堆肥化处理TNT红水污染土壤

DNTS[二硝基甲苯磺酸盐,主要包括2,4-DNT-3-SO₃-(2,4-二硝基甲苯-3-磺酸盐)和2,4-DNT-5-SO₃-(2,4-二硝基甲苯-5-磺酸盐]是TNT (2,4,6-三硝基甲苯)红水污染土壤中主要污染物质,为研究堆肥化对土壤中DNTS的降解效果,采用有机废物堆肥方法,探讨堆肥化对TNT红水污染土壤中DNTS降解的可行性,以及温度、含水率和pH变化对降解效果的影响.结果表明,有机废物堆肥能处理TNT红水污染土壤,在堆肥60 d内,5个堆肥体系(猪粪+木屑、猪粪+麦壳、污泥+木屑、污泥+麦壳和马粪+木屑)对2,4-DNT-3-SO₃-的降解率为65.5%~88.4%,对2,4-DNT-5-SO₃-的降解率为60.9%~100%.在第4天各堆肥体系的高温阶段(29.7~53.6℃),5个堆肥化体系中2,4-DNT-3-SO₃-总量的49.5%~67.3%被降解,说明各堆体的中温-高温阶段对有机物的降解起重要作用.堆体含水率随堆肥时间的延长呈下降趋势,在堆肥第8天,外源补水至体系含水率为50%,猪粪+麦壳体系对2,4-DNT-3-SO₃-的降解率从70.2%增至88.4%,说明适当的外源补水可提高2,4-DNT-3-SO₃-的降解率.5个堆肥体系中pH均呈初期上升、后期下降并趋于稳定的趋势,但在整个堆肥过程中,堆体pH始终保持在7.3~8.3之间.研究显示,5个堆肥体系中猪粪+麦壳体系对DNTS的降解率最高,分别为88.4%和100%.      

森林净生态系统生产力及其生物影响因子研究进展

在全球大气二氧化碳浓度上升的背景下,陆地生态系统碳循环及碳汇功能研究得到了广泛的关注,日益成为今后的政治和外交的重大议题之一.净生态系统生产力(net ecosystem production, NEP)是生态系统光合固定的碳与生态系统呼吸损失的碳之间的差值;或者为生态系统净的碳积累速率.NEP 的研究整合生态系统地上和地下部分,把生态系统碳循环的影响因子有机地联系了起来.当NEP为正值时,说明生态系统为碳汇,NEP为负值则表明生态系统为碳源.随着植物和土壤相互联系及其对生态系统过程研究的深入,NEP已经成为生态系统碳循环研究的核心概念之一.以森林NEP为出发点,综述了国内外的最近的 NEP 研究进展,分析了 NEP 研究的科学意义;探讨了植物群落组成/生物多样性、土壤微生物群落、大型/土壤动物和人为的管理或干扰等生物因子对NEP的影响.根据综述研究提出未来研究应在:(1)土壤生物过程、土壤食物网及其与地上部分植物/动物相互作用对NEP的影响;(2)自然林生物多样性的竞争/共存机制与生态系统碳吸存稳定性;(3)人工林固碳潜力和不同植物功能群(灌草层)对生态系统碳动态影响等方面加强,以期为全面认识生物因子对森林生态系统系统固碳现状、机制和潜力提供理论基础.     

不同轮作制度下施肥对冬小麦田间杂草群落及小麦生长的影响

为探讨不同轮作制度下长期施肥对冬小麦Triticum aestivum L.田间杂草及小麦生长的影响,我们在三个长期田间肥效试验定位点,研究3种轮作制度下(冬小麦-大豆Glycine max (L.) Merr.(WS)、冬小麦-夏玉米Zea Mays L.(WM)、冬小麦-中稻Oryza sativa(WR))长期不同施肥模式对冬小麦田间杂草群落及小麦生长的影响.研究表明,在3种轮作制度下,平衡施加N、P、K肥或者NPK肥配施有机肥均可以显著降低冬小麦田杂草密度、地上生物量和田间光照透过率,促进冬小麦生长,并提高冬小麦产量和地上生物量;而且在冬小麦-大豆轮作和冬小麦-中稻轮作的冬小麦田中平衡施加N、P和K肥可以在控制杂草密度的同时保持一个较均一的杂草群落.3种轮作制度下各指标相对值比较发现,3种轮作制度改变施肥对冬小麦田间光照透过率影响程度的顺序与3种轮作制度改变冬小麦田中施肥对杂草密度和地上生物量影响程度的顺序相同;另外,在冬小麦-大豆轮作和冬小麦-中稻轮作制度下杂草密度与冬小麦田间光照透过率之间的相关系数也很高(R≥0.7906),说明施肥对冬小麦田间光照透过率的改变可能是施肥影响冬小麦田间杂草群落的主要途径之一.轮作制度改变冬小麦田中施肥对优势杂草种类数和杂草生物多样性影响的程度差别不大,这可能是因为轮作改变施肥对田间杂草的影响并没有达到引起田间杂草物种消亡的程度.结果表明,在3种轮作制度中施肥对冬小麦田间杂草群落及小麦生长的影响虽有差异,但都显示出施肥在抑制田间杂草发生、维持杂草生物多样性和提高作物产量上的作用.     

