蚯蚓对重金属污染土壤中铅的富集研究

蚯蚓在陆地生态系统中具有十分重要的功能,利用蚯蚓处理重金属污染土壤是一种新型的绿色生物技术。实验通过测定重金属污染土壤中不同铅浓度梯度下蚯蚓在培养期内对铅富集量的研究,结果表明：蚯蚓对铅有较强的富集作用,且随铅浓度的增加,蚯蚓体内的富集量也增加;单住质量蚯蚓培养期内吸收铅量与铅浓度梯度表现出极显著性差异,说明蚯蚓可以作为检测重金属污染土壤中铅的重要生物指标,论证了在重金属污染土壤动物修复中引入蚯蚓的可行性。     

污染土壤中铅和镉稳定化修复效果评估方法比较

在重金属污染土壤稳定化修复实践中,通常采用不同的浸提方法测定土壤中重金属由高活性态向低活性态的转化情况,进而评估污染土壤中重金属的稳定化修复效果。采用硫酸硝酸(AA)法、TCLP法、DTPA法和连续分级提取法评估了污染土壤中重金属铅和镉的稳定化修复效果,比较了不同浸提方法评估结果的差异及相关性。结果表明:AA法、TCLP法和DTPA法对污染土壤中铅和镉的浸提量均随着稳定化材料投加量的增加而下降,采用不同浸提方法得到的污染土壤中铅和镉的浸提量表现为DTPA法TCLP法AA法,且采用3种浸提方法得到的污染土壤中铅和镉的浸提量与重金属活性态(B1)均呈极显著的正相关关系,与重金属潜在活性态(B2)和稳定态(B3)均呈极显著的负相关关系,污染土壤中铅和镉的浸提量变化可反映土壤中铅和镉由活性态向潜在活性态和稳定态的转化情况;随着稳定化材料投加量的增加,不同浸提方法得到的污染土壤中铅和镉的稳定化率有一定的差异,但变化趋势基本相似。     

西辽河不同粒级沉积物对重金属铅的富集特征

重金属铅等污染物以泥沙颗粒为载体迁移转化,颗粒态铅为河流输送铅的主要形态。为估算随泥沙颗粒迁移的重金属铅的质量分数,采用平衡吸附法研究了西辽河不同粒级沉积物对重金属铅的富集特征。结果表明,不同粒级沉积物对重金属铅的富集系数为:黏粒(2.03)>粉粒(1.85)>细砂(0.83)>粗砂(0.51)。细粒级沉积物对重金属铅的富集作用比较强,黏粒和粉粒的铅富集系数分别是粗砂的3.98和3.63倍,富集水平均为低度富集。其原因有二,细粒级沉积物中腐殖质含量明显高于粗粒级;细粒级沉积物中稳结态腐殖质所占比例较高,在稳结态腐殖质胶结形成的疏松多孔团聚体结构中存在的孔隙填充方式Pb吸附,在对Pb富集中发挥重要作用。不同粒级沉积物对铅的富集系数与腐殖质总量呈显著正相关(p<0.01),相关系数(r)为0.964;西辽河沉积物在汛期黏粒级和粉粒级冲泻质泥沙所携载的吸附态铅质量分数可分别按106.02 mg/kg和98.71mg/kg估算。黏粒和粉粒级沉积物所携载的吸附态铅是铅地球化学循环的重要组成部分。     

城市河流底质粒径与重金属污染状况分析

河流底质是河流水体的重要组成部分,是污染物的主要归宿场所。重金属主要通过吸附、络合、生物吸收等过程进入河流底质中,河流底质粒径是影响重金属吸附量的重要因素之一,而在有机质含量较高的河流底质中,底质粒径和有机质的吸附作用共同影响着重金属在底质上的吸附量。通过对苏北某城市河流底质进行粒径分级实验和有机质含量测定,研究了底质粒径与重金属（Cd、Cu、Pb、Zn、Cr）含量的关系以及底质中有机质含量对重金属吸附量的影响。     

土壤重金属污染与城郊蔬菜作物吸收量相关性的研究

本实验是研究冶炼工业烟尘中重金属(镉、铅)对城市近郊土壤及蔬菜污染程度的分析,测定结果明显反应出土壤中镉、铅的含量距污染源越近其含量越高(指6～28.8华里范围内的数值)。白菜对镉、铅的吸收量取决于土壤污染程度,土壤镉、铅含量越多,在白菜体内累积的亦多。同时在白菜作物对镉、铅吸收的过程中,明显反应出不是等量吸收。对测得不同距离土壤中镉铅含量与白菜吸收量采用数理统计的方法,测知铅的吸收呈高度正相关(Y_2=0.88),而土壤含镉量与白菜吸收量之间的相关性未确实存在,可能机误所致,我们准备在以后的试验中进一步探测。     

