广东清远电子垃圾拆解区农田土壤重金属污染评价

简单粗放的电子垃圾回收活动给周边环境带来了一系列污染问题,污染物通过食物链的累积最终将对人体健康产生危害.为了解广东省清远市电子垃圾拆解地周边农田土壤重金属污染现状,在该市龙塘镇和石角镇电子垃圾拆解区域内采集22个农田土壤样品,并分析了土样中重金属的含量水平、空间分布特征和化学形态.结果表明,与广东省土壤背景值相比,农田表层0~20 cm土壤中Pb、Cu、Cd、Zn、Ni和Cr元素含量表现出不同程度的富集.从单项污染指数来看,72.7%的表层土壤样品存在一种或几种重金属超标,以Cd、Cu、Pb和Zn污染为主,其中Cd污染比例最高,其次是Cu,最后是污染比例相当的Pb和Zn.内梅罗综合污染指数分析发现68.2%的土壤样品受到重金属污染,其中更有53.3%为重污染等级.大部分重金属之间具有良好的相关性,简单粗放的回收活动成为电子垃圾拆解地周边农田重金属污染的重要来源.Cd、Pb、Zn和Cu在表层土壤中含量较高,深层土部分(20~100 cm)并未表现出随深度增加而显著降低的趋势.Cr和Ni元素在整个采样剖面中含量基本一致,无统计学意义上的差别.重金属化学形态分析结果显示Pb、Cu和Cd的活性形态比例范围分别为36.9%~90.6%、39.6%~93.9%和43.7%~99.6%,平均值分别为61.3%、65.3%和80.7%,绝大多数土壤样品中3种重金属活性形态在总量中的比例占到一半以上,具有极大的生态风险.     

电子垃圾拆解区土壤和沉积物中多氯萘污染研究

对某电子垃圾拆解区及周边土壤和河流沉积物进行了采样检测,分析了土壤和沉积物中多氯萘的污染程度。结果表明,所有土壤和沉积物样品中均检出了PCNs,土壤样品中ΣPCNs的浓度范围为95.94～3 061.26 ng/kg;沉积物中为56.23～1 981.51 ng/kg。与国内外其它研究相比,研究区域内土壤中PCNs处于中高水平;沉积物中PCNs处于中低水平。     

电子垃圾拆解区不同深度土壤重金属污染特征

以电子垃圾拆解区浙江台州温岭地区为研究对象,分别选择从事电子垃圾拆解时间较短和较长的A和B拆解点以及未从事电子垃圾拆解的C对照点,采集土壤剖面样品,测定不同深度土壤中重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb的含量,评价污染状况,分析污染特征及来源。结果表明:重金属在各不同深度土壤中的含量均为电子垃圾拆解点高于对照点,土柱B比土柱A污染严重,在最上层土壤(0~5 cm)已有重金属为中度或重污染。电子垃圾拆解造成了该地区的土壤重金属污染,污染程度与从事拆解时间长短有关,不同深度土壤受污染情况不同。各重金属在土壤中垂直分布特征基本一致,一般为土壤最上层含量最高,含量随土壤深度的增加而减少。     

矿化垃圾层微生物群落结构及多样性分析

矿化垃圾层含有的丰富微生物群落在稳定渗滤液理化性质中发挥重要作用。为深入理解矿化垃圾中微生物群落对渗滤液有机物的降解作用,采用16S rRNA基因高通量测序技术和分析方法,研究了不同点位矿化垃圾微生物群落结构和多样性。结果表明:矿化垃圾含有丰富的微生物群落,各点位的丰富度相近,但多样性差别较大;各点位均含有(相对丰度>1.0%)厚壁菌门(Firmicutes)、广古菌门(Euryarchaeota)、绿弯菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、互养菌门(Synergistetes)、放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、热孢菌门(Thermotogae)和Atribacteria;厚壁菌门在K1、K2、K3和K4点位相对丰度最高,分别为39.10%、31.79%、47.09%和33.84%,为优势菌门;广古菌门在渗滤液有机负荷较高的K1、K2点位以及水力停留时间较长的K4点位相对丰度较高,而在中部K3点位的相对丰度较低。微生物群落结构和多样性与渗滤液负荷相关,在渗滤液负荷较高的矿化垃圾层,微生物群落多样性较高。     

电子垃圾拆解区土壤重金属空间异质性及分布特征

在温岭电子垃圾拆解较为集中的区域系统采集90个土壤样品,研究土壤重金属的污染特征及空间异质性.结果表明,土壤重金属Cd、Cu、Zn、Pb和Ni的平均含量分别为0.38、35.13、121.38、35.40和28.13 mg·kg-1,与背景值相比较,这些重金属在研究区均有不同程度的累积,与国家二级标准相比,土壤重金属局部污染严重,尤其土壤Cd污染极为明显.土壤重金属Cd和Pb属于高度变异,其变异系数分别为121.05%和109.38%,其他重金属属于中度变异.地统计学空间插值和局部Moran'sⅠ指数结果表明土壤Cd、Cu、Zn和Pb的高值主要分布在大溪镇和泽国镇,这与电子垃圾拆解和其他的人为活动有关.土壤Ni的分布特征主要受到土壤母质的影响.重金属污染对当地生态和居民健康存在潜在的威胁.     

