Cobalt in alluvial Egyptian soils as affected by industrial activities

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎｎａｔｕｒｅＣｏｏｃｃｕｒｓｉｎｔｗｏｏｘｉｄａｔｉｏｎｓｔａｔｅｓ ,Ｃｏ2 + ａｎｄＣｏ3+ ,ａｎｄｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘａｎｉｏｎＣｏ(ＯＨ) - 3 ｉｓａｌｓｏｐｏｓｓｉｂｌｅ .ＤｕｒｉｎｇｗｅａｔｈｅｒｉｎｇＣｏｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｍｏｂｉｌｅｉｎｏｘｉｄｉｚｉｎｇａｃｉｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ,ｂｕｔｄｕｅｔｏａｈｉｇｈｓｏｒｐｔｉｏｎｂｙＦｅａｎｄＭｎｏｘｉｄｅｓ,ａｓｗｅｌｌａｓｂｙｃｌａｙｍｉｎｅｒａｌｓ,ｔｈｉｓｍｅｔａｌｄｏｅｓｎｏｔｍ…     

城市生活垃圾填埋场垃圾-土壤-植物中汞含量的分布特征

在贵阳和武汉市的4座城市生活垃圾填埋场,研究了其中的生活垃圾、土壤和植物中的汞含量分布特征。结果显示,城市生活垃圾的汞含量分布极不均匀,浓度为0.170~46.222 mg.kg-1,几何均值0.574 mg.kg-1,一半以上的样品汞含量低于0.5 mg.kg-1,个别含量异常偏高,可能是被混入的含汞废弃产品污染了,而各个填埋场的垃圾汞含量几何均值相差不大。不同垃圾填埋场覆盖土壤的汞含量差异显著,反映了填埋场所在区域的土壤背景值以及垃圾填埋活动对覆盖土壤的污染程度,有时覆盖土壤的汞含量超过区域土壤背景值的2~23倍。填埋场附近的农田土壤存在一定的汞污染迹象。填埋场生长的植物因生活习性的不同汞含量分布特征也不同,无喙齿冠草为叶>根>茎,狗牙根和硬质早熟禾为地下部分>地上部分。随着填埋场运行时间的增长,附近生长的苔藓汞含量不断升高,封闭填埋场种植的玉米果实有一部分汞含量超过了食用标准,这些都说明填埋场的运行会给周围的生态环境带来一定的汞污染风险。     

城市表层土壤磁化率与重金属含量分布的相关性研究

以西安城市表层土壤为对象,测定表层土壤样品的磁化率和Co、Cr、Cu、Pb、Sn、Sr、Ba的含量,探讨表层土壤Co、Cr、Cu、Pb、Sn、Sr、Ba含量与磁化率的空间分布规律及二者的相关性.研究表明,西安城市表层土壤重金属含量与磁化率均具有中等程度的变异水平,所测7种重金属元素的平均含量均高于西安市主要土壤类型———褐土表层土壤背景值;土壤中Co、Cr、Cu、Pb、Sn、Sr、Ba的含量均与低频磁化率(χLF)呈显著正相关,而与频率磁化率(χFD)呈显著负相关;土壤低频磁化率的空间分布与重金属Pb、Cu的变化趋势相似,频率磁化率则与Co、Cr、Ba等元素的空间变化趋势相反.污染评价结果显示,西安市土壤重金属处于中度污染,污染负荷指数的空间变化与磁化率指标高度相关.因此土壤磁化率可作为研究城市土壤重金属污染的辅助手段.     

城乡融合区土壤元素地球化学特征与源解析:以天府新区青龙片区为例

城乡融合区是城市与农村的连接区域,是城市农产品最重要供给区,其土壤地球化学性质影响因素复杂.为此,以四川省天府新区青龙融合区为研究对象,共采集了 395个土壤样品,测定了 pH值、有机质(SOM)、全钾(TK)、速效钾(AK)、全氮(TN)、碱解氮(AN)、全磷(TP)、有效磷(AP)、Se、B、V、Zn、Mn、Mo、...     

