重金属化学活性评估方法准确性质疑--以煤矸石样品为例

重金属元素化学活性的大小是决定它们环境行为最主要的因素之一,我们曾分别用总量法,实验模拟法,环境地球化学法和化学形态分析法对煤矸石样品所含的重金属元素进行过环境影响分析,试图了解自然风化条件下这些有害元素潜在的生态环境效应,结果发现重金属元素的化学活性除了与它们在样品中含量的高低,赋存状态和化学形态等因素有关外,更主要地是取决于样品基质的组成和结构,由于大量有机质的络合和风化过程中生成的铁的胶体的吸附,从煤矸石释放出的重金属元素的化学活性受到明显限制,它们对环境的污染可能仅限于煤矸石堆周围有限的范围。     

螯合剂诱导下污染土壤溶液中TOC和重金属的动态变化及其相关性

采用土培盆栽试验研究了EDTA,NTA(氨三乙酸)和EDDS(乙二胺二琥珀酸)三种螯合剂诱导下,土壤溶液中总有机碳(TOC)含量和重金属浓度的动态变化以及二者之间的关系.结果表明,施用5 mmol·kg-1螯合剂能极显著地增加土壤溶液中TOC的含量和Cu,Zn,Cd,Pb的浓度.土壤溶液TOC含量从第2天达最大后就随时间呈一阶指数衰减函数y=y0 Ae(x-x0)/t变化,衰减因子大小顺序为tEDTA>tNTA>tEDDS.土壤溶液中Cu,Zn,Cd和Pb浓度的动态变化也有与TOC相似的规律,并且两者呈显著线性正相关.结果还表明,螯合剂对重金属的活化能力与其相应金属螯合物的稳定常数lgKMe基本一致,为EDTA>EDDS>NTA,因此,在螯合诱导强化植物提取中NTA和EDDS的潜在环境风险比EDTA要小.     

磁黄铁矿氧化机理及酸性矿山废水防治的研究进展

磁黄铁矿是矿山尾矿堆中最为常见且分布很广的一种硫化铁矿物.由于硫化物矿物氧化后不仅产生酸性废水,还会释放出大量可溶的、生物可利用形态的微量金属,并且酸性环境会进一步增强这些有毒金属的移动性,因此是造成矿山周围水体环境污染的罪魁祸首.为了阻止或降低磁黄铁矿的自然风化反应速度从而达到源头治理酸性矿山废水的目的,首先必须研究它在各种条件下的氧化机理、氧化产物和氧化速度.对近年来国外在磁黄铁矿晶体结构、反应活性以及酸性矿山废水的产生与防治等方面的研究进行了综述.     

红霉素在模拟水生生态系统中的分布特征

为了了解红霉素在水生生态系统的分布特征,正确评估红霉素的环境风险,采用微宇宙实验装置,考察了红霉素在模拟水生生态系统中水相、沉积物及生物体的分布特征.研究结果表明:红霉素进入模拟水生生态系统后,水相的半衰期为42d,沉积物为主要富集场所,可积累56.46%的红霉素;同时,水草和斑马鱼对红霉素亦有一定的吸收富集能力,水草(Elodea densa)和斑马鱼(Barchydanioreriovar)可分别吸收和富集1.04%和0.0402%的红霉素;水草对红霉素的富集能力高于斑马鱼,其最高富集系数在水草和斑马鱼内分别为46.05 L·kg-1和4.40L·kg-1,在考虑评估红霉素的生态环境风险时,应注意其对水生动植物的影响.     

阳春砂中黄曲霉毒素的免疫亲和层析净化高效液相色谱法测定

建立了高效液相色谱法测定中药材阳春砂中黄曲霉素(AFT)B_1、B_2、G_1、G_2的方法.样品经提取、免疫亲和层析净化,采用荧光检测器,以柱后衍生系统结合HPLC检测.结果表明,阳春砂中4种黄曲霉素在1.00 μg/kg,10.00 μg/kg和32.00 μg/kg 3个水平的加标回收率均在84.0%～101.0%之间,相对标准偏差均小于1.7%;方法最低检出限AFB1与AFG1为0.35 μg/kg,AFB2与AFG2为0.06 μg/kg;标准曲线良好,相关系数大于0.998 7.本方法可用于阳春砂中黄曲霉素的检验.     

电子垃圾拆解区农田土壤微生物群落结构研究

以拆解现场——焚烧迹地样品为对比,采用现代分子生物学技术对电子垃圾拆解区周边农田土壤微生物群落结构进行研究,结合土壤酶活性的分布特征,考察不当电子垃圾拆解污染对周边农田生态系统中土壤微生物的影响。结果表明,焚烧迹地表层土壤样品中过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性均远低于稻田、旱地和菜地,反映了不当电子垃圾拆解污染对土壤的生化毒性。3种土地利用方式农田剖面土壤酶活性与土壤p H值、全氮、全磷和有机质中的一项或几项显著相关(p<0.01或p<0.05),理化性质是影响农田土壤酶活性的重要因素。PCR-DGGE实验结果显示焚烧迹地微生物多样性指数最小,稻田和旱地剖面土样香农指数均无明显变化,菜地香农指数随土壤深度增加逐渐减小。Proteobacteria和Bacteroidetes是拆解区土壤主要微生物类别,大部分克隆序列在GenBank中最相似序列属土壤中常见的微生物类别,少量序列在Gen Bank中最相似序列与重金属抗性微生物有关。     

