中国土壤环境污染态势及预防、控制和修复策略

在综述中国土壤环境污染态势及成因的基础上,提出了土壤环境污染的预防、控制和修复策略.指出了当前中国土壤环境污染态势严峻,表现出土壤污染范围在扩大,污染物种类在增多,出现了复合型、混合型的高风险污染区,呈现出从污灌型向与大气沉降型并重转变、城郊向农村延伸、局部向区域蔓延的趋势;体现出土壤污染与土壤酸化的叠加、多种传统污染物与新兴污染物相互混合的态势,危及粮食生产、食物质量、生态安全、人体健康以及区域可持续发展.认为以预防为主,预防、控制和修复相结合是中国在相当长时期内的土壤环境保护策略;土壤污染预防需要法律法规、评价标准、管理政策和公众参与,土壤污染控制需要发展物化控制、生物学控制及其协同控制技术,土壤污染修复需要研发工程修复技术、材料、产品与设备,建立技术规范、评价标准和管理体系,推动市场化和产业化发展.     

电子废弃物拆解区土壤Hg 和As 的分布规律

为研究电子废弃物拆解对土壤环境造成的污染,分析了浙江台州电子废弃物拆解区土壤样品中Hg 和As 的空间传输规律.结果表明,61.4%的样品Hg 含量超过国家土壤环境质量一级标准值(0.15mg/kg),9%的样品Hg 含量超过国家二级标准值(0.3mg/kg),单项污染指数评价显示轻度或中度污染.样品中As 的含量均在一级标准范围内.土壤Hg 含量受废旧物酸洗源和拆卸源影响较大,而As 含量受冶炼源影响较大,其次是酸洗源.除个别样品在下风向上随着距离的增加呈显著下降趋势外,Hg 和As 含量在不同风向上含量无差异,其余呈现无规律波动,反映了区内存在多个污染排放源.Hg 和As 含量相关性较差,说明该地区Hg 和As 的传输和沉降可能受到多种不同因素的影响.     

pH、离子强度及电解质种类对纳米氧化锌聚集和溶解的影响

本文初步探讨了不同pH、离子强度及电解质种类对纳米氧化锌(ZnO NPs)稳定性(聚集沉降和溶解)的影响.沉降实验表明,pH越靠近零电荷点(~pH9.2),ZnO NPs聚集体尺寸越大,沉降速度越快,稳定性越低;中性pH条件下,随着离子强度的增加,ZnO NPs ζ电位绝对值减小,聚集体尺寸相应变大,沉降速度加快,稳定性降低.中性pH时ZnO NPs ζ电位为正值,阴离子较阳离子更易使ZnO NPs聚集沉降,且SO2-4的影响远大于Cl-.溶解实验显示,pH2—11,Zn2+都会释放到溶液中,pH>7.5,ZnO NPs溶解量<5%;pH<6,超过60%的Zn2+释放到溶液中.中性条件下,离子强度越高,ZnONPs越易溶解,且Ca2+对纳米氧化锌溶解的促进作用强于Na+.这表明离子对纳米氧化锌溶解的促进可能源于阳离子与颗粒表面的离子交换机制.     

气相色谱-质谱联用内标法测定土壤中11种酞酸酯

建立了土壤中11种酞酸酯(PAEs)的气相色谱-质谱联用(GC-MS)内标分析方法,通过优化色谱柱升温程序和载气流量后,11种酞酸酯在18 min内得到良好的分离.同时以连续7次进样后计算PAEs峰面积响应值和峰面积变异系数为衡量指标,并逐个优化GC-MS的进样口温度、GC与MS的接口温度、进样方式和进样体积等GC-MS仪器操作参数,确定了GC-MS分析PAEs的最优条件为进样口温度250℃,接口温度280℃,载气流速1.2 mL.min-1,进样体积1.0μL,非脉冲进样方式.该分析条件下PAEs各组分的检出限(S/N=3)为0.37—1.97μg.L-1.该分析方法用于土壤样品中酞酸酯含量分析,并用苯甲酸苄酯(BenzylBenzoate)作为内标物,用内标法对11种肽酸酯进行定量,方法检出限0.01—0.07 mg.kg-1,土壤加标回收率基本在93.0%—115.0%范围内,结果可行.     

二氧化钛(P25)光催化降解二苯砷酸的研究

二苯砷酸(diphenylarsinic acid,DPAA)是经化学武器泄漏而产生的一种含苯基的有机砷化合物,具有较强的生物毒性,严重威胁生态环境的安全.目前关于降解DPAA方法的研究较少.前期研究发现利用光催化剂二氧化钛(P25)能快速降解DPAA,本实验在此基础上主要研究该催化剂对DPAA的吸附特征、光催化降解动力学及其影响因素,并利用活性氧猝灭剂实验进一步了解各活性氧基团在光反应中的贡献.结果表明,P25光催化降解DPAA可以分为表面吸附与光反应两个阶段,并可用Langmuir-Hinshelwood反应动力学模型拟合.溶液中离子强度和酸碱度的变化会引起光催化剂对DPAA吸附量的改变,进而引起反应速率的改变,反应速率随吸附量的减小而下降.溶液中溶解氧也能促进二氧化钛对DPAA的催化降解.活性氧猝灭实验发现羟自由基在催化反应中贡献最大.     

