北运河表层沉积物对重金属Cu、Pb、Zn的吸附

首先分析了北运河6个采样点表层沉积物中重金属含量及相关基本特征。通过实验室模拟实验,利用分配系数Kd评价沉积物对重金属Cu、Pb、Zn的吸附特性,进一步考察了水体pH变化和有机质对重金属在北运河沉积物上吸附的影响。结果表明,沉积物中重金属的含量顺序为Zn>Cu>Pb,去除有机质后,沉积物对重金属的吸附能力显著降低,但各采样点中的重金属含量,沉积物对重金属吸附能力,以及沉积物中的有机质含量并没有明显相关性,这可能是因为不同采样点中有机质种类与结构不同导致的。总之,北运河沉积物对Pb有很强的吸附能力,其次是Cu和Zn,而且,Cu、Zn、Pb的吸附量随着pH的升高逐渐增大,水体pH值对于Zn的吸附影响更大。     

桂林会仙湿地沉积物中磷形态及分布特征

沉积物中磷的含量及其形态是影响水体营养化进程的重要因素,对研究湿地水体富营养化具有重要意义。应用蒋柏藩等石灰性土壤无机磷提取方法,调查了桂林会仙岩溶湿地5个典型区域柱状沉积物中的磷形态分布、垂向上的变化特征,分析了各形态磷之前的相关性。结果表明,桂林会仙湿地柱状沉积物中w(TP)为161.14~555.48 mg/kg,活性较高的Ca2-P(5.27~51.45 mg/kg)、Ca8-P(7.76~37.57 mg/kg)均较低。沉积物中的磷以Ca-P(42.92%)为主,Ca-P中的Ca10-P所占比例较高(>70.3%),导致内源磷不易释放,有利于减缓桂林会仙湿地水体富营养化进程。在空间分布上,Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P与TP分布趋势相似,从沉积物表层至底层逐渐降低并趋于稳定。Pearson相关系数表明,TP与总氮(TN)、有机质(OM)、Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P极显著相关,与Ca10-P显著相关。     

贝壳粉对污染土壤中Pb、Zn、Cd的稳定化作用

价廉易得且无二次污染的稳定剂开发是重金属污染土壤稳定化修复的关键。以铅蓄电池污染场地Pb污染土壤(CQ土壤样品)及铅锌冶炼厂周边Pb、Zn、Cd复合污染土壤(ZZ土壤样品)为研究对象,用贝壳粉进行稳定化研究,通过毒性特征浸出测试(TCLP)评价其稳定化效果。X射线衍射(XRD)和X射线荧光光谱(XRF)等分析结果表明,贝壳粉的主要成分为CaCO3。稳定化实验结果表明:贝壳粉在2%(质量分数,下同)~10%的添加量下,CQ土壤样品中Pb的浸出浓度降低22%~62%;ZZ土壤样品中Pb、Zn、Cd的浸出浓度分别降低11%~91%、26%~65%、18%~64%。贝壳粉添加后土壤pH升高可能会使重金属形成氢氧化物沉淀;部分重金属可能会通过离子交换作用形成碳酸盐沉淀。经贝壳粉稳定化后土壤中重金属浸出浓度降低,有效降低了重金属的迁移性,因此贝壳粉可作为稳定剂应用于重金属污染土壤的修复。     

垃圾焚烧飞灰中Cd、Pb、Zn的螯合稳定与水泥固化处理

采用有机硫稳定剂 (DTCR) 与水泥对城市垃圾焚烧飞灰进行稳定/固化处理,研究了飞灰中Cd、Pb、Zn的浸出毒性和固化体的抗压强度,比较了螯合稳定与水泥固化对Cd、Pb、Zn的处理效果、养护时间对固化体抗压强度的影响,并对飞灰的结构形貌进行了分析。结果表明,在稳定固化过程中飞灰中发生了复杂的螯合、水化反应,重金属形态由不稳定态向稳定态转变,螯合稳定对Cd的处理效果最好,水泥固化更适用于Pb、Zn。固化时间大于7 d后,飞灰中的重金属以及固化体的抗压强度已较为稳定。螯合稳定协同水泥固化的处理效果优于单一的稳定或固化方法,飞灰在固化7 d后可同时达到重金属浸出毒性和抗压强度标准,满足安全填埋要求。     

