量,而对铁锰氧化物结合态、有机质硫化物态和残渣态镉的影响较小.镉、铅复合处理与镉单一处理相比较,铅可促进小麦对镉的吸收,提高镉的植物有效性.     

不同含磷化合物对中国芥菜( Brassica Oleracea)铅吸收特性的影响

研究了不同含磷化合物(羟基磷灰石HA、磷矿粉PR、磷酸氢钙SSP)对污染土壤中铅的植物有效性及形态变化影响.结果表明:高磷水平(5000mg·kg-1)对降低植物茎叶和根中铅的含量有明显作用.其中HA对降低土壤中铅的植物有效性的效果最明显,HA5000处理对植物茎叶和根组织中铅的含量分别降低52 2%和73 1%,在5000mg·kg-1的施磷水平下,上述含磷化合物对降低植物吸收铅的影响顺序为:HA>(HA SSP)>SSP>PR.连续提取法试验结果表明:土壤中加入不同的含磷化合物对形成土壤中残留态铅、降低有效态铅的含量有明显效果,其影响顺序为HA>PR>HA SSP>SSP.以上结果表明,HA对降低土壤中铅的生物有效性、增加污染土壤中铅的化学稳定性具有明显的效果.     

化肥和有机肥配施生物炭对土壤磷酸酶活性和微生物群落的影响

研究化肥和有机肥配施生物炭处理下植株根际、非根际土壤磷酸酶活性和phoC、phoD基因微生物群落多样性变化的规律,可为土壤磷库中难溶性磷素向植物根系可吸收的无机态磷酸根离子转化提供一定的理论指导,同时也为土壤中磷素有效性的提高和生物炭的农业利用提供一定的试验依据.本研究以玉米秸秆和稻壳秸秆为供试材料,采用盆栽试验的方法...     

磷酸盐对铅污染土壤稳定化修复机理的研究

在铅污染土壤中分别加入磷酸二氢钠(SDP)、磷酸氢二钠(DSP)、磷酸钠(TPA),研究不同磷酸盐对铅污染土壤的稳定化效果及其修复机理,并与未处理的铅污染土壤进行比较。结果表明:SDP、DSP、TPA处理后,均能在较短的养护时间(5d)后显著降低污染土壤中铅的浸出浓度,最佳稳定率分别达78.98%、86.43%、91.47%,且磷酸盐的作用效果与其投加量呈正相关,稳定化效果能在较长时间内保持稳定;磷酸盐的作用机理主要是通过磷酸根与铅离子生成在较大的pH值范围内稳定存在的磷酸铅类化合物,特别是Pb_(10)(PO_4)_6(OH)_2的形成有利于提高污染土壤中铅的稳定性。     

沼泽红假单胞菌PSB06对辣椒根际微生物群落结构的影响

生物农药的使用极大地减少了对环境的污染,探究生物农药对致病菌的细菌多样性及群落分布将为后续研究生物农药对致病菌的微生态调控提供理论依据.本研究运用Illumina Mi Seq高通量测序技术分析比较辣椒健康植株与疫病发病植株根际土壤微生物多样性,以及研究沼泽红假单胞菌PSB06对植株根际土壤的微生物多样性影响,探究沼泽红假单胞菌PSB06对辣椒疫病的微生态调控机制.结果显示,在第7 d和第14 d的来自同一处理的根际土壤细菌群落多样性变化没有显著差异,辣椒疫病发病植株根际土壤微生物多样性均小于健康植株根际土壤微生物多样性且喷洒沼泽红假单胞菌PSB06发酵液的土样微生物多样性最高;辣椒疫病发病植株根际土壤中放线菌丰度均小于健康植株且喷洒沼泽红假单胞菌菌剂PSB06的土壤中放线菌的丰度最高.辣椒发病植株与健康植株根际土壤中微生物多样性存在显著差异.施用沼泽红假单胞菌可以改善土壤微生物区系,提高土壤微生物群落丰富性以及土壤中放线菌所占的丰度.     