螯合剂-大白菜修复电子垃圾拆解场地土壤中锌与磷酸酶活性的研究

采用盆栽培养试验研究了在螯合剂作用下,大白菜对电子垃圾拆解场地重金属污染土壤中锌(Zn)的修复,以及不同螯合剂对土壤中Zn形态和磷酸酶活性的影响。结果表明:随着螯合剂EDTA、草酸和EDDS浓度的增大,其对土壤中Zn的去除率大小表现为EDDSEDTA草酸;当螯合剂为EDDS且浓度为5mmol/kg时,土壤中Zn的去除率达到最大值66.97%,但由于EDDS浓度升高后会导致植物死亡,因此EDDS的最佳浓度应为3mmol/kg;当螯合剂为EDTA且浓度为3.11mmol/kg时,土壤中磷酸酶活性达到最大,是原始土壤的2.173倍;在草酸、EDTA和EDDS 3种螯合剂作用下,与原始土壤相比土壤中可交换态Zn的含量明显增大,其他形态Zn的含量均有不同程度的降低,而且螯合剂EDDS对土壤中Zn形态的影响较其他螯合剂显著。     

基于PCR-TGGE技术的餐厨垃圾厌氧消化微生物群落结构解析

为了解不同负荷下单相餐厨垃圾厌氧消化反应器内微生物群落结构演替特征,在单相厌氧消化反应器负荷为2.0～8.5kg·m-·3d-1(以VS计)的不同负荷条件下取样,运用16SrDNA的PCR-TGGE技术对反应器内微生物进行动态追踪.同时,运用Dice系统和NMDS软件对PCR-TGGE图谱进行分析.结果表明,负荷为4.0～6.0kg·m-·3d-1时,微生物群落结构变化不大;负荷为6.0～7.0kg·m-·3d-1时,微生物群落结构变化较为明显;负荷分别为7.0～8.0kg·m-·3d-1及8.5kg·m-·3d-1时,微生物群落结构变化最为明显.纵观整个过程,在餐厨垃圾厌氧消化反应器有机负荷在2.0～8.5kg·m-·3d-1下厌氧反应器内的微生物群落结构存在明显的阶段性演替;负荷为7.0kg·m-·3d-1时微生物群落结构的丰富度最好.     

电子垃圾拆解场土壤和沉积物PCDD/Fs污染研究

文章对某电子垃圾拆解场地及周边土壤以及河流沉积物进行了采样检测,分析了土壤和沉积物样品中PCDD/Fs的污染程度,结果显示周边土壤样品检出浓度为1.2~7.4 ng TEQ/kg,均值为3.3 ng TEQ/kg,焚烧场区浓度为12 ng TEQ/kg,拆解区浓度为2.4ng TEQ/kg;沉积物样品检测浓度为0.34~0.96 ng TEQ/kg。PCDD/Fs污染来源主要是电子垃圾焚烧过程,其污染特征符合国内其他垃圾焚烧过程污染特征,污染程度也和国内其他垃圾焚烧场所相近。     

白腐真菌降解染料反应器微生物群落结构研究

利用DGGE分子标记技术分析了两种白腐真菌生物反应器处理染料废水过程中生物膜微生物群落结构的动态变化及其差异性,结果表明:运行方式和染料废水浓度对敞开式白腐真菌生物反应器处理染料废水过程中生物膜微生物群落结构及其变化趋势有一定影响。序批式反应器运行的起始阶段其生物膜上黄孢原毛平革菌在数量上占绝对优势,但约1个月后逐渐侵染了热带假丝酵母、白地霉和哈茨木霉等杂菌;连续运行的白腐真菌生物反应器虽然在起始阶段存在哈茨木霉等杂菌的侵染,但约3个月后杂菌被逐渐淘汰,黄孢原毛平革菌在数量上重新占据优势,使其有利于发挥高效的降解功能。     

