Reclamation with phytoremediation of area affected by sewage sludge at the Thessaloniki Wastewater Treatment Plant in Sindos (Greece)

The present research focused on the experimental investigation of phytoreclamation of areas affected by sewage sludge disposal and improving the quality of the sludge. It was conducted in two stages: laboratory and pilot applications. This paper reports on the first stage, which tested, under greenhouse conditions, the possibility of using various species of plants cultivated in the sludge from the Thessaloniki Wastewater Treatment Plant (ThWWTP, Greece) with different amendments. The results of the 30-day experiment showed that the quality of the output sludge material varied significantly in comparison to the input sludge material. These variations were considered as positive, as the output sludge obtained texture and structure, aeration conditions were improved, and the content of some trace metals, excess nutrients (e.g., P), and salts (of Na) were reduced. These were all influenced by both the type of treatment and the plant species used. In conclusion, the best treatments, T1, T3, and T4 (soil/sludge mixture 70%/30%, soil/sludge/gravel mixture 50%/25%/25%, and soil/sludge/gravel mixture 45%/45%/10%, respectively), and the best suited plant species, Helianthus annuus L. and Zea mays L., were proposed to be used in the pilot application (in situ) at the site within the ThWWTP.     

齐齐哈尔市土地利用变化及其对地下水水质的影响

为了探究齐齐哈尔市土地利用变化及其对地下水水质的影响,利用1995年、2003年、2011年遥感影像解译结果,比照地下水水质长期监测数据开展相关研究。结果表明,研究区土地利用类型以旱田、湿地和建设用地为主,其中旱田面积最大,占45%以上;近20a来,湿地面积持续减少,减少面积达112.38km2,主要转变为旱田、水田和建设用地,而建设用地的增加主要来自于开发旱田;1995~2003年、2003~2011年2个时期的综合土地利用动态度分别为0.97%、0.60%,研究区2003年之前总体土地利用变化程度明显高于后期。地下水中NO-3-N、SO2-4、Cl-和总硬度浓度变化趋势,与建设用地和旱田间的相互转变密切相关。城镇化建设快速发展及工矿用地土地资源的长期开发,成为对该地区地下水水质产生直接影响的主要土地利用方式。     

Effects of fluoride on the removal of cadmium and phosphate by aluminum coagulation

This study focuses on the effects of pH and fluoride at different molar ratios of fluoride to Al (R_F:Al) on the removal of cadmium (Cd²⁺) and phosphate by Al coagulation. Fluoride at R_F:Al ≥ 3:1 inhibits the removal of Cd over wide Al dose ranges from 5 to 10 mg/L as Al. The removal of phosphate decreases significantly at high R_F:Al of 10:1 whereas at lowered R_F:Al (i.e., ≤ 6:1), an adverse effect is observed only at insufficient Al doses below 2 mg/L. Fluoride shows inhibitive effects towards the removal of Cd at pH 7 and 8 and that of phosphate at pH 6. Fluoride decreases the ζ-potential in both systems, and the decreasing extent is positively correlated to the elevated R_F:Al. The Al fluoride interactions include the formation of Al–F complexes and the adsorption of fluoride onto Al(OH)₃ precipitates, i.e., the formation of Al(OH)_nF_m. Al–F complex formation inhibits Al hydrolysis and increases residual Al levels, and a more significant increase was observed at lower pH. Al–F complexes at high R_F:Al complicate the coagulation behavior of Al towards both negative and positive ionic species. Moreover, fluoride at low R_F:Al shows little effect on Al coagulation behavior towards Cd^2 + and phosphate, and the spent defluoridation adsorbent, i.e., aluminum (Al) hydro(oxide) with adsorbed fluoride at R_F:Al of below 0.1:1, may be reclaimed as a coagulant after being dissolved.     

不同土地利用方式下土壤重金属污染修复技术研究

土壤重金属污染的修复问题备受人们的关注,而在不同土地利用方式下受污染的土壤能够通过不同途径对人群健康构成威胁.国内外有关土壤重金属污染修复方法可分为生物修复、化学修复、物理修复以及联合修复,各修复方法适用范围差异较大.结合农业土壤、城市土壤以及矿区土壤中重金属的污染特征能够提出相应的更加合理的修复措施,最终为相关部门环境污染治理的决策提供理论依据.     

珠三角地区城市土地集约利用评价研究

通过采用熵值法确定城市土地集约利用评价指标体系中各个指标的权重,进而评价珠三角地区各个城市土地集约利用程度。利用ARCGIS软件分析各市土地集约利用之间的空间差异与联系,为各市差别化土地利用规划设计与管理提供科学依据。研究发现:(1)珠三角城市土地集约利用程度总体水平不高,区域空间差异较大,呈现出区域聚集的特征,且珠三角核心区域集约度较高,外围集约度较低;(2)根据土地集约利用度的区域差异,可将株洲三角洲九个城市分为调整优化区、重点发展区和适度发展区。     

