燃煤电厂石灰石-石膏湿法脱硫系统中痕量元素的迁移分布规律

燃煤电厂是煤炭消耗的主力军,煤炭在燃烧过程中,大量痕量元素随烟气排出.随着我国环保要求的不断提高,燃煤电厂的痕量元素排放受到广泛关注.石灰石-石膏湿法烟气脱硫(WFGD)系统不仅能高效吸收烟气中的SO₂,同时影响痕量元素的迁移分布.本研究对安徽省3个超低排放燃煤电厂的WFGD系统中进/出口烟尘、石灰石、工业水、污泥、石膏和脱硫废水等环境样品进行了采集,研究了Cr、As、Cd、Pb和Hg等痕量元素的迁移分布特征.结果表明：(1)WFGD系统对烟尘中痕量元素的去除率在95%以上,脱硫污泥中Cr、As和Hg浓度分别为29.9～52.2、12.5～36.7和2.2～6.5 mg/kg,约为石膏中Cr、As和Hg浓度的7～9倍.(2)元素质量平衡分析表明,痕量元素主要来源于烟气和石灰石,主要输出为污泥和石膏,废水中仅富集少量Cd.研究显示,脱硫石膏和污泥的处置及再利用过程中需着重关注痕量元素的环境影响.     

植物A.murale和A.corsicum修复镍污染土壤

通过盆栽试验,研究了镍富集植物A murale、A.corsicum及普通作物萝卜和芥菜,在4种不同Ni含量土壤中富集Ni的能力.A.murale和A corsicum能够超量富集Ni,在4种土壤处理中,其地上部Ni浓度均显著高于萝卜和芥菜.在墨江土壤(Ni 1062mg/kg)中,Amurale和A.corsicum去除Ni能力明显大于萝卜和芥菜;在信宜土壤(Ni课107mg/kg)中,芥菜去除Ni能力最强;而元江土壤(Ni 2519mg/kg)中4种植物去除Ni的能力均很低.调节土壤pH值能显著改变A murale和A.corsicum提取Ni的能力,最佳去除Ni土壤pH值在6.0左右.酸化及碱化处理蛇纹岩发育土壤均显著降低了A murale和A corsicum去除土壤Ni的能力.     

上海市郊工业区附近蔬菜中重金属分布及其健康风险

分析比较上海市郊工业区附近露天蔬菜样品清洗前后Cd、Zn、Pb、Cu、Hg和As含量,并利用目标危害商数对蔬菜可食部分进行健康风险评价.结果表明,清洗蔬菜样品中Cd、Zn、Pb、Cu、Hg和As的平均含量(以鲜重计)分别为0.023、4.444、0.112、0.826、0.004、0.094 mg·kg~(-1).苋菜对于重金属Cd、Zn、Pb和Cu的富集能力最大,而杭白菜对重金属Hg和As的富集能力最强.不同重金属在空间分布特征上没有表现出显著性差异.食用蔬菜前进行清洗可一定程度上降低摄食蔬菜导致的重金属危害风险.健康风险评价结果表明,As元素对TTHQ的贡献率均达到了55%以上,其余元素THQ均小于1,长期食用可能造成As健康风险.食用相同的蔬菜,儿童的健康风险高于成人.     

野外条件下土壤砷浓度对蜈蚣草砷富集特征的影响

以As超富集植物蜈蚣草广泛分布的湖南省郴州市为例,调查了不同As污染程度下植物对As的富集和转运特点.结果表明,在野外条件下根际土壤中As浓度相对较低时(64～1000mg/kg),蜈蚣草地上部As浓度随根际土壤中As浓度的增加而逐渐增加,而在根际土壤中As浓度相对较高(1000～2712mg/kg)时,蜈蚣草地上部As浓度表现为逐渐下降的趋势.在调查的所有样点中,蜈蚣草对As的转运系数介于1.08到6.03之间,显示出超富集植物的典型特征.结果还表明,在污染区土壤As浓度存在很大的空间变异性,根际土壤与非根际土壤之间的As浓度也存在很大差异.因此,在野外调查时最好是直接采取距离植物根部最近的根际土壤.     