基于质能流评估的餐厨垃圾热解自供能特性研究

餐厨垃圾具有成分复杂、含水率高的特点,热解处理法虽可实现餐厨垃圾的快速、无害化减量和能源资源回用,但其处理过程依赖外部能量输入,处理过程的能量平衡问题不容忽视。为全面探究餐厨垃圾热解系统能量流分布,研究提出了热解产物燃烧回用思路,聚焦系统自供能特性,开展固定床热解实验,考察不同含水率的餐厨垃圾在不同热解温度下的产物分布,并计算理论热值,结合TG-DSC分析确定原料热解理论耗能,建立了系统自供能特性指标(ERPC),计算系统的能量产生与消耗比,判断餐厨垃圾热解自供能的运行条件。结果表明:热解温度由400 ℃升至800 ℃,餐厨垃圾热解固体产物产率降低,气体产率提高,热解油产率呈现先增后减的趋势,并在500 ℃时达到最高。通过产物热值分析,过高的热解温度和含水率降低了餐厨垃圾热解产物的总能量。当三相热解产物全部燃烧回用时,为实现系统自供能餐厨垃圾含水率不得低于40%,热解温度不得高于500 ℃。当将油、气两相产物燃烧回用时,为实现系统自供能,热解温度须不超过600 ℃,含水率不超过10%。只燃烧热解气在所有条件下均无法实现系统自供能。     

Effects of organic-waste compost addition on sesame growth, yield and chemical composition

The agronomic aspects of some organic waste compost applications to sesame plants grown on sandy soil were investigated. Different rates and combinations from biosolids (BS), municipal solid waste (MSW) and water hyacinth (W) compost, incorporated with or without shale deposits (tafla) at 8%, were used to treat the sandy soil. Dry matter accumulation was used as an indicator of the effectiveness of such treatments on plant growth. In addition, the contents of nitrogen-phosphorus-potassium, chlorophyll, total protein, oil and carbohydrates were determined in plant tissue as physiological parameters. Heavy metal contents (Fe, Mn, Zn, Cu, Co, Ni, Cd, Pb) in seeds samples were determined. Results indicated that all compost treatments stimulated sesame growth and enhanced its pigment, carbohydrate and mineral contents. While the chemical constituents of sesame seeds (oil, carbohydrate and total protein) showed no variation when expressed as relative data (%), the absolute results expressed as gram per plant exhibited significant increases. The maximum levels (μg g⁻¹) of tested metals in seeds did not exceed 226 Fe, 12.5 Mn, 81. 7 Zn, 23.7 Cu, 3.8 Co, 24.6 Ni, 5.4 Pb and 1.72 Cd, which are below the reported concentrations at which phytotoxicity could occur.     

基于高通量测序和代谢组学解析重金属污染对农田微生物群落组成和功能的影响

重金属污染会影响微生物组成和群落结构,其与微生物的相互关系一直是重金属污染生态学研究的热点.河南省新乡市是中国著名的电池生产城市,因电池生产废水污灌造成严重的土壤重金属污染.目前有关新乡市长期灌溉电池废水造成的重金属污染对微生物群落组成和代谢功能的影响鲜见报道.采集了新乡市某长期生产电池厂旁3个重金属污染位点,重金属含量测定表明Cd和Pb超过相关标准,分别超标34~66倍和1.5~2.32倍.采用高通量测序分析了细菌和真菌群落组成,结果表明细菌由芽孢杆菌属、节杆菌属、鞘氨醇单胞菌属和类诺卡氏菌属等优势属,真菌由油壶菌属、小不整球壳属、Gibellulopsis和被孢霉属等优势属组成,表明经过长期的重金属胁迫,新乡长期重金属污染土壤富含重金属抗性细菌和真菌.环境因子和微生物群落相关性分析表明,总量Cu、DTPA提取态Cu和水溶态Pb显著影响细菌群落组成,总量Cd、Ni、Pb、Zn、DTPA提取态Cu和水溶态Pb显著影响真菌群落组成.目前,关于重金属污染对微生物群落代谢影响的研究较少,采用非靶向代谢组学分析表明,不同位点间代谢产物具有差异.通路富集分析表明,这些差异代谢物涉及代谢过程、环境信息处理和翻译等遗传信息加工等,在微生物缓解重金属导致的胁迫和环境适应中可能起到作用.     

