粤北某矿区周边镉锌污染稻田土壤田间植物修复研究

粤北地区多金属矿开采导致的矿区周边农田土壤重金属污染问题突出,探索适合当地条件的土壤污染修复技术与模式对逐步改善土壤环境质量,保障农产品安全和人体健康具有重要意义。为考察植物技术措施对粤北矿区周边重金属污染农田土壤的修复和安全利用的可行性,选择粤北某矿区周边重金属镉锌中度污染稻田,通过田间试验开展了超富集植物伴矿景天(Sedum plumbizincicola)、富集植物杨桃(Averrhoa carambola)、农作物玉米(Zea mays)低积累品种单种及套种对污染土壤植物修复和安全利用效果研究。结果表明,单种模式下,伴矿景天田间生长217 d后,其地上部生物量可达2.82 t·hm~(-2),地上部Cd和Zn平均质量分数分别为119 mg·kg~(-1)和7716 mg·kg~(-1),对Cd的修复效率可达11.1%;杨桃田间生长约600 d后,其根、茎和叶生物量分别可达15.4、15.5和7.81 t·hm~(-2),Cd质量分数分别为8.21、14.1和15.4 mg·kg~(-1),Zn质量分数分别为199、294和642 mg·kg~(-1),其对Cd的总体修复效率可达15.9%。伴矿景天和杨桃套种模式下,两者种植密度均较单种时降低一半,两种修复植物套种处理对Cd修复效率可达到13.5%。试验稻田改种低积累品种玉米,无论玉米单种或同伴矿景天套种其籽粒中Cd质量分数均可达到食品安全国家标准限量要求。利用伴矿景天和杨桃对粤北受镉中度污染稻田土壤进行修复以及通过种植低积累品种玉米实现污染土壤安全利用具有较强的可行性。     

电子废物不当处置的重金属污染及其环境风险评价 I． 电子废物焚烧迹地的重金属污染

电子废物的不当拆解、回收活动对当地及周边环境造成的严重污染已经引起了国内外的广泛关注,但相关的调查研究目前仍比较少.以长期进行电子废物回收产业活动的典型区域--广东清远龙塘镇和石角镇为研究对象,较系统地调查、分析了电子废物不当处置对区域和流域环境介质中重金属的含量、分布和迁移的影响,并对其环境风险进行了评价.此论文是该项研究的一部分,重点调查了龙塘镇电子废物焚烧迹地中Pb、Zn、Cu、Cd、Cr、Ni等6种重金属的含量、分布和迁移及其对植物根、茎、叶组织中Pb、Zn、Cu、Cd含量的影响.结果表明:1)焚烧迹地土壤中Pb、Zn、Cu、CA、Cr、Ni的平均含量分别为1714.5、1016.7、4850.6、10.3、63.3、100.3mg·kg-1,局部区域样点检出的Cu、Pb、Cd含量分别是对照土壤的1268、179和101倍,显示电子废物焚烧迹地已经成为一个巨大的土壤重金属库,必然长期贡献于区域乃至流域土壤和水体的重金属污染.2)电子废物焚烧活动造成的重金属污染能够随空气动力及重力沉降而形成垂直以及水平迁移,其中Pb和Cd的迁移能力远大于其它重金属.3)电子废物焚烧迹地内生长的植物也受到了重金属的污染,其中Cu、Cd的污染程度较严重;桉树对Cu、铁芒箕对Pb、类芦对Cd、Zn、Cu有相对较强的富集能力.     

椿树垭隧道岩体结构特征与围岩稳定性分析

通过岩体结构面网络计算机模拟,得出了隧道围岩岩体结构特征,并分析了其对围岩稳定性的影响,同时采用ANSYS有限元分析软件对Ⅳ级围岩条件下初始状态、开挖后不支护、开挖后支护3种工况下的围岩位移、应力分别进行分析和稳定性评价,结果表明:开挖后不支护时围岩很容易失稳;而实施初期支护能保证围岩的稳定性,且设计的初期支护方式能够满足安全要求。     

中国电子废物处理处置典型地区污染调查及环境、生态和健康风险研究进展

电子废物含有大量的金属、塑料和阻燃剂等物质,如果处理不当,电子废物将向环境排放种类繁多的有毒有害物质,从而产生严重的环境污染问题。近年来,国内外学者对电子废物处理所致的生态环境问题给予了相当的关注,已经开展了不少相关研究,这些研究主要集中在我国的几个电子废物处理处置典型地区。本文对近5年来的相关研究成果进行了系统综述,内容涉及电子废物处理处置过程中产生的主要环境污染物,电子废物处理处置活动所致的土壤、水体和大气的重金属和持久性有机污染物污染以及电子废物处理处置活动对动植物和人体的污染风险等,并提出将来关于电子废物研究中需要关注的问题。     