植物A. murale 和A. corsicum 修复镍污染土

通过盆栽试验,研究了镍富集植物A. murale、A. corsicum 及普通作物萝卜和芥菜,在4 种不同Ni 含量土壤中富集Ni 的能力.A.murale 和A. corsicum 能够超量富集Ni,在4 种土壤处理中,其地上部Ni 浓度均显著高于萝卜和芥菜.在墨江土壤(Ni 1062mg/kg)中,A.murale 和A. corsicum 去除Ni 能力明显大于萝卜和芥菜;在信宜土壤(Ni 107mg/kg)中,芥菜去除Ni 能力最强;而元江土壤(Ni 2519mg/kg)中4 种植物去除Ni 的能力均很低.调节土壤pH 值能显著改变A. murale 和A. corsicum 提取Ni 的能力,最佳去除Ni 土壤pH 值在6.0左右.酸化及碱化处理蛇纹岩发育土壤均显著降低了A. murale 和A. corsicum 去除土壤Ni 的能力.     

贵州兴仁煤矿开采旧址重金属Cd、 Hg和As在常见蕨类及其根际土壤中的含量与积累特征研究

本文对贵州兴仁某处煤矿区旧址自然定居的优势蕨类7科10属(分别为蕨菜、华中介蕨、栗蕨、狗脊、芒萁、顶芽狗脊、耳羽岩蕨、光里白、蜈蚣草和岭南铁角蕨)及其根际土壤重金属(Cd、Hg和As)含量进行了调查分析。结果表明,植物根际土壤Cd含量为0. 03～1. 9 mg/kg,超过了国家土壤二级标准; Hg和As含量分别为0. 5～15 mg/kg和537～5 330 mg/kg,均超过了国家土壤三级标准,其中As超标严重。蕨类植物中蜈蚣草富集As效果最佳,地上部分As含量达1 710 mg/kg,转运系数为1. 4。岭南铁角蕨地上部分Cd含量可高达1 490μg/kg,转运系数达56,具有极强的Cd富集能力。通过相关性分析发现,蕨类吸收Cd和As的量与根际土p H呈显著正相关关系(P0. 05),吸Hg量则与p H呈显著负相关(P0. 05)。土壤中重金属的可交换态与蕨类对重金属的吸收总量均呈显著正相关关系(P0. 05)。单因子污染指数法计算结果显示,废渣堆附近土壤Hg和As污染十分严重,其中As污染已扩散到下游区域。潜在生态风险程度评估表明,该煤矿区重金属Cd、Hg和As复合污染严重,其高风险程度应引起相关部门重视。     

5种植物的矿区生长及对底泥重金属富集特征

文章通过在云南省怒江州兰坪县来龙村一处铅锌矿废弃地构建人工湿地,研究了纸莎草(Cyperus papyrus L.)、鸢尾(Iris tectorum Maxim.)、美人蕉(Canna indica Linn)、香蒲(Typha orientalis Presl)、再力花(Thalia dealbata Fraser)在高海拔重金属复合污染环境的生长适应性和重金属富集特征。结果表明,纸莎草和鸢尾的生物量相对生长率最大,其根系粗壮程度和不定根发达程度最高,而美人蕉和再力花在该环境条件下,生物量相对生长率最低,根系欠发达。鸢尾地上部分Cd、Pb、As含量最高,分别为10.27、815.17、24.78 mg/kg,纸莎草地下部分Cd、Pb、As的含量最高,分别为21.79、1 685.86、98.70 mg/kg。纸莎草对Cd、Pb、As的累积总量最高,分别为2.69、189.2、10.47 mg/株,具有较好的净化效果。研究表明,纸莎草在高海拔重金属复合污染环境下具有较好的适应性,对底泥中的Cd、Pb、As均有较好的富集效果,有利于对当地底泥中重金属的修复。     

大沽排污河污灌区土壤重金属富集特征和来源分析

测定了天津大沽排污河污灌区耕作层(0～25cm)和底层(25～50cm)土壤中重金属、As、Fe及TN、TP和有机质等的含量,采用污染指数、相对富集系数和聚类分析等方法研究了重金属的富集特征和可能来源.结果表明, Hg、Cd、Pb和zn达到土壤环境质量二级标准, As、Ni和Cr达到一级标准.耕作层Hg的含量为0.323mg/kg,污染指数(CF)和相对富集系数(REF)分别为10.8和7.2,属于严重污染和重度富集, Cd的含量为0.341mg/kg, CF和REF分别为3.8和4.5,属于重度污染和中度富集, Pb、Zn和As的含量分别为44.7,108.29和11.2mg/kg, CF和REF均小于3,呈现中度污染和低度富集, Ni和Cr的含量分别为29.86和66.6mg/kg,基本没有富集. Hg、Pb和Zn在耕作层土壤中富集较严重, As在底层土壤富集较严重, Cd、Ni和Cr在两层的含量接近.与1985年的调查结果相比, Cd和As的含量有所增加, Hg、Pb和Zn的含量有所下降, Cr和Ni的含量略低于土壤环境背景值.通过聚类分析并结合大沽排污河污染源调查,表明Hg除受污水灌溉的影响外,燃煤释放的Hg可能是重要来源之一,也是As含量增加的主要原因, Cd、Pb和Zn可能来自污水灌溉和大气沉降,以污水灌溉的贡献为主, Ni和Cr以自然来源为主.     

