土壤重金属污染治理措施综述

在阐述土壤环境重金属污染特点的基础上，介绍了近年来国内外采用的各种土壤重金属污染的治理措施，按治理方式归纳为四类：工程措施、生物措施、农业措施和改良措施．分别阐述了各类措施的适用条件、范围、效果和费用．同时，对今后的治理研究提出了一些见解．     

城市污泥直接施用对农田的生态效应研究初报

采用盆栽和田间试验,研究了广州市大坦沙污水处理厂污泥对蔬菜生长发育的影响、污泥中重金属元素在作物体内的累积及在土壤中的残留状况。盆栽结果表明,作物的生长发育和产量与污泥的施用量有一定的关系,施用污泥对于在养分水平较低的砂质土上效果较明显。厂区大田试验还表明,施用污泥对生长周期长的块根类作物的增产效果比茎叶类、果实类作物更显著。作物对Ni的累积量相对为最大,土壤则以Cu、Zn的残留量为最大。在污泥施用量为3×10~4kg ha~(-1)的条件下,作物体内的重金属元素含量均未超过国家食品卫生标准。若污泥施用量为1.5×10~4kg ha~(-1),则其安全施用年限估计为12年。     

铜离子对2种沉水植物种植水抑藻效应的影响

为了阐明铜离子对沉水植物化感抑藻作用的影响,利用2种常见且具有明显化感抑藻效应的沉水植物：马来眼子菜和苦草种植水进行了研究,分析了协同加入铜离子的情况下,种植水对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）脆杆藻（Fragilariasp．）和沙角衣藻（Chlamydomonas sajao）等单细胞蓝绿藻生长的抑制效应。铜离子投入量参考污水综合排放标准,综合考虑水生动物和藻类的耐铜毒性范围,在较低的范围内设置4个水平：100、150、200、250μg铜离子每升藻类培养液。研究结果表明,与不同水平铜离子混合后,种植水的抑藻效应出现4种情况,（1）被消除,100μg·L-1铜离子加入后,马来眼子菜种植水对脆杆藻、苦草种植水对铜绿微囊藻的抑制作用被消除。（2）被削弱,马来眼子菜种植水在加入100μg·L-1和150嵋·一铜离子2种情况下,对铜绿微囊藻抑制作用被削弱,加入200μg·L-1铜离子后,对脆杆藻抑制作用被削弱;苦草种植水在加入150μg·L-1铜离子后,对铜绿微囊藻的抑制被削弱。（3）无变化,马来眼子菜种植水,分别加入200μg·L-1和250μg·L-1铜离子后,对铜绿微囊藻抑制效应不受影响,分别加入150μg·L-1和250μg·L-1铜离子,对脆杆藻抑制效应不受影响;苦草种植水,加入150μg·L-1铜离子后,对铜绿微囊藻抑制效应不受影响,加入100μg·L-1和150μg·L-1铜离子后,对沙角抑藻的抑制效应不受影响。（4）被强化,苦草种植水,分别加入200μg·L-1和250μg·L-1铜离子后,对铜绿微囊藻、沙角抑藻的抑制效应均被强化。沉水植物化感抑藻物质主要是小分子的有机物,包括各种有机酸,而铜离子极易和水中的有机物发生络合反应．可能是铜离子与种植水中某些抑藻化感物质发生络合反应导致其抑藻效应受到影响．具体机制有待进一步研究。     

东南景天与不同植物混作对土壤重金属吸收的影响

将超富集东南景天(Sedum alfredii)与具有不同根系特征的玉米、黑麦草、大豆混作在受Zn、Cd、Pb污染的土壤中,研究不同组别的混作对重金属吸收的效果.结果表明,在本试验条件下,与玉米和大豆的混作显著地提高了东南景天地上部分对Zn的吸收,由单种的15345mg/kg分别增至18673,17266mg/kg;与黑麦草的混作没有显著影响东南景天对3种重金属的吸收.混作后显著地降低了玉米和黑麦草对Cd和Zn的吸收.结合生物量的增加,与玉米和大豆混作处理中东南景天地上部3种重金属的吸收总量(按半盆计)分别约为单种的1.68~1.87倍,说明通过混作可提高超富集植物对重金属的吸收.     

邻苯二甲酸二丁酯在不同品种菜心-土壤系统的累积

在邻苯二甲酸二丁酯(DBP)污染的水稻土中盆栽不同品种菜心,采用GC/MS研究了菜心-土壤系统中DBP的分布特征.结果表明,不同品种菜心茎叶和根系对DBP的吸收累积存在明显差异;不同品种菜心茎叶中DBP含量与其叶面积大小之间存在一定的正相关关系.不同品种菜心-土壤系统中DBP的分布特征明显不同,新选45天油菜心表现为茎叶和根系中DBP含量较低,盆栽后土壤中DBP含量也较低;特青60天菜心和新选油青四九菜心表现为茎叶和根系中DBP含量较低,但盆栽后土壤中DBP含量较高;油青60天菜心表现为茎叶和根系中DBP含量较高,盆栽后土壤中DBP含量也较高.     