底泥中Pb Cd Cu Zn Mn Fe测定方法及对比试验

为了配合我所开展湘江污染的监测及综合防治的科研工作,需要对湘江底泥中微量重金属污染状况有一系统了解,我们针对底泥的性质,进行了底泥中重金属元素分析方法及分析方法对比研究工作。为了制定出一个既能适用于底泥的分析又要快速、灵敏的方法。     

扎龙湿地土壤中抗性菌株对Pb和Cd去除率与其生理生化特性的相关性及通径分析

利用相关性和通径分析研究了从扎龙湿地土壤中筛选的抗性菌株对Pb、Cd的去除率与其生理生化特性之间的关系。相关性分析表明:细胞长宽比与Pb去除率呈显著负相关性;淀粉酶水解、过氧化氢酶和甲基红与Pb去除率均呈极显著或显著的正相关性;V-P与Cd去除率呈显著负相关性。通径分析表明:细胞长宽比、淀粉酶水解、甲基红对Pb去除率有明显的直接作用,但总的间接作用不明显;酪蛋白和过氧化氢酶对Pb去除率有明显的负向直接作用,但总的正向间接作用很大;淀粉酶水解对Cd去除率有明显的正向直接作用;V-P对Cd去除率有明显的负向直接作用,间接作用不明显。     

小尺度农田土壤Pb、Zn和Cd空间分布及污染评价——以云南沘江沿岸某农田为例

以沘江沿岸面积为96 000 m2的整片农田作为研究对象,采集144个表层土壤样本,利用ICP-MS测定土壤中Pb、Zn和Cd的含量,使用地统计学方法分析Pb、Zn和Cd的空间分布,采用污染负荷指数评价土壤Pb、Zn和Cd污染程度,并对污染来源进行解析。结果表明研究区域农田土壤中Pb、Zn和Cd含量均超过当地土壤背景值,出现了污染富积。根据国家土壤环境质量标准,Pb未超标,Zn超标率为98.6%,Cd超标率为100%。普通克里金空间插值分布图显示,Pb、Zn和Cd高含量区域均沿着省道227和靠近居民区分布,而临近沘江的区域Pb、Zn和Cd含量相对较低,其中Pb、Zn含量变化基本呈现由省道227向沘江方向递减规律。Pb、Zn和Cd之间具有较好的相关性,三者同源概率较大。对Pb、Zn和Cd的污染评价表明,研究区域农田土壤57.78%为中度污染,42.22%为重度污染。从污染负荷指数法(PLI)空间插值图可见,重度污染区域位于省道227沿线与居民区东侧区域,其余区域为中度污染。本研究结果说明,小尺度空间分析方法用于农田土壤污染状况的分析,能有效预测重金属空间分布情况,在土地紧缺的情况下,该方法能有效指导对农田的不同区域进行选择使用和精准管理。     

太湖竺山湾缓冲带内湿地表层沉积物氮、磷和有机质的分布特征及评价

采集太湖竺山湾缓冲带内湿地表层沉积物,分析总氮(TN)、总磷(TP)和有机质(OM)的空间分布特征,并进行污染评价。结果表明:竺山湾缓冲带内湿地表层沉积物中TN质量浓度为0.41~3.07mg/g,平均值为1.42mg/g;TP质量浓度为0.195~0.771mg/g,平均值为0.438mg/g;OM质量分数为1.16%~6.07%,平均值为2.98%,空间分布差异明显。竺山湾缓冲带内湿地表层沉积物中OM主要来源于水生生物的分解,与TN具有很高的同源性,而与TP同源性很低。与国内其他湿地相比,竺山湾缓冲带内湿地表层沉积物中TN和TP处于中等水平,OM处于较高水平。但对TN和TP的综合污染指数评价发现,超过一半的点位处在中度和重度污染水平。     

