菌根生物修复技术在沈抚污水灌区的应用前景

本文简述了沈抚污水灌区遗留的主要环境问题———芳烃、挥发酚、重金属污染和盐渍化 ,并从菌根真菌的耐旱性、耐盐性、菌根及其根际微生物对重金属的吸收固定和对有机污染物的降解等四个方面 ,论述了菌根生物修复技术能针对性地解决沈抚污水灌区的主要环境问题 ,并展望了其在沈抚灌区的应用前景。     

芘高效降解菌ZQ5的培养条件及无机元素对其降解效率的影响

以从我国最大的石油污水灌区之一——沈抚灌区污染土壤分离到的以芘为惟一碳源、能源生长的高效降解菌株ZQ5为实验材料,通过对菌株ZQ5培养条件的优化,以及采用摇瓶振荡培养方法测定菌株ZQ5对不同浓度芘的降解率,表明:菌株ZQ5在30℃振荡培养16 d后对150 mg/L芘的降解率为90.31%。通过模拟稻田施用N、P和K肥等的土壤环境,探索了无机营养元素对降解菌ZQ5降解能力的影响,发现土壤中混合加入N、P和K无机营养元素的降解率能达到82%以上,比单加某种营养元素对降解菌ZQ5的降解效果好。本研究结果可以指导稻田PAHs的原位生物修复。     

芘高效降解菌ZQ_5的培养条件及无机元素对其降解效率的影响

以从我国最大的石油污水灌区之一——沈抚灌区污染土壤分离到的以芘为惟一碳源、能源生长的高效降解菌株ZQ5为实验材料,通过对菌株ZQ5培养条件的优化,以及采用摇瓶振荡培养方法测定菌株ZQ5对不同浓度芘的降解率,表明：菌株ZQ5在30℃振荡培养16 d后对150 mg/L芘的降解率为90.31%。通过模拟稻田施用N、P和K肥等的土壤环境,探索了无机营养元素对降解菌ZQ5降解能力的影响,发现土壤中混合加入N、P和K无机营养元素的降解率能达到82%以上,比单加某种营养元素对降解菌ZQ5的降解效果好。本研究结果可以指导稻田PAHs的原位生物修复。     

北京东郊污水灌溉对土壤盐分积累影响的研究

从一九六一年以来,北京东郊污灌农田的面积不断扩大,目前朝阳、通县等地污灌农田总面积约16.4万亩。污灌区粮食亩产为8000～10000斤,蔬菜超过万斤,普遍地高于相同条件的非污灌区。这一情况表明,污水灌溉对农业增产起了积极的作用。但用于灌溉的污水除城市生活污水外尚有相当数量的化工区污水。污水中含多种有机化合物、重金属离子和相当数量     

污灌区与非污灌区的地下水主要水质指标变化趋势及对比研究

通过对水文地质条件和天然条件下水质相似的一处非污水灌溉地区水与一处污水灌溉区地下水水质的对比研究，得出污水灌溉区地下水水质为差主要是由化肥和污水灌溉共同引起的，且非污灌区地下水质要好于污灌区的水质。污水灌溉对地下水的影响程度与化肥对地下水的基本相同。同时本文也独立地给出了污水灌溉和化肥对地下水质的影响规律。     

重金属污染土壤接种丛枝菌根真菌对蚕豆毒性的影响

采用盆栽实验的方法,研究了重金属(包括Cu、Zn、Pb和Cd)复合污染和接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)Glomus mosseae对蚕豆(Vicia faba)生长及DNA损伤的影响.结果表明,虽然接种菌根真菌对蚕豆生物量的影响并不显著,但是却显著影响植物对重金属的吸收,接种菌根真菌对蚕豆吸收4种重金属元素的作用有差异.采用单细胞凝胶电泳(single cell gel electrophoresis,SCGE)法研究接种菌根真菌对蚕豆叶片的DNA损伤的影响,与重金属吸收的结果相吻合.结果表明,接种处理可显著增加蚕豆叶片的DNA损伤程度,这与接种处理可提高植物的重金属吸收相一致.     

污水污泥中重金属污染物的溶出过程研究

污水污泥中污染物尤其是重金属的水体浸出作为重要的二次污染途径备受关注。为了探讨污水污泥中重金属的溶出规律,对上海7个污水处理厂的污水污泥进行了重金属总量分析,并采用水平振荡法对上述污水污泥中重金属进行了溶出动力学研究。结果表明,污水污泥中Cu、Cr和Zn的含量均较高,之后依次是Pb、As、Cd和Hg;污水污泥中重金属溶出动力学过程分为快速反应和慢速反应两个过程,可以用Elovich方程进行模拟;污水污泥中各重金属的溶出负荷差异较大,Cu、Cr和Zn的溶出负荷较大,其他较小,但各重金属相对于污水污泥中重金属总量的溶出百分比差异不大,基本处于10%以下。     