城市污泥植物处理系统与污泥中转处理场建设

目前城市污水处理厂污泥处理利用的主要障碍是污泥中过多的水分和重金属,增加运输、处理成本,造成二次污染问题.文章首先回顾了城市污泥的主要处理处置方法及其特点;接着介绍了污泥农用的作用和限制;主要阐述了用污泥干化床同时种植重金属超富集植物、低累积作物或钾高累积植物,通过植物提取降低城市污泥重金属含量,同时生产植物产品,并使污泥干化和稳定化的城市污泥特种植物处理系统;最后,针对一种处理方法难以消化一个大城市全部污泥的现状,提出城市污泥中转处理场的设想,把植物处理系统、堆肥、太阳能干燥、有机肥和复合肥生产、建材制造等多项技术集成,建立城市污泥专用处理和集散基地,解决日益增多的城市污泥的处置问题.其成本应低于目前采用的填埋、焚烧、制砖等处理方法,具有显著的社会、经济和环境效益.     

氮肥对菜园土壤硝态氮淋溶流失的影响

过量施用N肥可导致土壤中硝态氮的大量积累,对环境构成威胁.笔者通过盆栽试验收集测定土壤渗漏水硝态氮浓度,研究了不同施氮水平对土壤氮素淋溶流失浓度的影响.结果表明,在较大施氮量范围内,施氮量与土壤渗漏水硝态氮浓度之间呈非线性关系,但在中低施氮量时则表现为线性关系,可以应用"双速率转折点"概念评价菜园土壤硝态氮流失潜力.当施氮量超过双速率转折点X0后,土壤淋溶排水中硝态氮浓度将以非线性形式急剧增加.从环保角度看,氮用量不应超过X0.空心菜和菜心栽培试验表明氮肥X0分别为每盆N 0.31 g和0.32 g,二者间的氮肥用量X0差异很小.以环保为目标的氮肥用量X0和以产量为目标的经济施氮量的差异与土壤质地有关.     

菜园土壤磷素解吸模型与淋溶流失预测

为减少菜园土壤P面源污染,通过土壤解吸试验和种植叶菜的盆栽渗漏水收集试验,得到土壤P解吸模型,并建立解吸特征值与土壤渗漏水P浓度的关系.6种供试土壤的解吸试验表明,土壤镉解吸模型需经过修正才能较好地拟合土壤P解吸曲线,并求得土壤P可解吸量Q、土壤溶液初始P浓度和缓冲系数等解吸特征值.提出"双速率转折点"概念预测土壤P流失潜能,当耕层土壤P解吸特征值超过"双速率转折点"时,土壤渗漏水P浓度将以非线性形式显著增加.若以城镇污水处理厂污染物排放标准的二级标准(3mg/L)作为土壤渗漏水P的限值,则Q(水土比为20:1时的水溶性P)应<10.5mg/kg,并进一步得出各土壤的"环保施肥量".     

我国城市污泥中邻苯二甲酸酯的研究

应用GC/MS对我国内地和香港共11个城市污泥中的6种U.S. EPA优控的邻苯二甲酸酯化合物(PAEs)进行了研究.各城市污泥中邻苯二甲酸酯化合物的总含量(∑PAEs)在10.465～114.166mg/kg之间,多数在20mg/kg左右.分子量较低的邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸正二丁酯(DnBP)和邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)在所有的城市污泥中均检测到,但多数含量较低(小于1.0mg/kg).邻苯二甲酸正二辛酯(DnOP)在少数城市污泥中未检测到,但在其他城市污泥中的含量都较高.邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)仅在个别城市污泥中检测到,且含量较低.各城市污泥中的邻苯二甲酸酯都是以个别化合物为主,显示出不同的分布特征.污泥中邻苯二甲酸酯化合物的种类和含量与污水来源、污水处理方式、污泥类型、化合物的结构和理化性质等因素有关.     

可生物降解螯合剂GLDA诱导东南景天修复重金属污染土壤的研究

化学强化的植物提取技术可以有效地去除污染土壤的重金属.用盆栽试验的方法,研究了可生物降解螯合剂谷氨酸N,N-二乙酸(GLDA)不同用量或者与乙二胺四乙酸(EDTA)、柠檬酸复配使用对超富集植物东南景天吸收土壤重金属Cd、Zn和Pb的影响.结果表明,施用GLDA提高了东南景天对土壤Cd和Zn的提取效率,GLDA用量为2.5 mmol·kg-1时东南景天对Cd和Zn的提取量最高,分别是对照的2.5倍和2.6倍.螯合剂的总用量为5 mmol·kg-1时,EDTA、柠檬酸分别与GLDA复配,未能进一步促进东南景天对土壤Cd和Zn的提取.上述结果表明,可生物降解螯合剂GLDA在诱导植物修复重金属污染土壤特别是Cd和Zn污染土壤具有明显潜力.