小尺度农田土壤Pb、Zn和Cd空间分布及污染评价——以云南沘比江沿岸某农田为例

以沘江沿岸面积为96 000 m2的整片农田作为研究对象,采集144个表层土壤样本,利用ICP-MS测定土壤中Pb、Zn和Cd的含量,使用地统计学方法分析Pb、Zn和Cd的空间分布,采用污染负荷指数评价土壤Pb、Zn和Cd污染程度,并对污染来源进行解析。结果表明研究区域农田土壤中Pb、Zn和Cd含量均超过当地土壤背景值,出现了污染富积。根据国家土壤环境质量标准,Pb未超标,Zn超标率为98.6%,Cd超标率为100%。普通克里金空间插值分布图显示,Pb、Zn和Cd高含量区域均沿着省道227和靠近居民区分布,而临近沘江的区域Pb、Zn和Cd含量相对较低,其中Pb、Zn含量变化基本呈现由省道227向沘江方向递减规律。Pb、Zn和Cd之间具有较好的相关性,三者同源概率较大。对Pb、Zn和Cd的污染评价表明,研究区域农田土壤57.78%为中度污染,42.22%为重度污染。从污染负荷指数法（PLI）空间插值图可见,重度污染区域位于省道227沿线与居民区东侧区域,其余区域为中度污染。本研究结果说明,小尺度空间分析方法用于农田土壤污染状况的分析,能有效预测重金属空间分布情况,在土地紧缺的情况下,该方法能有效指导对农田的不同区域进行选择使用和精准管理。     

红树林沉积物汞、砷形态分布研究——以东寨港为例

研究了东寨港红树林湿地潮间带沉积物中汞(Hg)、砷(As)的化学形态组成、垂直分布及理化性质对其形态转化的影响。结果表明:分别有80%和25%的沉积物样品中Hg和As超过背景值;YF采样点沉积物中Hg和As相对较高,XB采样点沉积物样品中Hg和As相对较低。Hg和As随深度的增加总体呈降低趋势。沉积物中Hg形态累积质量分数大致为:残渣态可氧化态可还原态酸溶态,As主要以残渣态存在。沉积物中Hg污染指数和迁移系数远大于As,受人类活动影响较大。YF采样点沉积物中Hg和As污染指数和迁移系数较其他采样点高,环境风险相对较大。不同采样点Hg和As形态与理化性质相关程度不同,无污染或轻度污染采样点沉积物中两种元素在一定程度上受沉积物pH、有机质及盐度影响,污染相对较重的YF采样点沉积物中Hg、As形态与沉积物pH、有机质及盐度的相关性较弱。     

赤泥添加对石灰性土壤中Pb、Cd形态分布及小麦根系的影响

通过田间种植小麦实验,研究添加不同剂量拜耳赤泥（0%、1%、2%、3%、4%和5%）对重金属污染的石灰性土壤Pb、Cd化学形态和小麦幼苗根系的影响。培养1个月,添加赤泥显著地提高了土壤pH值,提高幅度随赤泥投加量增加而增大。培养3个月,添加不同剂量的赤泥均明显降低土壤中可交换态Pb和Cd的含量,赤泥投加量为5%时效果最为显著,分别比对照下降90%和72%。添加赤泥对所种植小麦幼苗的根系也有影响。种植5个月,小麦根系总根长、总表面积和总体积等随添加赤泥的剂量增加呈现先增大后减小的趋势,赤泥投加量为3%时增幅最大,总根长、总表面积和总体积分别比对照增加88.23%、75%和90.32%。研究表明,赤泥可作为重金属污染的石灰性土壤的理想改良剂,但考虑到小剂量赤泥（即1%~3%）促进重金属污染农田中小麦根系的生长,建议在种植区采用小剂量赤泥（即3%）处理的重金属污染修复方案。     