碎米荠对硒、镉超富集特性研究

超富集植物在营养元素生物强化及重金属污染植物修复技术领域有重大应用前景。通过野外调查和栽培实验,研究了碎米荠植物对硒镉的吸收富集特征。研究表明:野生碎米荠中Se含量达数百mg/kg,叶片中Se最高含量为1 365 mg/kg。地上部Se的生物富集系数在2.8~43.8的范围内,大部分超过10;生物转移系数在0.46~1.88之间,大部分大于1。地上部Cd含量都超过了100 mg/kg,叶中的Cd含量大部分在400~800 mg/kg之间。富集系数都大于1,且农田及小溪流域植株地上部Cd的生物富集系数高达几十甚至上百,Cd的生物转移系数大部分超过1。露天栽培条件下,碎米荠中的硒镉含量随盆栽土壤中硒镉浓度的上升呈现出先增加后降低的特征,当Se含量为50 mg/kg时植物中的Se含量最高,此时地上部Se含量为995 mg/kg,地下部Se含量1 100 mg/kg。当Cd浓度为80 mg/kg时,植株当中Cd含量最高,地上部和地下部中的Cd含量分别高达550 mg/kg、337 mg/kg。研究认为湖北渔塘坝发育的碎米荠植物是硒镉多元素超富集植物,在硒镉生态环境污染修复方面具有重大应用前景。     

植物修复过程中蜈蚣草对土壤养分的吸收动态:5年田间定位试验

鉴于砷超富集植物蜈蚣草已被成功地用于修复砷污染土壤,本研究通过连续5年的植物修复田间试验,研究了土壤氮、磷、钾的消减动态和蜈蚣草对土壤氮、磷和钾的吸收动态.结果表明:种植蜈蚣草可使土壤全氮含量降低约25%(2100～2700mg.kg-1),土壤全磷和全钾含量的年际变化不明显;蜈蚣草地上部氮、磷和钾含量分别为1.23～2.38、0.14～0.47和1.10～2.01g.kg-1,地上部带走的总氮、总磷和总钾量分别为23～89、4.4～13.0和21～69kg.hm-2.a-1;与水稻和小麦相比,蜈蚣草对氮、磷和钾的吸收量都较低,但如果在连续种植过程中不施肥,蜈蚣草则可能会出现养分亏缺问题.     

基于同位素示踪技术分析小白菜中Pb的来源

为了探明乌鲁木齐市小白菜中Pb的污染来源,采用Pb同位素示踪法,结合盆栽试验种植小白菜,测定了成熟期小白菜不同部位Pb同位素单体计数值及其比值,分析了灌溉水、土壤、降尘对小白菜Pb的贡献率及小白菜Pb的可能来源.结果表明:大气降尘、灌溉水和土壤对小白菜地上部Pb的贡献率分别为51.50%、31.8%、16.7%,大气降尘对小白菜可食用部Pb含量的影响最大;对小白菜根系Pb累积的贡献率分别为2.20%、77.5%、20.30%,灌溉水对小白菜根系Pb含量累积的影响最大.尾气烟灰、燃煤、建筑降尘是导致乌鲁木齐市叶类蔬菜可食用部Pb含量超标的主要原因.     

不同栽培条件下印度芥菜对重金属的吸收比较

分别以石英砂(砂培)和潮褐土(土培)为栽培基质,以印度芥菜为供试植物,以巨大芽胞杆菌和胶质芽胞杆菌为强化微生物,开展盆栽模拟试验,探讨印度芥菜在不同栽培基质条件下对土壤中重金属的吸收规律以及微生物对印度芥菜吸收重金属能力的增效. 结果表明:砂培条件下印度芥菜对重金属的吸收量远大于土培基质,其中Cd表现最为明显;砂培条件下印度芥菜地上部w(Cd)为土培基质中的10.99倍,w(Pb)为6.19倍,w(Zn)为1.72倍;地下部w(Cd)为土培基质中的33.95倍,w(Pb)为28.04倍,w(Zn)为10.61倍. 印度芥菜地下部对重金属的吸收富集能力远高于地上部,约为地上部的1~3倍. 经微生物强化处理后,印度芥菜对重金属Cd、Pb、Zn的富集系数分别增加了0.09、0.09和0.12,说明微生物可强化植物对重金属的吸收. 印度芥菜对重金属吸收潜力较大,但土壤中重金属的生物有效性限制了植物吸收的效率,因此采用微生物强化植物修复土壤重金属污染意义很大.      