利用μ-XRF和XANES研究铅锌矿区土壤铅形态及其生物有效性

土壤中铅的可迁移性和生物有效性受土壤中铅形态影响.本工作采用改进的BCR顺序提取法、植物栽培、微区X射线荧光(μ-XRF)和同步辐射X射线吸收近边结构谱(XANES)研究了铅锌矿区土壤中铅生物有效性.结果表明:(1)铅在土壤中的分布规律为:可还原态酸溶态残渣态可氧化态;(2)植物组织中铅浓度与土壤中酸溶态铅浓度呈一定相关性;(3)微米水平上,铅在土壤中呈非均匀分布,与Fe和Mn存在一定相关性;(4)土壤中铅的分子形态主要以Pb-goethite(铅-针铁矿为41%~46%)、Pb3(PO4)2(36%~55%)和Pb-Mn O2(铅-锰氧化物为3%~24%)形式存在.研究表明BCR、μ-XRF和XANES分析方法结果可以相互印证,均表明土壤中铁锰氧化物吸附和磷酸铅沉淀是降低铅生物有效性的主要机制.     

生态植物对铅污染土壤修复的潜力

采用盆栽试验,研究了螯合剂诱导下生态植物修复钢丝绳产业区铅污染土壤的潜力。结果表明:施加螯合剂均提高了生态植物对铅的吸收,但高水平的螯合剂处理出现了部分生态植物中毒。中等浓度的螯合剂处理,植株有较高的铅提取效率。分析指出,诱导的植物提取方法较适合于钢丝绳产业区中、低污染土壤的修复。     

鸟粪石法回收废水中磷的沉淀物的组成和晶形

利用镁盐为沉淀剂,以磷酸铵镁沉淀的形式回收模拟废水中的磷.采用扫描电镜和X射线衍射对生成的沉淀物的晶形进行表征,利用ICP和化学分析方法测定沉淀物的组成.并结合饱和度的计算对回收的沉淀物的晶形和纯度进行研究.结果显示:沉淀物为斜方型晶体时才是纯的鸟粪石.针形晶体不是纯的鸟粪石;沉淀物的晶形与溶液的初始饱和度有一定的关系.当溶液的初始饱和度较低时.不管pH或镁或氨氮的浓度在一定范围如何变化,其沉淀物都为斜方形晶体;当溶液的初始饱和度高过一定程度后,其沉淀物中都会出现针形的晶体,且不同条件下所生成的针形晶体的x射线衍射峰都与磷酸镁的特征峰有很好的对应关系,说明针形晶体与磷酸镁有一定的关联.     

环境扫描电镜对废水生物样品形态结构的表征研究

采用环境扫描电镜(ESEM)分析颗粒污泥和悬浮填料生物膜的微生物群落形态,并与扫描电镜(SEM)观察结果进行比较.结果表明,ESEM观察悬浮填料生物膜的适宜条件为样品台温度5℃,样品室汽压5.91×102Pa,相对湿度75%,加速电压15.00kV.观察颗粒污泥样品的适宜条件为样品台温度0℃,样品室汽压7.00×102Pa,相对湿度100%,加速电压10.00kV.表面存在的水滴凝聚和含水量高、结构脆弱的样品易因气压和入射电子束轰击收缩变形,是影响ESEM观察样品真实面貌的主要因素.悬浮填料生物膜的ESEM观察说明,相较于SEM,未经任何处理的载体生物膜样品在合适的ESEM条件下可得到的高放大倍数的清晰照片,能更真实的表征生物膜的微生物群落结构.含水量高、结构脆弱,承受能力差的颗粒污泥样品,则需要通过锇酸或者戊二醛等固定剂进行化学固定,降低ESEM的加速电压,并且尽量缩短观察时间,避免因气压和高速入射电子束的轰击而收缩变形,获得其原始形貌照片.     

Stability analysis of alkaline nitrobenzene-containing wastewater by a catalyzed Fe-Cu treatment process

Iron and copper bimetallic system (catalyzed Fe-Cu process) is a promising technology for alkaline nitrobenzene-containing wastewater treatment. However, little is currently known about the changes of treatment efficiency with time going. This research investigated the long-term performance of the catalyzed Fe-Cu process to reduce nitrobenzene (NB) in alkaline wastewater. In addition, the changes of the metal surfaces morphologies and matters before and after the reaction were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) in conjunction with energy-dispersion spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction spectroscopy (XRD). The results showed that the surface properties of copper almost remained unchanged after weeks of operation, which spelled its strong chemical stability and resistance to poisoning. Moreover, the results indicated that there were two reasons for the treatment efficiency decreasing with time. One was the gradual iron element consumption due to corrosion. The other was iron reactivity weakened due to the precipitates accumulation on the surfaces that were mainly Fe₃O₄ and FeCO. __________ Translated from Environmental Pollution & Control, 2006, 28(10): 783–785 [译自: 环境污染与防治]     