闽江表层沉积物重金属污染分布特征及其来源分析

为了评价闽江流域表层沉积物中重金属的污染分布特征与影响因素,在沙溪、富屯溪、建溪和闽江中下游采集了39个采样点的表层沉积物,对其进行了重金属含量的检测和地累积指数评价。结果表明,沙溪、富屯溪、建溪和闽江中下游的Pb、Zn、Cr、Ni和Co的平均值低于《土壤环境质量标准》(GB 15618—2008)Ⅱ类标准,但略高于福建土壤环境背景值(富屯溪的Cr平均值和闽江中下游的Co平均值除外),地累积指数评价表明各个重金属元素的Igeo级别在多数采样点为0或1,闽江流域的污染风险整体较小,重金属污染主要表现为点的分布。重金属元素的含量并未出现从上游至下游递增的规律,河流本身对点源污染物有一定的稀释和自净作用。Pb和Zn,Cr、Ni和Co相关关系显著,Pb和Zn主要受城镇建设、交通、生活、工业以及河流动力的影响,采沙场对Zn的影响较大,Cr、Ni和Co的含量同时还与农村生活垃圾、农副产品生产和水电站联系紧密。     

罗时江河口湿地沉积物磷的空间分布及污染风险评价

以云南洱海罗时江入湖河口湿地为典型对象,利用柱状底泥分层采样器采集罗时江河口湿地沉积物样品,0~10 cm为表层,10~30 cm为中层,30~60 cm为底层,分析了3层沉积物的总磷含量。研究结果表明,(1)从水平方向看,罗时江河口湿地各层(表层、中层、底层)沉积物总磷分布均呈现出沿2条主水道(水道Ⅰ和水道Ⅱ)向岸边递减,并在入水口处出现峰值的规律;垂直方向上看,总磷含量随着沉积深度增加而减少,表层富集明显。表层、中层和底层沉积物总磷平均含量分别为1.09、1.03和0.99 g/kg。(2)运用单因子污染指数评价法对沉积物总磷进行了评价,3层沉积物总磷总体属于中度污染,局部出现重度污染。各层污染程度从大到小依次为表层(1.81) >中层(1.72) >底层(1.65),重度污染主要集中在水道Ⅰ上。     

土壤中Pb、Cd的稳定化修复技术研究进展

在众多重金属修复技术当中,稳定化技术具有花费少、环境损失小等诸多优势。综述了国内外土壤中Pb、Cd稳定化修复的研究进展;分析了稳定剂的作用机制、土壤中Pb、Cd的赋存形态;探讨了土壤中Pb、Cd稳定化修复的主要影响因素。最后,还提出了稳定化修复技术在土壤中Pb、Cd污染治理应用中尚存在的问题。     

鄱阳湖南矶山湿地沉积物-植物体系中汞分布特征解析

为探究鄱阳湖湿地沉积物-植物体系中汞含量变化特征以及影响因素,对南矶山湿地多个沉积物与植物样本进行分析.结果表明:沉积物中汞为0.075～0.637 m g/kg;运用单因子指数法、地累积指数法对所有沉积物中汞含量进行分析,发现大部分沉积物剖面中汞含量超过江西省土壤环境背景值,说明沉积物存在一定程度的汞污染与累积;由相...     

组合式水生植物净化系统对Cu、Pb和Cd的去除与生物富集特征

选取再力花、美人蕉、水烛、旱伞草、梭鱼草、慈姑、菖蒲、水葫芦和大藻9种植物作为实验植物,构建成以高效净化重金属污染水体为主要功能的组合式水生植物高效净化系统（人工湿地＋生态浮床＋水生植物塘3个处理单元串联而成）,研究不同处理单元中水生植物对重金属Cu、Pb和cd的去除能力及富集特征。结果表明,该净化系统经过为期60d的连续运行,对Cu、Pb和Cd的去除率较为稳定,可分别达到Cu93．5％～96．1％、Ph94．5％～95．2％和Cd95．6％～97．4％,3种重金属出水浓度均可达到GB3838-2002Ⅲ类水排放要求;其中人工湿地单元对重金属去除贡献率最高,Cu、Pb和Cd分别为54．15％、33．61％和44．84％,其次为生态浮床处理单元,Cu、Pb和Cd的去除贡献率分别为38．61％、51．42％和38．56％,而水生植物塘主要起到深度处理作用,对Cu、Pb和cd的去除贡献率分别为7．24％、14．97％和16．6％。9种植物在系统运行期间,生长状况良好,且重金属累积量较高,尤其是生物塘系统中的水葫芦和大藻,实验期间其重金属生物富集系数（BCF）均在200以上。所选植物不同部位对3种重金属的吸收富集能力均表现为根最强。     