Capacity and degree of iodine absorbed and enriched by vegetable from soil

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｏｄｉｎｅｉｓａｋｅｙｅｌｅｍｅｎｔｃｏｍｐｏｓｉｎｇｔｈｙｒｏｘｉｎ ,ｗｈｉｃｈｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆｔｈｅｈｕｍａｎｂｏｄｙ.Ｔｈｙｒｏｘｉｎｐｒｏｍｏｔｅｓｐｒｏｔｅｉｎｓｙｎｔｈｅｓｉｓ,ｒｅｇｕｌａｔｅｓｅｎｅｒｇｙｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ,ｐｒｅｓｅｒｖｅｓｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｃｅｎｔｒａｌｎｅｒｖｏｕｓｓｙｓｔｅｍ ,ａｎｄｍａｉｎｔａｉｎｓｎｏｒｍａｌｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ .Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ,ｏｎｃｅｔｈｅ…     

大白菜对铅积累与转运的品种差异研究

采用盆栽试验,研究了15种大白菜对铅(Pb)积累与转运的品种差异,以期筛选具有Pb低积累潜力的大白菜品种.结果表明,15种大白菜地上部Pb含量存在显著品种差异(P0.05),表明大白菜对Pb毒害具有一定的耐受性.根据地上部Pb含量、转运系数和Pb耐性等指标评价,第一春宝可视为具有Pb低积累潜力的大白菜品种.     

蔬菜对重金属富集能力的研究--以广州蔬菜生产基地为例

通过调查广州蔬菜生产基地蔬菜地土壤和主要蔬菜重金属污染状况，运用数理统计方法研究和比较了不同蔬菜对Pb、Hg、Cd、Cr和As的富集能力。结果表明：各种蔬菜对重金属元素的富集能力与蔬菜生长特性以及与不同蔬菜对重金属元素吸收特性(遗传特性)的差异性密切相关，以富集系数表示蔬菜对元素富集能力高低，按平均值大小对不同蔬菜富集系数进行排序并分类。     

地质高背景区外源污染叠加条件下大白菜对Cd、Pb、Zn累积途径探究

黔西北是喀斯特重金属地质高背景区,受历史上土法炼锌影响,区域内大气降尘重金属含量高,土壤污染严重.为探究叶菜类蔬菜重金属的累积途径,以大白菜为供试作物,选择Cd、 Pb和Zn含量一致的地质高背景土壤和锌冶炼污染土壤,在锌粉厂污染区和无污染对照区进行盆栽试验,研究露天、覆膜和大棚栽培条件下大白菜重金属含量、富集系数(BCF)和转运系数(TF).结果表明,污染区和对照区大白菜ω(Cd)范围分别在0.10～1.01 mg·kg^-1和0.10～0.91 mg·kg^-1,ω(Pb)为0.31～0.62 mg·kg^-1和0.23～0.37 mg·kg^-1,ω(Zn)为7.50～32.74 mg·kg^-1和4.88～21.79 mg·kg^-1,总体上污染区重金属含量偏高,在地质高背景土壤上种植的大白菜,Cd和Pb基本达到国家食品安全标准限值的要求.受大气沉降的影响,污染区大白菜Pb和Zn含量显著高于对照区,Cd差异不明显.污染土壤弱酸溶态Cd、 Pb和Zn占比分别为48...     

四环素类抗生素对不同蔬菜生长的影响及其富集转运特征

本研究探讨了四环素类抗生素(TCs)对两种蔬菜生长的影响及其在蔬菜体内的富集和转运特征,以期为四环素类抗生素的植物毒性和对人体健康的风险评价提供理论基础.采用土培试验研究了不同水平(0、50和150 mg·kg-1)的四环素类抗生素(四环素TC、土霉素OTC、金霉素CTC)对生菜和小白菜生长、抗生素含量及其富集转运特征的影响.结果表明,TCs总体上抑制了生菜的生长,地上部和地下部鲜重分别较CK降低了1.56%~26.84%和17.36%~51.04%,小白菜地上部和地下部鲜重反而较对照提高了3.7%~7.3%和3.1%~82.2%.TCs在一定程度上增加了生菜和小白菜的气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),抑制了生菜的净光合速率(Pn),Pn在TCs为150 mg·kg-1时较CK降低了32.43%~82.43%.TCs还抑制了生菜和小白菜的SOD活性,较CK降低了29.17%~223.12%,以OTC的抑制作用最强.生菜和小白菜的MDA含量在TCs为150mg·kg-1时达到最大值(生菜地上部除外).小白菜地上部和地下部TCs的含量均高于生菜,以CTC处理的小白菜和生菜TCs含量较高.种植生菜的土壤TCs残留量高于小白菜土壤,以OTC处理的土壤TCs残留量最高.小白菜对TCs的富集系数和转运系数分别是生菜的1.07~7.35倍和1.15~2.25倍.3种四环素类抗生素中以OTC和CTC的生态风险较大.     