黑河中下游防风固沙功能时空变化及影响因子分析

黑河中下游是我国重要的防风固沙生态功能区,分析该区域的防风固沙功能时空变化,明确其主要的影响因子贡献,对于指导荒漠化防治、维护流域生态安全十分重要.该研究基于修正风蚀方程(revised wind erosion equation,RWEQ)、一元线性回归斜率分析、灰色关联分析和GIS技术,分析了2000—2017年黑河中下游防风固沙功能动态变化及其影响因子.结果表明:①2000—2017年,黑河中下游年均防风固沙量为3.2×109 t,年均防风固沙功能约为2.44×104 t/km2;防风固沙量总体呈增强趋势,年均增加6.67×107 t,年均变化率为1.85%.②区域防风固沙功能呈现中游较强,向下游递减的空间分布特征,防风固沙功能较高区约占研究区面积的31.54%,一般区占20.77%,较低区(北部荒漠区)占47.69%;甘肃省张掖市和嘉峪关市防风固沙功能呈增加趋势,回归方程系数(slope)为0~26.29%,占总面积的12.51%;额济纳旗东北部和甘肃省高台县中部防风固沙功能呈下降趋势,回归方程系数为-17.17%~0,占总面积的23.30%.③防风固沙功能主要影响因子中,风力因子最主要,贡献率为30.04%,其次为积雪覆盖、土壤湿度、植被覆盖,贡献率分别为24.57%、24.26%和21.13%.研究显示,防风固沙工程应综合考虑气候变化、植被覆盖、土壤特性及人类活动的复合影响,实行具有空间差异化的方案.      

电子垃圾拆解废渣-土壤-蔬菜中多氯联苯污染特征与健康风险评估

为研究某电子垃圾拆解区废渣-土壤-蔬菜中多氯联苯(PCBs)污染特征及对人体的潜在健康风险.对电子垃圾废渣样品采样3个、废渣旁的农田土壤和蔬菜分别采样10个和18个(油麦菜6个、四季豆6个和圆白菜6个).废渣、土壤和蔬菜中PCBs含量测定采用高分辨气相色谱-质谱法.结果表明,总PCBs水平:废渣(11 938ng·g-...     

Pu在处置库地下水中的种态模拟及影响特征

采用PHREEQC对Pu在西南某低放废物处置库、甘肃北山高放处置库五一检测井和三号井地下水中的种态及影响进行对比分析,并探讨了pH、pE和离子浓度对Pu在地下水溶液中的影响分布。结果表明:Pu在地下水中主要以Ⅳ价的Pu(OH)_4和Pu(OH)_3~+为主,其次有少量Ⅴ价的PuO_2~+存在。pE和pH对Pu在地下水中的种态存在影响较大,强酸环境中溶液主要以Pu(Ⅲ)存在,中性及碱性环境中,溶液主要以Pu(Ⅳ)存在。离子浓度对Pu在地下水中的种态有一定影响,主要原因是CO_3~(2-)和SO_4~(2-)易与Pu结合形成新的络合物。因此,放射性废物处置库选址与安全评价工作等需要充分考虑周边地下水溶液的离子浓度、pH和pE等影响因素。     