污灌区与非污灌区的地下水主要水质指标变化趋势及对比研究

通过对水文地质条件和天然条件下水质相似的一处非污水灌溉区地下水与一处污水灌溉区地下水水质的对比研究 ,得出污水灌溉区地下水水质变差主要是由化肥和污水灌溉共同引起的 ,且非污灌区地下水水质要好于污灌区的水质。污水灌溉对地下水的影响程度与化肥对地下水的影响基本相同。同时本文也独立地给出了污水灌溉和化肥对地下水水质的影响规律。     

关中清灌区农田生态系统污染现状研究

对陕西关中地区清灌区土壤、粮食、地下水及农田退水中的重金属、含氮化合物等污染物进行了分析研究,结果表明：灌区土壤重金属含量在陕西土壤背景值范围内,主要粮食作物尚未受到污染（除F外）,但地下水已受到重金属、含氮化合物的污染。同时,灌区农田退水中三氮含量较高,直接排放渭河水体后,影响了渭河水质。另外还发现灌溉能减低土壤F污染。     

纳米银与六价铬对污水生物处理的复合影响

随着纳米银的广泛使用,纳米银和重金属共同暴露的环境风险也逐渐增加.六价铬(Cr(Ⅵ))是污水处理厂主要存在的重金属之一,为了阐明纳米银和Cr(Ⅵ)的复合效应和环境影响,采用不同浓度的纳米银和Cr(Ⅵ)共同暴露于污水生物处理系统中,通过考察其对污水生物处理的复合影响,揭示二者潜在的生态风险.结果表明:(1)当纳米银≤1....     

污水土壤含水层处理系统原理、管理、效率和应用

论述了污水土壤含水层处理系统中的地球化学过程。该系统通过对污染物的机械过滤、生物化学转化和降解过程、吸附／解吸过程、氧化／还原过程、沉淀／溶解过程、以及矿物的合成过程净化污水。运作周期通常为1～2d灌水／4—5d排干，年水力负荷变化于15—100m之间，应根据季节变化调整水力负荷。该系统能有效去除污水中的微生物和悬浮物，降低COD和BOD含量，和去除潜在的有毒的无机成分，如重金属和含氧阴离子。作为一种低投资、低能耗、高净化效率、运行简单的自然的污水处理技术，其在世界各国得到了广泛应用。我国部分地区水资源极其短缺，在土壤和气候条件适合的地区，应用土壤含水层处理技术处理污水，实现污水资源化，既解决了污水污染环境问题，又将在一定程度上缓解该地区的水资源短缺问题，对于经济与环境的协调发展具有重要意义。     

白银市区土壤作物系统重金属污染分析与防治对策研究

通过对白银市区土壤作物系统重金属含量与分布变化特征的调查分析，结果表明，只有东大沟污灌区土壤作物污染严重，Cd,Pb超标明显；西大沟清污混灌区土壤环境为轻度污染，但作物质量符合标准要求；其余灌区土壤物质符合标准要求。最后，根据土壤作物重金属含量分布变化特征，提出了相应的防治对策。     

广州城市污泥中重金属的含量、排放通量及农用风险评价

分析了广州市中心城区5个主要的污水处理厂污泥的基本理化性质和7种重金属(Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Cd和Zn)在不同雨期的浓度变化,估算了广州市污水处理厂污泥重金属的年排放通量,并对其污泥农用做了潜在风险评价。结果表明,各污水厂污泥均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)对重金属的排放要求,污泥的基本理化性质满足《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》(CJ/T309-2009)标准,沥滘、猎德、京溪和大坦沙污水厂的污泥重金属满足CJ/T309-2009要求,而西朗污水处理厂2013年12月采集的污泥中Cu和Cd未达标。通过估算,广州市污水处理厂污泥中Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Cd和Zn的年排放通量分别为16.1、18.8、90.3、5.9、7.9、0.2和48.3 t。通过Hakanson生态风险评估,污泥在农用过程中除西朗污水处理厂污泥重金属危害为中等风险,其他厂污泥属于低风险。     

我国底泥重金属污染防治

重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布，而底泥往往是重金属的储存库和最后的归宿。当环境变化时，底泥中的重金属形态将发生转化并释放造成污染。重金属不能被生物降解，但具有生物累积特性，可以直接威胁高等生物包括人类，因此，底泥重金属污染问题日益受到人们的重视。作者综述了我国底泥重金属的污染状况、存在形态、释放规律和治理措施，并提出了需要深入研究的问题。     

焦化废水处理过程外排污泥中重金属形态特征及其潜在环境风险

焦化废水处理过程所排放污泥中重金属的含量及化学形态是否构成环境风险将直接影响污泥处置方法的选择,为此,实验采用BCR顺序提取法分析了焦化废水处理站外排污泥中重金属(Cd、Hg、Pb、Cr、As、Ni、Zn、Cu和Mn)的形态特征,并采用地累积指数(Igeo)和潜在生态危害指数(RI)评价了重金属对土壤的潜在环境风险。研究结果表明:除Ni主要以可氧化态存在外,焦化废水外排污泥中其他几种重金属元素主要存在于残渣态,重金属元素的含量低于《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918—2002)》中的控制限值;与城市污泥相比,焦化废水外排污泥具有低Pb、Cr、Zn、Cu含量,而高Cd、Hg、Mn含量的特点;基于Igeo和RI的评价结果,Cd和Hg是外排污泥中具有一定环境风险的元素,需要考虑其下游去向。焦化废水处理外排污泥中主要存在残渣态重金属成分,不表现为很高的环境风险,其处置应重点考虑其中有机污染物特别是POPs。     