洛克沙胂在青菜及土壤中的残留及降解特性

通过向土壤中施加含洛克沙胂有机肥的田间试验,研究有机肥中的洛克沙胂在土壤-蔬菜中的降解、迁移转化及残留.结果表明,土壤中施加低浓度的洛克沙胂对青菜的生长具有一定的抑制作用,相比于对照组减产15%~32%;青菜对土壤中砷具有一定的富集作用,且其根部为砷主要蓄积部位;土壤中总砷含量与施入洛克沙胂的量成正相关,并且随着种植时间的延长先升高再下降,最高达12.94 mg·kg-1,土壤无机砷含量随着种植时间的延长先升高并于30 d后趋于稳定,占总砷的66.75%~98.56%;青菜中总砷含量与土壤总砷含量及青菜砷富集系数之间均存在一定的正相关;洛克沙胂在土壤中的降解速率缓慢,含洛克沙胂有机肥量添加量高于5 000 kg·hm-2时,45 d后土壤中有洛克沙胂残留;施入一定量的洛克沙胂能显著提高土壤中细菌的数量,对于霉菌和放线菌的生长,较低浓度的洛克沙胂具有一定的抑制作用,较高浓度的洛克沙胂具有一定的促进作用.     

大气颗粒物对水芹和白菜可食部位铅镉砷累积的影响

近年来京津冀地区雾霾天气频发,大气颗粒物聚集为其主要原因之一.细颗粒物负载的重金属一定程度上会影响叶菜类蔬菜可食部位重金属的积累.本研究以水生和旱生叶菜类蔬菜水芹、白菜为主要对象,采用营养液培养和土壤培养试验,探索了不同生长环境下(生活区和工业区,以室内培养箱作为对照)蔬菜可食部位铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)的累积特征及大气颗粒物的贡献程度.结果表明,水芹、白菜可食部位Pb、Cd、As含量呈现工业区生活区对照的趋势(p0.05),其中工业区生长的水芹、白菜中Pb含量分别为对照的49.1倍和20.0倍,均超出我国食品安全标准中叶菜蔬菜铅的安全限值(GB 2762-2012).经分析工业区大气颗粒物对水芹、白菜Pb累积贡献率分别高达98%和93%,工业区大气PM_(2.5)中Pb质量浓度显著高出生活区24.3倍(p0.01),且土培白菜与大气PM_(2.5)中Pb含量呈极显著的正相关关系,这些均表明大气颗粒物对叶菜类蔬菜中铅富集的直接影响.此外,尽管大气颗粒物对水芹和白菜中Cd、As的累积贡献高达78.3%~99.3%,但工业区大气PM_(2.5)中Cd、As的质量浓度相对较低,因此,所有水芹、白菜样品中Cd、As含量均符合我国食品安全标准.综上所述,大气颗粒物直接影响着露地叶菜类蔬菜可食部位重金属的富集.     

改良剂对污染土壤上蔬菜生长及吸收重金属的影响

通过盆栽试验研究了石灰、钙镁磷肥、海泡石3种改良剂对重金属As、Cd、Pb和Zn复合污染土壤上蔬菜生长及其吸收重金属的影响,并表征了土壤有效态重金属含量、pH及脲酶活性等指标变化。研究结果表明,施加石灰和钙镁磷肥可以促进蔬菜生长,其中,石灰处理下小白菜生物量较对照提高了99.0%;石灰和钙镁磷肥处理下,西红柿茎叶生物量分别比对照提高了80.7%和82.3%。施用改良剂提高了土壤pH和脲酶活性,土壤有效态重金属含量不同程度降低,特别是海泡石的后期修复效果明显。与对照相比,石灰和钙镁磷肥处理显著降低小白菜叶中As含量,明显抑制西红柿茎叶对As、Cd和Pb的吸收(p<0.05);施加石灰明显降低小白菜叶中Cd和Pb含量(p<0.05)。然而,海泡石对抑制蔬菜吸收重金属的效果不明显。石灰和钙镁磷肥能有效抑制重金属从蔬菜根部向地上部转运,可作为重金属污染土壤上种植农作物优先考虑施用的改良剂。