垃圾热值及成分变化对焚烧炉的影响

通过慈溪中科众茂环保热电有限公司,处理量为500 t/d循环流化床垃圾焚烧炉热量平衡方程和原始热力计算程序,探讨了垃圾热值变化对焚烧炉运行的影响。结果表明:焚烧炉运行过程中垃圾热值变化对锅炉运行产生明显的影响,当垃圾热值减少10.7%时,需要的入炉垃圾量和生成的炉膛烟气量均增加12%,这样不但增加风机负荷,而且垃圾水分的增加会降低入炉热量的有效利用率。     

龙岩市某铁锰矿区土壤重金属地球化学空间分布特征与来源分析

采集了龙岩市某铁锰矿区基岩-不同层位土壤配套样品,测试了其中重金属Pb、Cd和As含量,采用普通克里金插值法,研究了土壤中3种重金属元素的地球化学空间分布特征,分析了Pb、Cd和As的来源.结果表明,研究区地处汇水盆地中,高含量Pb和As主要分布于工作区西部靠近露天采场的区域,中部两支河流交汇处及东部废石堆附近,而Cd大面积集中于西部露天采场周边及选矿厂附近.从水平剖面看,3种重金属在土壤各层位高值区域的含量变化整体表现为随着与矿区水平距离的增加而逐渐降低的趋势.从垂向剖面看,重金属在不同层位土壤间的相关度高.Pb、Cd和As在西部距离露天采场较近的区域,含量随深度增加呈先升高再降低的趋势.在其他高值区域,3种重金属含量随深度增加而降低.不同层位土壤Pb和As含量与花岗岩、闪长岩中的含量均呈显著正相关关系,Pb和As继承了矿床及其周边母岩的特性.研究区重金属As虽受到矿山开采等人为影响,但影响程度不高.部分点位母质（岩）自身具有较高含量的重金属,同时,土壤中重金属Pb和Cd的含量显著高于岩石含量,甚至远远超过土壤风险筛选值,受工矿业、交通运输和农业生产等人类活动影响较大,存在点源污染,需关注其对农产品质量安全、农作物生长及土壤生态环境可能产生的风险.     

珠江三角洲低丘土壤中二类(口恶)(口英)化合物污染水平

应用高分辨气相色谱/高分辨质谱(HRGC/HRMS)对珠江三角洲佛山市某地山丘土壤中二类化合物(PCDD/Fs)含量进行了分析.结果表明,土壤样品中的2,3,7,8-PCDD/Fs含量为0.90~7.89pg-TEQ/g,与土壤pH值具有显著的相关性.pH值偏离pH7越远,土壤中2,3,7,8-PCDD/Fs含量越高.造成研究区内小范围土壤中2,3,7,8-PCDD/Fs含量差异很大且出现较高含量的原因可能与该地曾堆放与焚烧生活垃圾、废旧电线电缆等固体废物有关.本研究样品中2,3,7,8-PCDD/Fs同系物分布特征与目前报道的工业来源的PCDD/Fs分布特征并不一致,表明该地区的PCDD/Fs的来源或污染过程还应作进一步的研究.     

成都平原核心区土壤砷空间变异特征及影响因素

掌握土壤污染物的空间变异特征及其影响因素是开展土壤污染防治的前提.基于189个表层（0~20 cm）土壤样品,运用经典统计学和地统计学方法分析了成都平原核心区土壤中w（As）的空间分布特征,并探讨了成土母质、水系和土地利用方式对土壤中w（As）的影响.结果表明:①研究区土壤中w（As）在3.74~35.32 mg/kg之间,平均值为14.64 mg/kg,其中超过GB 15618-2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》风险筛查值的采样点仅占总采样点的7.53%.②地累积指数分析结果表明,研究区土壤As处于无污染至轻度污染状态.③研究区土壤中w（As）总体呈西高东低的趋势,高值主要分布在都江堰市的南部、崇州市的东北部以及邛崃市与新津县接壤处.土壤As的块金系数为26.60%,属于中等程度变异,受结构性因素和随机性因素的共同影响.④由于人类活动的增强,成土母质对土壤中w（As）的影响已经不显著.距水系越近,土壤中w（As）越高.土地利用方式对土壤中w（As）空间变异的影响程度最大,不同土地利用方式下土壤中w（As）差异显著,表现为园林地>农林地>水稻-小麦轮作>水稻-油菜轮作>水稻-蔬菜轮作.研究显示,成都平原核心区土壤中w（As）总体偏低,高值区主要分布在都江堰市的南部、崇州市的东北部和邛崃市与新津县接壤一带;土地利用方式对土壤中As空间变异的影响超过水系和成土母质.      