生活垃圾堆肥过程中细菌群落演替规律

应用PCR-DGGE技术研究生活垃圾堆肥过程中的细菌群落演替规律,对堆肥不同时期的宏基因组DNA进行提取,扩增16S rDNA的V3区,分析生活垃圾堆肥过程中细菌群落的变化. DGGE图谱表明,随着堆体温度的升高,DNA条带表现出了明显的动态变化,降温期出现了新的优势条带并趋于稳定,说明堆肥不同时期的细菌群落发生了更替. 对条带分布进行聚类分析,结果表明:以55 ℃为界,将14个堆肥样品划分为2个族,族间的相似性仅为13%,说明堆肥过程中常温期(<55 ℃)和高温期(>55 ℃)微生物群落结构差别较大. 对优势条带回收测序的结果表明:在升温期,堆肥堆体中检测到H. obtusa和人类排泄物中的细菌;但随着温度的升高,具有纤维素降解功能的嗜热微生物Clostridium thermocellum成为堆肥高温期的优势细菌;当堆体温度小于55 ℃时出现了大量的未培养微生物.      

株洲清水塘工业区周边土壤微生物群落特征

基于Illumina高通量测序技术分析了株洲清水塘工业区周边土壤的微生物群落特征,研究重金属污染对土壤微生物群落的影响.结果表明,土壤微生物群落的相对丰度和多样性变化趋势一致,均随着重金属污染程度增加而减小;稻田土壤平均相对丰度最高的门是变形菌门(49. 56%),其次为绿弯菌门(13. 07%)和酸杆菌门(8. 77%);较高重金属污染程度下伴随着更高丰度的变形菌门、绿弯菌门与更低丰度的硝化螺旋菌门、酸杆菌门; 4组样品的微生物群落结构相似性较高,OTU重叠度达52. 64%,丰度较高的OTU其微生物群落更趋向于相似;结合Spearman相关性分析,Cr与变形菌门显著负相关,与绿弯菌门显著正相关,Cd、Cu、Pb和Zn与硝化螺旋菌门显著负相关.以上结果表明,重金属污染是影响清水塘工业区周边土壤微生物群落结构的重要因素.     

电子废物酸浴处置区附近农田土壤重金属污染特征

分析了我国南方某典型电子废物酸浴提取贵重金属场地周围农田土壤剖面pH,重金属含量以及重金属的形态分布特征.结果表明:酸浴提取贵重金属场地周围土壤酸化现象明显,随着距酸浴源距离的增大以及土层深度的增加,酸化程度均减弱;底层土壤酸污染范围较小,仅限于距离污染场地很近的范围内.调查区土壤Cu和Ni 2种重金属的污染较为严重,Cd和Pb污染相对较轻.与酸污染相似,土壤中Cu和Ni的污染随着距酸浴源距离的增大以及土层深度的增加而减弱,表层最高分别超过对照点6倍和4倍.酸浴污染土壤中重金属活性态比例普遍较高,活性态比例随距酸浴场地距离和土层深度的变化趋势与土壤酸污染相似.      

采油井场土壤微生物群落结构分布

为了评价采油井场石油污染的微生物修复潜力,选取油井旁持续污染区(W)、井场曾经污染区(S)、原泥浆池区(M)和周边农田区(F)这4个不同位置,对0~400 cm不同深度土壤进行调查取样.利用高通量测序技术,对样品16S rRNA基因V4区序列进行测定,结合石油含量、三氮等物化性质,分析了微生物的生物多样性、群落组成及其和环境因子的关系.结果表明,石油污染减少了土壤的生物多样性,石油含量、盐度是造成微生物群落结构差异的最主要环境因子.通过组间差异分析发现,W和M土壤不仅存在着大量的石油降解细菌,其中的高盐样品中还含有嗜盐石油降解古菌.S与F具有相似的群落结构,表明石油烃的自然衰减.因此,该井场具有丰富的石油修复菌种资源,具有很好的微生物修复潜力.     

典型电子垃圾拆解区大气中多溴联苯醚的污染

分别在典型电子垃圾拆解区(E)和其上风向参考点(S)采集了大气颗粒相和气相样品.以研究该区域大气中PBDEs的浓度水平、污染特征和气/固分布特点.分析过程中运用气相色谱.质谱联用仪,负化学离子源(GC-NCI-MS)检测了11种PBDEs结果表明,电子垃圾拆解造成r比较严蘑的PBDEs污染,三溴-十溴联苯醚的浓度范围为51.1～2 685 pg.m-3,(平均值830Pg.m-3),而对照区由于制衣行业的影响也造成了一定程度的PBDEs污染,三溴～十溴联苯醚的浓度范围为1.00-98.9Pg.m-3(平均值28.7 Pg.m-3).在气/固分布的研究中发现,不同的PBDEs在气相和颗粒相的分布比例相差很大,从低溴至高溴PBDEs在气相中的比例呈降低趋势,而在颗粒相中的比例呈上升趋势.电子垃圾拆解区以五溴.联苯醚污染为主,占∑11PBDEs总量的54.3%;而十溴-联苯醚污染次之,占∑11PBDEs总最的23.8%,该污染特征进一步证实了该地区电子垃圾的来源,不仅来自亚洲国家,而且还来自欧美等国家.     