电子废物不当处置的重金属污染及其环境风险评价 Ⅲ.电子废物酸解、焚烧活动对小流域地表水和井水的金属污染

为了评价电子废物酸解、焚烧活动对当地小流域水体的金属污染,采集了广东省清远市龙塘镇地区泉水、水塘、水库、农灌渠、水田和水井中的水样,分析了各水样中的10种金属含量.研究结果表明,从电子废物酸解、焚烧核心区域的坡谷中采集的泉水受到了较严重的Pb污染,水中Pb浓度达到0.070mg·L-1,高于国家地表水环境质量标准(GB3838-2002)规定的III类水质标准.在酸解作坊边缘一个水塘的水样中检出了浓度分别高达64.82、56.37、2.164、0.200和6.649mg·L-1的Cu、Zn、Cr、Pb和Cd,均大大超过了III类水质标准,其中Cd超标1329.8倍,pH值只有2.05,电导率高达6890μS·cm-1,说明该水塘中的水基本是电子废物酸解活动排放的废水,并且已经通过下渗、地表径流等过程污染了小流域中的其他水体.虽然在农灌渠、水田、水井的水样中未检出超标的重金属浓度,但各种迹象说明,这些水体也已经受到了电子废物回收活动的影响,其中井水中电导率接近400μS·cm-1,远高于其他自然水体.来源于电子废物不当处置的重金属在这些水体中的累积值得关注,今后有必要开展更为持久、全面、系统的监测和研究.     

电子废物不当处置的重金属污染及其环境风险评价 Ⅳ. 电子废物不当回收地区流域水体沉积物的重金属污染

为了解电子废物不当处置活动对小流域内水体沉积物金属污染的影响,采集了位于广东省清远市龙塘镇和石角镇的电子废物焚烧和酸解活动核心区内水塘和水库的0～40cm沉积物以及附近河流大燕河表层(0～5cm)沉积物样本,分析了样本中的金属(水塘、水库:Zn、Cu、Pb、Cd、Cr;大燕河:Zn、Cu、Pb、Cd、Cr、Ni、Mg、Mn)含量.作为对照,对珠江口伶仃洋沉积物中的5种重金属(Zn、Cu、Pb、Cd、Cr)含量也进行了分析.结果表明,1)在核心区内,5种重金属的平均含量在接近酸解作坊的水塘沉积物中呈Cu(766.16mg·kg-1)>Zn(181.12mg·kg-1)>Pb(129.56mg·kg-1)>Cr(1.89mg·kg-1)≈Cd(1.12mg·kg-1),在其下游的水库沉积物中呈现相同的规律,但水塘沉积物的Cu、Zn、Pb含量均高于水库.水塘、水库沉积物重金属含量分布规律明显不同于伶仃洋沉积物,与伶仃洋沉积物相比,核心区水体沉积物Cu含量特别高,是伶仃洋沉积物的7～17倍,Pb和Cd则分别是伶仃洋的2.3～3.0倍和1.9～2.4倍,Zn、Cr含量与伶仃洋沉积物相近.2)Zn含量在核心区水体沉积物中均呈现出在20.0～30.0cm深度最高的趋势,Cu、Pb含量在水库沉积物中也有类似的表现,说明该深度的沉积物可能是电子废物回收处置活动最频繁的时期形成的,近年来随着政府取缔工作的加强,电子废物非法处置活动的减少,Zn、Cu、Pb含量有明显的下降.3)大燕河沉积物中6种重金属(Zn、Cu、Pb、Cr、Cd、Ni)的总含量表现为中游下段(1261.3mg·kg-1)>中游中段(1049.2mg·kg-1)>中游上段(401.8mg·kg-1)>上游(364.6mg·kg-1)>下游(215.4mg·kg-1).Cu、Zn、Pb和Cr含量均在中游下段的沉积物中出现最大值,次大值出现在中游中段,Ni、Cd在中游中段出现最大值,次大值出现在中游下段.中游中、下段沉积物中金属含量最大值和其上游(或中游上段)河段含量最低值的比值呈现Cu(10.1)>Cr(7.8)>Zn(3.8)>Cd(2.0)>Pb(1.9)>Ni(1.8),显示这些重金属主要从中游中、下段进入大燕河沉积物,其中Cu污染最为严重,而Cr污染可能与水土流失或当地其他活动释放的Cr有关.4)比较流域内土壤和各种沉积物以及伶仃洋沉积物中重金属的构成比例发现,核心区土壤和沉积物以及大燕河沉积物中的重金属具有明显的同源性.随着离源区距离的增加,重金属的构成比例中最明显的变化是Cu的比例下降以及Zn的比例上升。     