承德市滦河流域土壤重金属地球化学基线厘定及其累积特征

选择承德市滦河流域为研究区,系统采集了351个表层土壤样品(0～20cm),测定了Cu、Ni、Cd、Cr、Pb、Zn、Hg、V、Ti、Mn、As和Co共12种重金属的含量,运用基于参比元素的标准化方法和累积频率曲线法确定了12种重金属元素的地球化学基线值,结合主成分分析法与地统计方法统计结果,分析了重金属的空间结构和分布特征,利用地累积指数法对不同土壤类型和土地利用方式表层土壤重金属累积程度进行了分类评价.结果表明,滦河流域表层土壤V、Ti、Cd、Pb、Mn和Co元素地球化学基线值高于河北省背景值,As、Zn、Cr、Cu、Ni和Hg元素地球化学基线值低于河北省背景值.表层土壤重金属总体累积程度由强至弱为:Cd Pb Cu Ti Mn Zn Cr Ni Co V Hg As,80%以上的土壤样品中Pb、Ti、V、As和Co元素属无累积-中度累积水平,70%以上土壤样品中Hg、Mn、Ni、Cu、As、Cd和Cr元素属无累积-中度累积水平.土壤重金属总体累积程度在棕壤、褐土和潮土中依次增大;在工矿用地、灌木林地中较高,林地、草地中相对最低.农用地表层土壤中Pb、Cd元素累积程度相对较高,分别有27. 69%和25. 38%的样品属中等以上累积水平.滦河流域表层土壤Ti、V、Co、Ni和Cr元素同源性较高,与原生高地质背景相关; Cd、Pb、Zn,Mn、Cu和As元素污染累积受成土母岩和人为因素共同作用影响,Hg元素累积则主要来源于人为活动.     

Effects of 5-year application of municipal solid waste compost on the distribution and mobility of heavy metals in a Tunisian calcareous soil

It is obvious that the application of solid waste compost improves the soil fertility. These wastes, however, may also have some negative effects on the agricultural environment due to their metal content. This research aimed at evaluating the influence of Tunisian municipal solid waste compost and farmyard manure on some chemical properties and the distribution of heavy metals in a calcareous Tunisian soil (clayey–loamy soil). A field plot experiment, without vegetation, was installed since 1999 at the experimental farm of the Agronomic National Institute of Tunis (INAT) in the region of Mornag (20 km south of Tunis, Tunisia). During 5 years, the field received yearly the following treatments: 0, 40, 80 and 120 t/ha of municipal solid waste compost and 0, 40 and 120 t/ha of manure. The fractionation of heavy metals in the soil was evaluated after 5 years using a sequential extraction procedure. The application of the two amendments was found to increase the content of organic matter, the total nitrogen content and the electrical conductivity, whereas it slightly decreased the soil pH. The addition of manure did not have a significant effect on the accumulation of heavy metals in the soil, whereas compost application increased the total concentration of heavy metals in the soil. The distribution of heavy metals between the different fractions in untreated and treated soils showed the residual fraction to be dominant, followed by the fraction bound to Fe and Mn oxides. The amount of Cu bound to the organic fraction increased with the application rate, which is probably caused by the formation of organic complexes. For the other metals, the increase of the association with organic matter is very limited. The application of compost moreover increases the amount of Zn associated with Fe and Mn oxides. The “Mobility Factor (MF)” was quite low and did not change after the 5-year application of the two organic amendments. It always remained lower than 10%, although for Cd it amounted to 17%.     