电子废弃物处理区养殖鱼中二英污染分析

调查粤北某市电子废弃物处理区鱼类二英污染情况,于2017年7-8月期间,选取电子废弃物处理区内村落农户养殖鱼作为污染组,距离电子废弃物处理区约60 km村落农户养殖鱼作为对照组,分别随机采集了草鱼、鳙鱼、鲢鱼、罗非鱼及鲤鱼各3批次样本,研究该地区17种二英的污染水平。利用高分辨气相色谱/高分辨双聚焦磁质谱联用对采集的30批次鱼肉样本进行分析。结果发现,污染组样本二英毒性当量在0.319～0.951 pg TEQ/g(以湿重计)之间,平均浓度为0.623 pg TEQ/g,对照组样本二英毒性当量在0.007～0.187 pg TEQ/g之间,平均浓度为0.112 pg TEQ/g;参照欧盟现行2014/663/EU行动标准及(EU) No 1259/2011最大限量标准,污染组及对照组均未超过养殖鱼肉的二英毒性当量行动标准(1.50 pg TEQ/g)及最大限量标准(3.5 pg TEQ/g),污染组样品二英毒性当量整体数值比对照组大,相差较明显,证实该地区存在一定程度的二英污染,养殖鱼肉类二英污染未超标准。     

典型电子垃圾拆解区大气中多溴联苯醚的污染

分别在典型电子垃圾拆解区(E)和其上风向参考点(S)采集了大气颗粒相和气相样品，以研究该区域大气中PBDEs的浓度水平、污染特征和气/固分布特点.分析过程中运用气相色谱-质谱联用仪，负化学离子源(GC-NCI-MS)检测了11种PBDEs.结果表明，电子垃圾拆解造成了比较严重的PBDEs污染，三溴～十溴联苯醚的浓度范围为51.1～2685 pg·m^-3(平均值830 pg·m^-3)，而对照区由于制衣行业的影响也造成了一定程度的PBDEs污染，三溴～十溴联苯醚的浓度范围为1.00～98.9 pg·m^-3(平均值28.7 pg·m^-3).在气/固分布的研究中发现，不同的PBDEs在气相和颗粒相的分布比例相差很大，从低溴至高溴PBDEs在气相中的比例呈降低趋势，而在颗粒相中的比例呈上升趋势.电子垃圾拆解区以五溴-联苯醚污染为主，占∑₁₁PBDEs总量的54.3%；而十溴-联苯醚污染次之，占∑₁₁PBDEs总量的23.8%，该污染特征进一步证实了该地区电子垃圾的来源，不仅来自亚洲国家，而且还来自欧美等国家.     

电子垃圾拆解工人的肝功能和肾功能健康状况及影响因素分析:以清远市龙塘镇为例

高浓度水平的重金属、持久性有机污染物(POPs)等的环境暴露对电子垃圾拆解工人健康的影响,近年来已引起了人们的广泛关注.以电子垃圾拆解工人的肝功能和肾功能健康状况为研究对象,通过比较电子垃圾拆解工人和对照组人群血液中肝功能和肾功能指标的情况,同时结合性别、年龄、职业暴露时间等因素的相关分析,分析电子垃圾拆解工人肝、肾功能的健康状况及影响因素,研究肝肾功能指标对环境污染物造成健康损害的敏感程度.结果表明,广东清远龙塘镇电子垃圾拆解工人肝功能指标谷草转氨酶/谷丙转氨酶(AST/ALT)及直接胆红素(DBIL)显著低于对照组,但肝功能与肾功能的异常率与对照组均无显著差异;男性工人肝功能、肾功能指标的异常率较女性工人高;电子垃圾拆解工人肝功能指标AST/ALT和肾功能指标尿素氮(BUN)与年龄呈正相关,肌酐(CREA)指标与电子垃圾拆解从业时间呈正相关;肝功能ALT、AST/ALT指标及肾功能BUN、CREA指标作为评价有机污染物造成的肝、肾功能损伤具有较好敏感性,肝功能DBIL指标作为评价多种污染物共同作用造成的肝功能损伤具有较好敏感性.