大气细颗粒物的透射电子显微镜研究

利用透射电子显微镜(TEM)对北京市区和背景点的细颗粒物(PM2.5)的形貌特征和集聚状态进行分析,结合颗粒物能谱(EDX)和选区电子衍射(SAED)特征,将北京市大气细颗粒物分为烟尘集合体、飞灰、矿物颗粒、硫酸盐和有机颗粒等5种单颗粒类型,并讨论了它们的来源.TEM分析表明,北京市区和背景点大气细颗粒物中不同类型的单颗粒所占比例不同,表明市区和背景点细颗粒物的污染物源有所不同.研究还表明,不同类型的细颗粒之间常常发生聚集.     

UV、O3及UV/O3削减耐药菌和抗性基因性能

从某污水处理厂二级出水分离出粪肠球菌、短芽孢杆菌、假单胞杆菌和大肠杆菌4种耐药菌,通过菌落计数法、qPCR评价UV、O₃及UV/O₃对耐药菌和抗性基因的削减效果.研究表明,3种方式对耐药菌均有较好的削减效果,其中革兰氏阳性菌灭活效果比阴性菌差;对抗性基因的削减受消毒方式和抗性基因的种类影响较大,结果表明短芽孢杆菌在耐药菌和抗性基因削减过程中表现出较强的抗逆性.结合复活实验和扫描电镜发现,UV消毒72h后耐药菌的光复活率为6.93%~11.58%;O₃因破坏了细胞结构未出现光复活现象,这一过程中胞内抗性基因可能释放到环境中;UV/O₃对耐药菌造成的损伤同样具有不可逆性.     

Measurement of flow speed in the channels of novel threadlike structures on the surfaces of mammalian organs

There have been several reports on novel threadlike structures (NTSs) on the surfaces of the internal organs of rats and rabbits since their first observation by Bonghan Kim in 1963. To confirm this novel circulatory function, it is necessary to observe the flow of liquid through the NTS as well as the structurally corroborating channels in the NTS. In this article, we report on the measurement of the flow speed of Alcian blue solution in the NTSs on the organ surfaces of rabbits, and we present electron microscopic images depicting the cribrous cross-section with channels. The speed was measured as 0.3 ± 0.1 mm/s, and the flow distance was up to 12 cm. The flow was unidirectional, and the phase contrast microscopic images showed that the NTSs were strongly stained with Alcian blue. The ultrastructure of the NTSs revealed by cryo-scanning electron microscopy and high-voltage electron microscopy showed that (1) there were cell-like bodies and globular clumps of matter inside the sinus of the channel with thin strands of segregated zones which is a microscopic evidence of the liquid flow, (2) the sinuses have wall structures surrounded with extracellular matrices of collagenous fibers, and (3) there exists a cribriform structure of sinuses. To understand the mechanism for the circulation, a quantitative analysis of the flow speed has been undertaken applying a simplified windkessel model. In this analysis, it was shown that the liquid flow through the NTSs could be due to peristaltic motion of the NTS itself. Baeckkyoung Sung and Min Su Kim contributed equally to this work.     

Ce-MCM-22分子筛的合成与吸附动力学研究

采用静态水热晶化法,以硅溶胶为硅源、六亚甲基亚胺(HMI)为模板剂,通过掺杂Ce合成了具有MWW层状结构的Ce-MCM-22分子筛。并利用粉末X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等方法对其进行了表征,对其进行了吸附动力学的研究。研究表明,Ce-MCM-22吸附动力方程拟一级方程为y=-0.028 1x-0.136,R2=0.983 4。Ce-MCM-22吸附动力方程拟二级方程为y=0.465 7x+1.2005,R2=0.999 5,说明拟二级反应模型更能真实地反映分子筛吸附亚甲蓝溶液的反应机理。     

用电子自旋探针研究水泥固化土壤中镉离子的反应

应用电子自旋探针（Ｅｌｅｃｔｏｒｏｎ ｓｐｉｎ ｐｒｏｂｅ，简ＥＳＰ）Ｍｎ＾２＋离子的超精细结构（ｈｙｐｅｒｆｉｎｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，简称ｈｆｓ），揭示了水泥固化土壤中Ｃｄ＾２＋离子的化学反应，研究发现：由于水泥水化产生高的ＰＨ值，Ｃｄ＾２＋离子与ＯＨ＾－离子反应生成Ｃｄ（ＯＨ）２沉‘当有ＣＯ２气体存在时，Ｃｄ＾２＋离子会与ＣＯ２和水泥水化的ＯＨ＾－离子反应生成ＣｄＣＯ３、Ｃｄ（ＯＨ）２，这些     