黄河兰州段、白银段重金属污染的磁学指标初探

对黄河兰州段、白银段的水样及沉积物样进行了环境磁学研究,并对部分样品进行了重金属含量分析.结果表明,污水的输入对河水的磁化率产生影响,且磁化率变化因污染源而异;亚铁磁性矿物主导了沉积物的磁性特征.重金属含量与磁参数的相关性均不显著,但在黄河白银段东大沟以下河段,重金属含量与非磁滞剩磁(ARM)、ARM/SIRM(SIRM为饱和等温剩磁)、频率磁化率(Xfd%)等磁参数有同步增强趋势,可能与细磁性晶粒对重金属的吸附作用有关.综合分析磁参数与重金属含量变化发现,河水Xfd%和ARM/SIRM可作为衡量部分重金属污染程度的参数.     

污水土壤含水层处理系统原理、管理、效率和应用

论述了污水土壤含水层处理系统中的地球化学过程.该系统通过对污染物的机械过滤、生物化学转化和降解过程、吸附/解吸过程、氧化/还原过程、沉淀/溶解过程、以及矿物的合成过程净化污水.运作周期通常为1～2 d灌水/4～5 d排干,年水力负荷变化于15～100 m之间,应根据季节变化调整水力负荷.该系统能有效去除污水中的微生物和悬浮物,降低COD和BOD含量,和去除潜在的有毒的无机成分,如重金属和含氧阴离子.作为一种低投资、低能耗、高净化效率、运行简单的自然的污水处理技术,其在世界各国得到了广泛应用.我国部分地区水资源极其短缺,在土壤和气候条件适合的地区,应用土壤含水层处理技术处理污水,实现污水资源化,既解决了污水污染环境问题,又将在一定程度上缓解该地区的水资源短缺问题,对于经济与环境的协调发展具有重要意义.     

人工湿地不同基质配置对复合重金属污水的长期处理效果

为探究不同基质对含有复合重金属污水的长期处理效果及重金属在人工湿地中的分布特征,通过温室内构建基质分别为砾石(CK)、沸石(F)、生物炭(S)和沸石-生物炭(FS)的4组垂直潜流人工湿地污水处理模拟装置,连续运行161 d,观测出水水质变化并研究湿地各系统中重金属的浓度分布特征。结果表明,所有装置出水均呈低溶解氧状态,pH呈中性或弱碱性;4组人工湿地均具有良好的脱氮除磷及重金属去除效果,有机物、TN、NO₃^--N、NH₄⁺-N和TP的平均去除率分别为91.93%~95.85%、86.08%~89.80%、94.99%~97.60%、75.22%~83.58%和60.35%~64.61%,Cu、Zn、Pb、Cd和Cr 5种重金属的去除率均在90%以上;菖蒲体内重金属的质量浓度表现为地下部分＞地上部分,但菖蒲体内富集的重金属总量相对较少,整个系统中重金属主要富集在基质中(77%~96%);与湿地CK相比,沸石与生物炭的联合添加显著提高了污水的净化能力(P<0.01),但运行后期,装置对复合污水的去除率呈一定的下降趋势。     

热解温度对污泥生物炭的表面特性及重金属安全性的影响

以一套中试干燥热解一体化处理设备,采用热解工艺,在300~600℃范围内对污水处理厂产生的剩余污泥进行了批处理,得到了系列污泥生物炭产品,并对其表面电荷、FT-IR图谱等进行了测试,对污泥及生物炭的重金属总量和DTPA可提取态进行了比较分析。研究表明,热解温度会影响生物炭表面电荷分布,而且在400℃时表面电荷分布最均匀。经热解反应后,污泥中的重金属总量虽然得到了一定程度的富集,但Pb, Zn, Cu, Fe和 Mn 5种重金属的DTPA-可提取态的含量大幅度降低,因此,污泥生物炭中的重金属被惰性化,降低了环境风险。     

再生水农灌过程中重金属迁移规律研究

再生水回用于农业灌溉,可以缓解农业水资源的需求压力,这对徐州缺水地区具有重要意义.通过土柱模拟实验,研究了不同灌溉方式及2种典型农作物——小麦、玉米的种植对As、Cd、Cu、Zn在徐州灌区土壤中迁移行为的影响.实验用添加重金属的再生水和地下水进行土柱滴灌.结果表明,再生水灌溉和再生水、地下水轮灌之后,重金属主要在土样表...