水泥窑协同处置POPs污染土壤对环境的影响研究

 分析了水泥窑协同处置POPs污染土壤对烟气中污染物排放和熟料品质的影响,结果表明,SO2、NOx、HCl、Hg、As、Ni、Pb、粉尘、二 的排放量均低于工业大气污染物排放规定限制,与空白试验相比,水泥窑协同处置污染土壤过程中烟气中特征污染物排放量没有显著增加.水泥熟料化学成分满足相关规定,熟料产品质量达到相关标准,因此利用水泥窑协同处置POPs污染土壤是一种环境友好处理方式.     

TNT红水污染土壤中二硝基甲苯磺酸盐的分析方法

火炸药厂红水污染土壤中的主要污染物为二硝基甲苯磺酸盐[DNTS,包括2,4-二硝基甲苯-3-磺酸盐(2,4-DNT-3-SO_3~-)和2,4-二硝基甲苯-5-磺酸盐(2,4-DNT-5-SO_3~-)2种异构体]。研究建立了振荡提取-高效液相色谱法测定土壤中DNTS的方法。4种土壤(黄土、棕土、红壤和黑土)和5个浓度水平(50、100、250、500、1 000 mg/kg)时,DNTS的回收率为69.4%~111%,变异系数为0.28%~6.62%(n=3)。应用该方法测定甘肃某火炸药厂红水污染土壤样品,2,4-DNT-3-SO_3~-和2,4-DNT-5-SO_3~-浓度实测值(平均值分别为505、25.2 mg/kg)重复性好,变异系数为1.29%和1.53%(n=3)。     

热处理技术去除鸡粪中氟喹诺酮类抗生素及影响因素研究

为了去除鸡粪中氟喹诺酮类(FQs)抗生素(包括诺氟沙星、环丙沙星、洛美沙星、恩诺沙星),研究了温度、停留时间和含水率等因素对热处理技术去除FQs的影响。结果表明:电加热回转炉装置的热处理技术能够有效去除鸡粪中FQs类污染物,在热处理时间一定时,鸡粪中4种FQs去除率随着温度的升高而增加;在处理时间40 min,温度达190℃时,鸡粪中诺氟沙星、环丙沙星、洛美沙星、恩诺沙星去除率达到64.5%~85.1%;温度达220℃时,4种FQs去除率均高于94.1%。热处理鸡粪中FQs应控制鸡粪的含水率低于25%为宜。     

有机氯农药污染场地表层土壤有机-矿质复合体中污染物的分布

采用湿法物理分级方法将北京市某农药厂遗留场地表层土壤分成4种粒径的有机-矿质复合体组分:粘粒、粉粒、细砂和粗砂(<2 ìm、2～20ìm、20～200ìm、>200 ìm),研究有机氯农药在其中的分布特征及土壤不同有机-矿质复合体组分中有机质和矿物质组成的差异对污染物赋存分布的影响.结果表明,污染物质六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)在粉粒中分布较多,含量分别为463.1 mg·kg-1和1225.6 mg·kg-1,粗砂中分布最少,含量仅为157.8 mg·kg-1和384.5 mg·kg-1.1gKoc与污染物质在粘粒上的分布量存在显著的相关关系.通过对有机-矿质复合体进行x射线衍射分析发现,场地土壤粘粒和粉粒中粘土矿物含量较高.由于有机-矿质复合体中粘土矿物组成和含量存在差别,这在一定程度上影响了污染物质在其中的分布.同时,所研究的场地土壤中污染物易于富集的粒径范围与报道的北京大气颗粒物上HCHs和DDTs有较多吸附的粒径相近.因此,应当重视污染场地表层土壤对大气污染的可能贡献及其环境风险.     