北极夏季大气气溶胶单颗粒研究

为研究北极地区大气气溶胶颗粒的物理化学特性,于2013年8月8~12日环Svalbard岛收集大气气溶胶样品,利用带能谱的透射电子显微镜(TEM-EDS)共分析2530个单颗粒,并获得颗粒物的形貌特征和化学组成.结果表明,北极地区颗粒物主要表现为5种类型,分别为海盐颗粒、富S颗粒、富Fe颗粒、含碳颗粒和矿物颗粒.后向气流轨迹显示,采样期间大气污染物主要来自于北极点周边的海洋上空和附近格陵兰岛地区.来自海洋上空的大气中主要包含海盐颗粒,所占数量比例为54.7%;经过陆地的大气样品中95.4%为矿物颗粒.利用时间密度因子法估算出北极地区PM2.5质量浓度范围为0.55~0.72mg/m3.     

Development of a novel myconanomining approach for the recovery of agriculturally important elements from jarosite waste

In this study, an ecofriendly and economically viable waste management approach have been attempted towards the biosynthesis of agriculturally important nanoparticles from jarosite waste. Aspergillus terreus strain J4 isolated from jarosite(waste from Debari Zinc Smelter,Udaipur, India), showed good leaching efficiency along with nanoparticles(NPs) formation under ambient conditions. Fourier-transform infrared spectroscopy(FT-IR) and transmission electron microscopy(TEM) confirmed the formation of NPs. Energy dispersive X-ray spectroscopy(EDX analysis) showed strong signals for zinc, iron, calcium and magnesium,with these materials being leached out. TEM analysis and high resolution transmission electron microscopy(HRTEM) showed semi-quasi spherical particles having average size of 10‐50 nm. Thus, a novel biomethodology was developed using fungal cell-free extract for bioleaching and subsequently nanoconversion of the waste materials into nanostructured form. These biosynthesized nanoparticles were tested for their efficacy on seed emergence activity of wheat(Triticum aestivum) seeds and showed enhanced growth at concentration of 20 ppm. These nanomaterials are expected to enhance plant growth properties and being targeted as additives in soil fertility and crop productivity enhancement.     

基于SEM-EDS的大气降尘特征及来源解析——以荒漠草原区井工开采煤炭基地为例

利用场发射扫描电子显微镜-配能谱分析系统（SEM-EDS）于2019年3~5月对荒漠草原区煤炭基地及其周边5个功能区（煤炭工业区、煤炭运输道路、电力工业区、商住区和沙区）共计23个大气降尘样品的粒径特征、微观形貌、单颗粒能谱图进行检测分析.结果表明,各功能区大气降尘中颗粒物总体形貌基本相似,均包括近球状、类椭球状、颗粒状、块状和柱状/片状颗粒物以及烟尘集合体.此外,煤炭运输道路、电力工业区和商住区还存在球状颗粒物.各功能区大气降尘以>10μm颗粒物为主,其中,电力工业区、商住区、沙区和煤炭工业区大气降尘平均粒径均>100μm,且总量超过65%,煤炭运输道路大气降尘平均粒径为67.59μm,粒径>50μm的颗粒物量占53%.大气降尘主要由细粉砂、粗粉砂和细砂组成.大气降尘中颗粒物的类型包括存在于各功能区中的硅酸盐矿物（石英、钾长石和斜长石）、碳酸盐矿物（方解石和白云石）、硫酸盐矿物（石膏）和高岭石,存在于煤炭运输道路、煤炭工业区和电力工业区中的富铁颗粒,存在于煤炭工业区中的铁镁颗粒,存在于煤炭运输道路、煤炭工业区、电力工业区和商住区中的烟尘集合体和燃煤飞灰.大气降尘来源主要为本地源,包括各功能区中均存在的地表扬尘、工业扬尘、建筑扬尘和大气中二次化学反应产物,煤炭运输道路、煤炭工业区和电力工业区中存在的机动车零件磨损产物,以及煤炭运输道路、煤炭工业区、电力工业区和商住区中存在的机动车尾气排放和燃煤产物.