组合式水生植物净化系统对Cu、Pb和Cd的去除与生物富集特征

选取再力花、美人蕉、水烛、旱伞草、梭鱼草、慈姑、菖蒲、水葫芦和大薸9种植物作为实验植物,构建成以高效净化重金属污染水体为主要功能的组合式水生植物高效净化系统(人工湿地+生态浮床+水生植物塘3个处理单元串联而成),研究不同处理单元中水生植物对重金属Cu、Pb和Cd的去除能力及富集特征。结果表明,该净化系统经过为期60 d的连续运行,对Cu、Pb和Cd的去除率较为稳定,可分别达到Cu 93.5%~96.1%、Pb 94.5%~95.2%和Cd 95.6%~97.4%,3种重金属出水浓度均可达到GB3838-2002Ⅲ类水排放要求;其中人工湿地单元对重金属去除贡献率最高,Cu、Pb和Cd分别为54.15%、33.61%和44.84%,其次为生态浮床处理单元,Cu、Pb和Cd的去除贡献率分别为38.61%、51.42%和38.56%,而水生植物塘主要起到深度处理作用,对Cu、Pb和Cd的去除贡献率分别为7.24%、14.97%和16.6%。9种植物在系统运行期间,生长状况良好,且重金属累积量较高,尤其是生物塘系统中的水葫芦和大薸,实验期间其重金属生物富集系数(BCF)均在200以上。所选植物不同部位对3种重金属的吸收富集能力均表现为根最强。     

邛海表层沉积物营养盐分布特征及污染评价

以四川邛海为研究对象,研究了表层沉积物中总有机碳(TOC)、TN和TP的分布特征,对邛海表层沉积物中营养盐的污染状况进行了评价,并分析了表层沉积物碳-氮-磷两两之间的耦合关系。结果表明:邛海表层沉积物中TOC、TN、TP分别为1 479~15 197、270~2 030、380~630mg/kg;表层沉积物TOC与TN具有极显著的正相关关系(r2=0.98,P0.010),除海南乡和鹅掌河河口外TOC和TP呈现了显著的正相关关系(r2=0.94,P0.025),有机质主要来源于浮游植物,海南乡和鹅掌河河口表层沉积物受面源影响较大;邛海表层沉积物有机指数均值为0.120,属于较清洁范畴,有机氮质量分数平均为0.114%,属于尚清洁范畴,污染相对严重,具有造成较小生态风险的可能性。因此,邛海的保护中应注意控制沉积物中外源性氮、磷的输入。     

浮游球衣菌对Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+的吸附性能研究

研究了浮游球衣菌（Sphaerotilus natans）在不同吸附条件下对溶液中Pb^2＋、Cu^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋的吸附规律。结果表明,Sphaerotilus natans对这4种重金属离子均有一定的吸附作用,并在20min内达到吸附平衡,pH对吸附过程影响较大,pH为5.5时Sphaerotilus natans对这4种金属离子的吸附效果最好,Sphaerotilus natans对它们的吸附选择性为Pb^2＋〉Cu^2＋〉Zn^2＋〉Cd^2＋,Pb^2＋、Cu^2＋能部分置换出已被菌体吸附的Zn^2＋、Cd^2＋。HCI和EDTA溶液可有效地将金属离子从菌体上解吸下来,解吸后的菌体可重复使用。