喀斯特坡地土壤稳渗率空间分布变化特征研究

为查明高异质性背景条件下喀斯特坡地土壤稳渗率空间分布变化特征,在6类典型人为活动方式石灰岩坡地针对4类主要生境类型(土面、土石面、石沟、石缝)开展生境空间分布调查和土壤理化性质分析,并利用Guelph入渗仪进行稳渗率实验。通过对比分析各生境土壤性质和土壤稳渗率关系,结合人为作用方式探讨各生境土壤性质和稳渗率空间变化特征及其演化规律。结果表明:1)喀斯特坡地土壤稳渗率普遍高于非喀斯特地区,喀斯特坡地土壤稳渗率受土壤孔隙和岩石裂隙耦合作用影响。2)各生境条件下土壤稳渗率具有高度的空间异质性,呈现"斑块状"空间分布特征。3)坡地人为作用方式变化将改变原有生境的土壤性质,进而导致各生境土壤稳渗率随人为活动进程发生相应变化。人为踩踏作用影响较小的原生林、次生林和乔灌林坡地土面和土石面生境土壤稳渗率普遍高于石沟和石缝生境,但转变为人为踩踏作用强烈的放牧灌草地或火烧人为干扰地后,土面和土石面生境土壤退化严重,土壤容重和粘粒含量增大,稳渗率显著降低。而石沟和石缝生境土壤性质和稳渗率受影响程度明显小于土面和土石面生境,土壤稳渗率仍可维持较高水平。     

不同土地利用方式下川芎镉的累积特征及健康风险评估

为研究土地利用方式对川芎镉累积及与人体健康的关系,以彭州川芎种植区的菜-药、稻-药(翻耕)、稻-药(免耕)和旱地种植方式下土壤和川芎为研究对象,采用统计分析法和靶标危害系数法(THQ)研究了川芎地上部分和地下根茎镉累积的特征及其对人体的健康风险贡献,结果表明:四种土地利用方式下,川芎种植土壤中Cd含量平均为0.73mg/kg,超过国家二类土壤标准(GB 15618—1995);川芎植株中镉的含量由高到低依次为菜-药免耕翻耕旱地方式,均超过《川芎地理标志保护产品》标准。菜-药种植中土壤镉含量显著高于其他三种方式,在该方式下,川芎植株中地上部分镉含量是根茎的1.67倍,超过《地理标志保护产品》标准9.46倍,超过《食品污染限量标准》1.62倍,根茎中镉含量超过《绿色行标》0.11倍。本研究中,川芎地上部分与种植土壤在镉含量上呈显著线性相关,而川芎根茎与土壤在镉含量上相关性不明显;川芎地上部分对人体镉的健康风险贡献(THQ)值平均为63.18%,是根茎(11.50%)的5.49倍。     

硅砂矿土地复垦与植被恢复研究

根据彰武县阿尔乡北甸子硅砂矿地貌、自然条件及周边环境等特征,确定硅砂矿土地复垦的方向为林地和鱼塘。简要介绍硅砂矿土地复垦的开采流程及闭坑后土地复垦与植被恢复的技术要求,提出土地复垦和植被恢复过程具体措施及预防控制。通过开展硅砂矿土地复垦与植被恢复工作,把破坏的土地采取整治措施恢复为可利用的土地,缓解了矿区土地减少的趋势,改善了矿山生态环境,最终实现矿山生态环境保护、土地资源利用与地方经济可持续发展。     

近47年来东北地区典型开垦型农场气候变化特征分析研究

利用1964年-2010年气象资料,采用回归分析和滑动t检验等方法,分析中国东北地区典型开垦型农场气温和降水量的变化特征。结果显示：47年来,八五九农场气温在波动中呈显著上升趋势,年均气温线性倾向率为0.14℃/10 a;年降水量也在波动中呈现上升趋势,其线性倾向率为7.51 mm/10 a。滑动t检验结果表明,20世纪70年代末期是八五九农场气温明显由冷向暖转变的分界点;而年降水量在70年代末期由少向多发生较为显著的变化。     

三峡库区兰陵溪小流域土地利用及景观格局对氮磷输出的影响

以三峡库区兰陵溪小流域为研究对象,分析了流域水体氮、磷等输出时空特征及土地利用景观格局对其产生的影响.结果表明,流域总氮(TN)、总磷(TP)、硝态氮(NO-3-N)主要来源于园地,6~9月汛期的氮磷输出显著大于1~5月的非汛期;非汛期铵态氮(NH+4-N)主要来源于住宅用地,汛期NH+4-N则来源于园地,以林地为主的集水区氮磷输出在两个时期均较低.林地面积比与非汛期NO-3-N、TP及汛期的TN、TP显著负相关;住宅用地面积比与非汛期的NO-3-N、TN及汛期的NO-3-N、TN、TP显著正相关;园地面积比与汛期的NH+4-N、TN显著正相关.PD与非汛期的氮素及汛期的NO-3-N、NH+4-N显著正相关;CONT与汛期的氮素及非汛期的TP呈负相关;耕地、未利用地比例以及景观格局指数ED与氮磷输出的相关性较弱,而SHMN和水域比例尚未表现出显著相关性.此外,两个研究时期NH+4-N与土地利用及景观格局变量的回归关系要优于NO-3-N、TN和TP,R2分别为0.885和0.969,而汛期的回归关系也比非汛期显著.典型相关分析进一步显示,不同土地利用斑块类型导致的景观破碎化能较好解释氮磷输出的影响,两典范轴累积解释氮磷输出变量的90%,景观变量PD贡献最大,对流域水质评价与预测具有重要意义.