铅锌银尾矿污染区土壤酶活性研究

对浙江省天台铅锌银尾矿污染区土壤酶活性进行了测定.结果表明,污染区土壤酶活性随着重金属污染程度的加剧而显著降低,其中脱氢酶和脲酶活性下降最明显.多元回归模型显著性检验表明,单一脱氢酶活性与矿区土壤重金属复合元素含量之间呈极显著相关,而单一脲酶、蛋白酶以及酸性磷酸酶活性与重金属复合元素含量呈显著相关.主成分分析结果显示,尾矿污染土壤的酶信息系统的第1、2主成分方差贡献率之和达98.06%,以第1、2主成分建立了2个土壤酶活性的综合指标(即总体酶活性),依据总体酶活性对各供试样本进行空间分类,其结果与以重金属含量为依据的划分结果基本上相吻合.可见,采用酶活性构筑的土壤信息系统的总体酶活性,表征矿区土壤的重金属污染状况是可行的.     

土壤及场地持久性有机污染的生物修复技术发展及应用

以土壤及场地持久性有机污染物为对象,较为系统地综合评述了国内外污染土壤及场地的生物修复技术发展与应用,并结合当前土壤及场地污染的新特点,提出了生物修复的发展趋势和研究方向.     

典型设施菜地土壤抗生素污染特征与积累规律研究

利用超声波提取,固相萃取-高效液相色谱-串联质谱分析方法,分析了山东省某典型设施菜地的20个蔬菜大棚土壤中14种抗生素的含量与分布特征.结果表明,在所有的土样中均检测出抗生素,其中4种四环素类抗生素(如四环素、土霉素、金霉素和强力霉素)是该地区主要的抗生素种类,单个化合物的检出率均为100%,其含量范围分别在2.11～139.16、6.06～332.02、1.82～391.31、2.20～248.56μg.kg-1之间.4种四环素类抗生素总含量Σ(TCs)为26.79～1 010.11μg.kg-1,平均含量为274μg.kg-1.磺胺类、喹诺酮类和大环内酯类抗生素也均有检出,其中喹诺酮类抗生素总含量Σ(QNs)在0～1 017.06μg.kg-1,平均含量73.05μg.kg-1,检出率为85%,而磺胺类和大环内酯类抗生素单个化合物的检出浓度很低,未检出氯霉素类抗生素.分析结果还发现,该设施菜地种植不同蔬菜的土壤中抗生素种类和含量差异很大.值得注意的是,个别大棚土壤诺氟沙星(QNC)和氧氟沙星(OFC)含量分别高达373.73和643.34μg.kg-1,均远远地超过抗生素生态毒害效应触发值(100μg.kg-1).可见,设施菜地土壤抗生素污染问题应引起关注.     

多氯联苯复合污染土壤的微生物群落结构多样性变化

土壤微生物群落结构多样性是指示土壤生态系统稳定性及其功能的重要传感器。采用磷脂脂肪酸(Phospholipid fatty acids,PLFAs)方法,对长江三角洲地区某POPs高风险区PCBs长期复合污染土壤的微生物群落结构多样性进行了初步研究。结果表明,PCBs重度污染土壤中格兰氏阴性菌(16:1w9、cy17:0等)和厌氧微生物(18:1w7)的PLFAs组分含量较多,而格兰氏阳性菌(如i15:0、i17:0等)、放线菌(16:0(10Me))及真菌(18:2ω6,9)和好氧性微生物的PLFAs含量较低,表明PCBs污染土壤中微生物群落结构与组成发生了明显变化。这一结果为PCBs降解微生物资源的定向筛选提供了科学依据。     

铜暴露对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)抗氧化酶活力的影响

通过溶液接触法和人工土壤法,研究了不同暴露环境中Cu对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)SOD酶、CAT酶和GST酶活力的影响.结果显示:溶液接触试验中, Cu显著抑制蚯蚓SOD酶活力(P<0.05),人工土壤试验中Cu则诱导SOD酶活力增加,预示暴露条件影响蚯蚓SOD酶对Cu的生物响应.人工土壤试验中, Cu暴露浓度与蚯蚓CAT酶和GST酶活力的相关系数分别为0.814和0.933,均存在极显著的剂量效应关系(P<0.001).在这两种暴露环境下,赤子爱胜蚓的CAT酶和GST酶活力对Cu浓度响应敏感.     

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.     

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.     

Trapp模型在典型区PCBs蔬菜吸收及人体健康风险评估中的应用

对某电子垃圾拆解地大气、土壤、蔬菜进行采样,分析其中PCBs的含量;根据获得的大气中气态及土壤中PCBs的含量,应用Trapp作物吸收模型对该地区叶菜类蔬菜中PCBs的含量进行模拟预测;根据模型机制,分析了叶菜类蔬菜中PCBs的来源、构成及影响蔬菜对PCBs吸收的因素;利用美国EPA人体健康风险评估方法,分析了环境中PCBs被蔬菜吸收后经食物链对人体健康的影响.结果表明,Trapp作物模型可较好地依据土壤及大气中PCBs含量预测叶菜类蔬菜中PCBs含量,实测值与预测值相近,蔬菜中7种PCBs总和实测值为51.2μg.kg-1,模型预测值为39.9μg.kg-1;大气中气态PCBs是叶菜类蔬菜中PCBs的主要来源,模型预测表明其贡献率高达98.8%;蔬菜吸收PCBs的途径、辛醇-水分配系数(Kow)及辛醇-大气分配系数(Koa)影响蔬菜中PCBs含量及构成比例;蔬菜吸收PCBs达到平衡所需时间与lgKow、lgKoa有很好的乘幂相关性,多元线性回归表明lgKoa是更重要的影响因素.大气气态PCBs被蔬菜吸收后对人体健康的致癌风险是气态PCBs的10 000多倍,非致癌风险则增加了近200倍,原因主要在于:一是蔬菜吸收、积累了空气中毒性更高的高氯代PCBs,经口摄入PCBs的毒性因子极大增加;二是成人每天食用蔬菜摄入PCBs的量相当于正常情况下成人通过呼吸空气摄入PCBs量的71倍多.     

几种牧草对铜尾矿重金属的抗性及其微生物效应

铜尾矿是一类重金属含量极高 ,对植物生长产生毒害的生境 .盆栽试验结果表明 ,4种牧草在纯尾矿以及由尾矿和对照土壤组成的混合尾矿上都能生长 ,但植物的长势随尾矿中重金属含量的增加而减弱 ,4种牧草对重金属的抗性依次表现为百喜草 >苇状羊茅 >黑麦草 >狗芽根 .此外 ,Biolog结果显示 ,土壤微生物群落代谢剖面 (AWCD)及群落丰富度、多样性指数与牧草的长势密切相关 ,种植牧草后能明显地提高土壤微生物群落功能多样性 ,提高幅度表现为百喜草 >苇状羊茅 >黑麦草>狗芽根 ,百喜草可望成为金属尾矿植被恢复的先锋牧草 .