电子废物不当处置的重金属污染及其环境风险评价V.电子废物焚烧迹地土壤金属污染对土壤微生物生物量和土壤呼吸的影响

在广东省清远市龙塘镇电子废物焚烧区附近分别设置了主要受电子废物焚烧造成的重金属近距离沉降影响的污染区(U)和距离焚烧活动核心区约1km的水平迁移污染区(L),并在焚烧活动核心区非主风向一侧山丘的反向坡地设置了对照区(CK),探讨了不同程度的重金属污染对土壤微生物生物量碳(MBC)和土壤呼吸(SR)的影响.结果表明,土壤Cu、Pb、Cd的含量平均值均呈U区>L区>CK区,在污染严重的U区,Cu、Pb、Cd、Ni、Cr和Zn的含量平均值分别是对照区的52.2倍、5.1倍、3.2倍、2.1倍、1.9倍和1.5倍.相应地,u区土壤MBC、土壤基础呼吸(BR)和基质诱导呼吸(SIR)的平均值分别只有对照区的48.O%、28.4%和15.3%,而在污染程度相对较轻的L区则分别为对照区的97.0%、70.1%和60.7%.土壤MBC和SIR均与土壤中zn、Cu、Pb含量呈极显著负相关(p相似文献   

电子废物不当处置的重金属污染及其环境风险评价 Ⅱ．分布于人居环境（村镇）内的电子废物拆解作坊及其附近农田的土壤重金属污染

电子废物拆解活动一般集中于村镇内靠近人居环境的区域,其污染对当地居民身体健康的影响最为直接.为了了解电子废物拆解活动所造成的重金属污染,对广东省清远市龙塘镇、石角镇内电子废物拆解作坊共29个表土样本以及附近农田33个土壤样本进行了取样,并分析了重金属Zn、Cu、Pb和Cd含量.结果表明,龙塘镇电子废物拆解作坊表土中4种重金属的总含量平均值高达11086mg·kg-1,远高于电子废物焚烧迹地,其中Zn、Cu、Pb和Cd平均含量分别为3039.6、6371.5、1635.4和39.3mg·kg-1.从事电子废物拆解业历史较短的石角镇的拆解作坊表土中,4种重金属总含量和各金属平均含量均低于龙塘镇,显示出拆解历史越长,污染越严重的倾向.与焚烧工序相比,拆解工序中的Zn、Cd污染更为严重,Cu污染相近,Pb污染相对较低.在拆解作坊附近33个农田土壤样本中,Zn含量不超标,Cd含量超标最严重,超标率为78.8%,最大超标倍数达25.7倍,其次是Cu,超标率为63.7%,最大超标倍数达6.3倍,再次为Pb,超标率为48.5%,最大超标倍数为2.1倍.4种重金属的综合超标率达到81.8%.农田土壤中4种重金属与拆解作坊表土中重金属具有一定的同源性,并表现出共迁移特征.由此可见,研究地区大规模的电子废物拆解活动已对当地居民造成了严重的健康风险。     

电子废物不当处置的重金属污染及其环境风险评价 Ⅴ. 电子废物焚烧迹地土壤金属污染对土壤微生物生物量和土壤呼吸的影响

在广东省清远市龙塘镇电子废物焚烧区附近分别设置了主要受电子废物焚烧造成的重金属近距离沉降影响的污染区(U)和距离焚烧活动核心区约1km的水平迁移污染区(L),并在焚烧活动核心区非主风向一侧山丘的反向坡地设置了对照区(CK),探讨了不同程度的重金属污染对土壤微生物生物量碳(MBC)和土壤呼吸(SR)的影响.结果表明,土壤Cu、Pb、Cd的含量平均值均呈U区>L区>CK区,在污染严重的U区,Cu、Pb、Cd、Ni、Cr和Zn的含量平均值分别是对照区的52.2倍、5.1倍、3.2倍、2.1倍、1.9倍和1.5倍.相应地,U区土壤MBC、土壤基础呼吸(BR)和基质诱导呼吸(SIR)的平均值分别只有对照区的48.0%、28.4%和15.3%,而在污染程度相对较轻的L区则分别为对照区的97.0%、70.1%和60.7%.土壤MBC和SIR均与土壤中Zn、Cu、Pb含量呈极显著负相关(p<0.01).以上结果表明,土壤微生物的生长和土壤生物活性受到了电子废物焚烧排放物(特别是重金属)生物毒性的严重影响,土壤SIR是响应最为敏感的指标.