有机氯农药污染场地挖掘过程中污染物的分布及健康风险

分析了某污染场地挖掘过程中场地内及其周边空气中HCHs和DDTs的污染物分布特征;应用健康风险评价模型研究了挖掘场地附近居民区经呼吸暴露途径的致癌和非致癌风险.结果表明,挖掘区附近居民区空气中HCHs和DDTs呈现出明显的季节分布特征,秋冬季节浓度高,春夏季节浓度较低.ΣHCHs冬季浓度在5.65~133 ng·m-3之间,均值为28.6 ng·m-3;ΣDDTs冬季浓度在4.48~2 800 ng·m-3之间,均值为457.3 ng·m-3.ΣHCHs春季浓度在6.23~26.4 ng·m-3之间,均值为15.1 ng·m-3;ΣDDTs夏季浓度在3.17~8.1 ng·m-3之间,均值为6.1 ng·m-3,春夏季节施工可减少二次污染产生.居民区空气中HCHs和DDTs浓度与离地面高度呈显著负相关(P0.05,n=33).挖掘区附近成人居民经呼吸暴露产生的致癌风险及非致癌风险在可接受风险范围内,但挖掘过程对幼年居民产生一定的致癌及非致癌风险.因此,该类污染场地挖掘过程中应采取措施抑制挖掘区污染物向空气扩散,以降低风险.     

挖掘扰动对污染场地空气中六六六、滴滴涕分布的影响

以某废弃有机氯农药厂污染场地的修复过程为对象,应用被动空气采样技术研究了挖掘扰动对污染场地及周边区域空气中ρ(HCHs)(HCHs为六六六)、ρ(DDTs)(DDTs为滴滴涕)分布的影响.结果表明:在挖掘扰动过程中污染场地及周边空气中ρ(HCHs)和ρ(DDTs)显著增加,其中污染场地挖掘区空气中ρ(HCHs)和ρ(DDTs)抬升最大,ρ(HCHs)为23.36~494.39 ng/m3,平均值为(141.54±114.54)ng/m3;ρ(DDTs)为14.78~539.09ng/m3,平均值为(201.69±143.88)ng/m3.居民区空气中ρ(HCHs)和ρ(DDTs)抬升最小,ρ(HCHs)为(4.36~29.00 ng/m3),平均值为(13.59±7.75)ng/m3;ρ(DDTs)为3.03~42.88 ng/m3,平均值为(13.37±11.53)ng/m3.挖掘扰动增强了空气流动,使空气中扬尘增加,从而改变了空气中污染物单体的组成比例,其中β-HCH、δ-HCH、o,p'-DDT、p,p'-DDT所占比例升高,而其余单体所占比例降低.空气中污染物ρ(HCHs)和ρ(DDTs)与温度呈正相关,与风速呈负相关.因此,在对该类污染场地修复过程中,应该尽量避免在高温或强对流气候条件下挖掘施工,施工时应减少扬尘,以降低二次污染风险.     

废旧电容器封存点土壤中的PCBs污染特征和健康风险评价

以某废旧电容器封存点为例,研究了废旧电容器封存点土壤中PCBs的污染特征以及类二英类PCBs的毒性风险,并应用健康风险模型评估了居住用地和工业用地方式下封存点土壤PCBs污染对人体的致癌和非致癌风险.结果表明:封存点0~30 cm、30~100 cm及200~250 cm土壤中ΣPCBs平均浓度分别达到6.23、19.3和1 540 mg·kg-1,并以3~4氯代PCBs为主.毒性当量结果表明,封存点ΣWHO-TEQ最高达到457μg·kg-1,具有较高的毒性风险,其中PCB126是封存点土壤中总TEQ的主要贡献者.健康风险评价结果表明,在居民用地方式下,多种暴露途径导致的儿童及成人的累积非致癌风险(0.927~1 760)几乎都超过可接受非致癌风险水平,其中儿童为最敏感受体.工业用地方式下,除表土以外,工人的累积非致癌风险均超过了可接受水平.居住和工业用地方式下土壤中PCBs的总致癌风险均超过了可接受风险水平(10-6~10-5).不同土地利用方式下对于所有人群,经口暴露的致癌和非致癌风险都最大.