PCDD/Fs in soil around a hospital waste incinerator: comparison after three years of operation

Polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans (PCDD/Fs) can be formed during the cooling of flue gases in waste incinerator. These pollutants are either in the gas phase or attached to the fine particles, escaping dust collection. After stack emission, they are slowly oxidized photochemically (gas phase), or eventually are deposited (dry and wet deposition of particulate) in earth surface. In 2007 and 2010, 11 soil samples were collected in the vicinity of a hospital waste incinerator (HWI), prior and after its startup. In order to find out any variation of PCDD/Fs in soil, in brief dioxins, their concentrations were analyzed by high-resolution gas chromatography with high-resolution mass spectrometry (HRGC/HRMS). Compared to the baseline survey (2007), PCDD/Fs in soil significantly increased, by average, +81.6% in total PCDD/Fs and +132.7% in international toxic equivalency (I-TEQ) unit. By principal component analysis (PCA), both the PCDD/Fs homologue and the HxCDF isomer profile in soil were found to become more similar with fly ash. Generally, this incinerator influences the soil only in a limited area. More comprehensive supervision, stricter management and more advanced technology should be implemented in this plant to reduce pollutants emission, even though the level of PCDD/Fs in soil is quite low at present.     

榆树市土壤元素地球化学特征及环境质量评价

为探讨榆树市土壤中各种元素的地球化学特征,利用GPS野外定点采取榆树市表层及深层土壤样品,采用XRF-X荧光光谱法测定土壤元素的组成及含量,运用SPSS和EXCELL2003软件对榆树市土壤元素地球化学特征进行分析。结果表明:研究区土壤必需的大量元素含量分布规律为Al>K>Ca>Mg>N>P;土壤必需的微量元素含量具有Fe>Mn>Zn>B>Cu>Mo的特征;土壤有益元素含量具有Si>Na>Ni>Co的区域特征;土壤健康元素含量具有F>I>Se的区域特征。运用内梅罗综合指数法计算土壤污染指数,查明营养元素丰缺状况。结果表明:研究区综合污染指数为0.66,总体上属于背景水平,符合一级土壤环境质量标准,适宜种植多种农作物。     

重庆市城区园林土壤质量现状研究

文章通过对重庆市渝中区、沙坪坝区、江北区、南岸区等主城六区的道路、街旁绿地土壤养分、理化性状的测试分析,对园林土壤质量进行了综合评价。结果表明,重庆主城区市街绿地土壤总体质量不高,具体表现为有机质含量普遍偏低,土壤不缺钾,轻度缺氮,磷素极缺;土壤中的建筑垃圾使其保水保肥能力较差,部分土壤发生碱化和盐渍化。     

接种外源微生物生活垃圾堆肥中的胡敏酸荧光特性

利用城市生活垃圾接种外源微生物,采用工厂化工艺进行堆肥,对堆肥前后胡敏酸荧光光谱进行了分析．结果表明,胡敏酸发射光谱相对简单,在440nm附近形成1个较宽的谱带,而激发光谱与同步扫描光谱则由几个特征峰及肩峰组成．对不同荧光光谱特征峰的分析表明,堆肥结束后,胡敏酸的腐殖化程度明显增加．CK、MS、ZJ、MS＋ZJ各处理的荧光光谱形状基本相似,但主要特征峰的相对荧光强度有明显区别．其中接种外源微生物可明显增加堆肥胡敏酸分子的缩合度,中加酵素菌（ZJ）处理优于美商复合菌（MS）处理,而2种外源菌混合接种具有协同促进作用．通过与土壤中胡敏酸荧光特性比较证实,堆肥后的胡敏酸具有土壤富里酸的特征,活性较高．