Citrobacter sp.EBS8对施氏矿物和黄钾铁矾的还原溶解及相转化行为的影响

铁硫酸盐次生矿物广泛存在于酸性矿山废水（AMD）污染流域沉积物中,是多种有毒有害重金属的沉淀库.硫酸盐还原菌对矿物的还原作用可破坏矿物的稳定性从而引起共沉淀重金属的释放.在前期研究中发现柠檬酸杆菌Citrobacter sp.存在于AMD流域沉积物中,且在还原条件下具有较强的硫酸盐还原能力.因此,探究其对铁硫次生矿物的还原溶解及矿物晶相转化行为的影响尤为重要.本研究选取矿区沉积物中典型的铁硫次生矿物施氏矿物和黄钾铁矾为研究对象,在实验室条件下考察了从AMD污染沉积物中筛选到的菌株Citrobacter sp.EBS8对矿物的还原溶解及相转化的影响.结果表明,在缺氧、中性pH及电子供体足量时,在EBS8的作用下施氏矿物和黄钾铁矾均出现了明显的还原溶解现象.菌株EBS8可利用乳酸盐作为电子供体还原SO₄^2-和Fe（III）.SEM结果显示,施氏矿物在反应初期出现表面毛刺不平现象,黄钾铁矾发生由外向内的逐层溶解,矿物转化过程中都出现空壳形貌.XRD检测到施氏矿物组的主要转化产物为菱铁矿和蓝铁矿,黄钾铁矾体系中主要是蓝铁矿和马基诺矿.这些结果有助于了解AMD污染沉积物中铁硫酸盐矿物的转化行为及为AMD污染治理提供理论支撑.     

改性稻草对Cr(Ⅵ)的吸附动力学

以氢氧化钠作为预处理剂,以环氧氯丙烷作为醚化交联剂,以三甲胺作为季铵化反应剂,对原稻草进行改性;比较改性前后稻草的吸附效果,探究pH对吸附效果的影响以及不同初始浓度、温度条件下改性稻草吸附Cr(Ⅵ)的动力学特性.结果表明,改性稻草对Cr(Ⅵ)的吸附量得到很大提高;pH值在2.0—6.4之间时,Cr(Ⅵ)的吸附量达到最大值,本实验选择pH=6.4;不同Cr(Ⅵ)初始浓度和不同温度下,准二级速率方程相关系数R2的范围为0.9562—0.9982,证明准二级速率方程能够很好地描述改性稻草对Cr(Ⅵ)的吸附过程,准二级速率方程的吸附速率常数k2随温度的升高而增大;准一级速率方程只适合描述Cr(Ⅵ)吸附过程的初始阶段,吸附过程受颗粒内扩散的控制;稻草秸秆通过化学改性制成表面有季铵基的氯型吸附剂,Cr(Ⅵ)的阴离子与改性稻草上的氯离子交换从而得以去除.     

利用流式细胞术研究鞘氨醇单胞菌GY2B降解菲过程中细菌表面特性的变化

微生物与污染物接触是生物降解的第一步,为进一步了解降解过程中有机污染物对降解菌的影响,通过对不同条件下鞘氨醇单胞菌GY2B(Sphingomonas sp.GY2B)降解菲的研究,并结合Propidium Iodide(PI)染料和流式细胞仪分析不同底物及污染物浓度对GY2B菌体细胞表面性质的影响.结果表明,随着菲的降解,PI染色的GY2B菌株细胞增多,说明细菌膜结构受到一定的破坏,通透性不断增强.污染物浓度越高,降解菌的膜完整性的破坏越为严重.60 h时,300 mg·L-1浓度条件下,染色细胞/未被染色细胞的比值可达12.44,而在100 mg·L-1和1.2 mg·L-1浓度条件下,比值分别为1.95和1.11.同时降解过程中细菌细胞的傅里叶红外光谱检测,死亡、受损和完整细胞的区分以及Zeta电位分析也进一步验证了细菌细胞表面性质的改变.利用流式细胞术与染料结合分析降解过程中细菌细胞膜完整性的变化,从单细胞水平上了解细菌降解污染物过程中其细胞表面性质的改变,有助于更好地研究GY2B对菲的降解机制.     

高新沙水库土壤重金属形态分布、浸出特征及其对水质安全影响

为了研究高新沙水库土壤重金属对水质安全风险的影响,本文通过8个采样区域3 m深处土壤重金属含量与形态的测定,采用地累积指数和生态风险指数法阐明重金属潜在生态风险,并通过浸提模拟试验来探究重金属浸出特性及对水质安全影响.结果表明,8种重金属Cu、Zn、Cd、Pb、Ni、Cr、Hg和As含量范围分别为11—42.5、70.75—119.5、0.01—0.16、24.5—100、20.25—35、89—177、0.05—0.17、10.15—22.1 mg·kg^-1,在8处区域普遍未超出农田土壤环境标准风险筛选值(GB 15618-2018),仅有1处As含量为22.10 mg·kg^-1,超出筛选值20 mg·kg^-1.重金属主要以残渣态为主,其中Zn、Ni、Cr、Hg和As等5种重金属残渣态所占比例均达到70%以上,总体潜在生态风险处于轻微水平.在不同pH浸提液模拟作用下(pH=6.34、5.6和3.6),绝大部分重金属浸出浓度未超出生活饮用水卫生标准限值(GB 5749-2022),但浸提液pH=1.0极端情况下,Cu、Z...