重度滴滴涕污染土壤低温等离子体修复条件优化研究

采用介质阻挡放电产生的低温等离子体对重度滴滴涕(DDTs)污染土壤进行修复处理实验,主要研究了土壤性质参数(土壤粒径和土壤含水量)和设备工作参数(放电功率、处理时间和放电气氛)对DDTs去除的影响.结果表明,采用介质阻挡放电产生的低温等离子体对土壤中的DDTs具有较好的去除作用,去除率随着处理时间的增加而升高.当处理时间增加至20min时,DDTs的去除率为95.3%～99.9%.同时确定优化条件为:放电功率1 kW、处理时间20 min、空气放电气氛、土壤粒径0～0.9 mm以及土壤含水量4.5%～10.5%.研究结果还表明,o,p’-DDE可能是o,p’-DDT氧化脱氯脱氢的中间产物.     

环境损害评估:国际制度及对中国的启示

随着全社会对资源环境稀缺性和环境价值认同的不断深入,世界各国从污染防治和生态环境保护实践中逐渐形成并健全了环境损害评估制度.环境损害评估的实践活动在科学研究层面对环境法学、环境经济学、环境科学、环境工程等相关学科的发展提出了新的挑战;在应用层面不断推动相关法律法规、技术方法、工作机制、程序导则的形成和完善.在比较分析美国、欧盟、日本等环境损害评估国际实践经验的基础上,明确了环境损害评估相关概念、内涵与范畴,系统梳理了各国相关法律法规、工作机制、技术导则、评估方法、资金来源以及沟通协调等制度内容.当前我国环境损害评估理论和实践都处于起步阶段,结合我国当前严峻的环境形势和社会经济发展阶段特征,借鉴国外先进经验,提出了我国环境损害评估的定位和发展方向,对探索适合我国国情的环境损害评估制度具有重要意义.     

甲基β环糊精对污染场地土壤中多环芳烃的异位增效洗脱修复研究

针对长三角典型区域内某焦化厂PAHs污染场地土壤,运用环境友好的淋洗剂甲基β环糊精(MCD),嵌合超声强化、升温辅助等增效技术,筛选出在100 g·L-1MCD,50℃水浴和35 kHz超声30 min条件下,对土壤连续淋洗5次,发现土壤中3环、4环、5(+6)环和全量PAHs的最大去除率分别为96.7%±2.4%、89.7%±3.2%、76.3%±2.2%和91.3%±3.1%.同时采用Tenax TA树脂时间连续提取法,监测每次连续淋洗后土壤中各组分PAHs解吸特性,发现随着淋洗次数的增加,土壤中PAHs的400 h Tenax可提取量逐渐减少,PAHs的快速解吸组分(Fr)和慢速解吸组分(Fsl)比例较原始土壤中的相应比例显著下降(P<0.01),PAHs的快速解吸速率常数(kr)、慢速解吸速率常数(ksl)和超慢速解吸速率常数(kvl)也较原始土壤中相应解吸速率常数显著降低(P<0.01).综合考虑修复效率和土壤修复后潜在环境风险,判断3次淋洗是较为合理的淋洗次数.本研究为PAHs污染场地土壤的异位增效淋洗技术研发和淋洗终点判断提供了一种有效手段.     

铅稳定同位素在土壤污染物来源识别中的应用

稳定同位素是追踪土壤重金属来源的重要手段.根据地统计学研究结果,在某重金属污染场地采集了11个表层土壤样品,它们的Pb浓度呈梯度分布,最大值超过2 000 μg·g^-1.对土壤样品中4种Pb稳定同位素的含量进行了分析,以了解研究区土壤Pb的主要来源.结果表明,土壤样品²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb、 ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb与Pb浓度的倒数,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb与²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb都呈显著的线性正相关关系,这些关系符合二元混合模型,由此可以推断土壤铅主要源于人为排放和土壤母质.     

重金属污染土壤的植物修复及其机理研究进展

土壤污染是急需解决的环境问题,植物修复技术利用超积累植物吸收土壤中的重金属,达到清除土壤重金属污染。介绍了植物修复技术方法和植物修复的作用机理及研究进展,植物修复技术方法主要包括植物萃取技术、植物转化技术、植物挥发技术和植物稳定技术;植物修复的作用机理主要包括植物吸收重金属的生理学、分子生物学机理,重金属在植物体内亚细胞分布和化学形态,植物对根际土壤重金属的活化以及植物体内的金属有机配位体的研究进展。