奔宁山脉南部植物中铅和锌的污染

人们对奔宁山脉废土堆上的耐重金属植物的三个种类作了社会学和生态学上的描述,并把山顶区域国家公园的植物分布范围绘成图,记载了用醋酸从土壤中提取的铅和锌的浓度,作为对这两种重金属在组成显花和隐花植物的主要组织中的总体评价。植物组织中锌值的变动范围一直高于铅值的范围,这些植物铅累积浓度高于报导的大气中铅累积浓度。苔藓ectomydric和苔藓myxohydric之间在重金属的吸收保留和排泄方面的差别表现得相当明显。在前一种类型中干旱时期重金属被排泄并形成一层外壳直到铅含量为6％,锌含量为1.5％,而在后一种类型中则是重金属主要趋向于存在以藓类粟米草属植物为基地的成熟作物中。在两条山顶区域的河流里所有样品中已证明,铅、锌金属离子的浓度低于1ppm。     

冶炼企业周边大气降尘中重金属污染状况评价

针对河南某市冶炼企业重金属污染问题,通过采集冶炼企业周边及农村对照点6个月的大气降尘,分析铅、镉、砷等重金属含量及沉降量,并采用污染指数法和地累积指数法对降尘中重金属污染状况进行评价。结果表明:冶炼企业周边大气降尘中铅、镉、砷的重金属含量远远超过土壤环境质量二级标准,平均沉降量分别是对照点的44.3倍、54.5倍、40.0倍;冶炼企业周边降尘中重金属污染程度依次为镉铅砷,铅、镉、砷均为严重污染水平。     

不同施工阶段地表灰尘重金属污染比较研究

通过不同粒径地表灰尘量和重金属浓度分析,对挖槽、结构和装修等3个施工阶段重金属污染程度进行探讨。结果表明,挖槽阶段单位面积地表灰尘量最大,结构阶段重金属污染水平最高。随着施工进度,105~150μm粒径灰尘量比例逐步减少,105μm以下粒径灰尘量比例逐步增加。5种重金属浓度比例在不同施工阶段表现不同,锌浓度比例逐步降低,铅浓度比例逐步增加。     

湘江江水中重金属转化的主要地球化学因素

研究湘江江水悬浮态和溶解态金属浓度的变化、重金属在沉积物中的赋存形态及对制约湘江江水重金属进入沉积物的地球化学作用结果表明,在湿热的湘江流域气候环境条件下,河流水体中重金属的地球化学作用一方面表现出明显的地带性特征,即Fe/Mn水合氧化物的吸附沉淀作用较强,又受区域地质条件、岩石性质的影响,表现为较强的碳酸盐的地球化学作用,但不同金属的地球化学趋向不同,铅易以碳酸盐形式、铜主要依靠有机质的结合作用进入沉积物。     

海洋沉积物对重金属吸附特性研究

以渤海湾北部海域沉积物为研究对象,研究其对重金属Cu2+、Pb2+的吸附特性。将沉积物分为不同粒级,通过吸附动力学、吸附突跃和吸附等温实验,探讨粒度、pH值、吸附时间和吸附剂初始浓度对重金属吸附的影响。结果表明,沉积物粒径越小,对重金属的吸附量越大;吸附平衡时间有所差异,但在1.5 h均能达到吸附平衡;吸附量均随pH值升高而逐渐增加,但铜的吸附较铅的吸附速度快;铜的吸附量与吸附剂初始浓度呈线性关系,而铅的吸附量在初始浓度较低时变化明显,随初始浓度增加吸附量增加减小;铜的吸附等温线符合Freundlich型,而铅吸附等温线符合Langmuir型,吸附类型存在差异。     

城市内河沉积物中反硝化作用的研究进展

沉积物是水环境的重要组成部分,它作为污染物的"汇"与"源",在外源污染有效控制后,城市内河沉积物将成为引发水体富营养化和黑臭现象的重要原因。反硝化作用是氮生物地球化学循环中的核心环节,是去除氮污染的重要途径。文章综述了城市内河沉积物中氮的生物地球化学循环及反硝化作用,着重介绍了测定反硝化速率的不同方法以及其优缺点,同时总结了影响反硝化作用的主要因素如DO浓度、有机质、温度、pH、NO3-等,并提出了该方向今后进一步研究的重点和发展趋势。     

Estimation of runoff and sediment yield in the Redrock Creek watershed using AnnAGNPS and GIS

Sediment has been identified as a significant threat to water quality and channel clogging that in turn may lead to river flooding. With the increasing awareness of the impairment from sediment to water bodies in a watershed, identifying the locations of the major sediment sources and reducing the sediment through management practices will be important for an effective watershed management. The annualized agricultural non-point sourcepollution(AnnAGNPS) model and newly developed GIS interface for it were applied in a small agricultural watershed, Redrock Creek watershed, Kansas, in this pilot study for exploring the effectiveness of using this model as a management tool. The calibrated model appropriately simulated monthly runoff and sediment yield through the practices in this study and potentially suggested the ways of sediment reduction through evaluating the changes of land use and field operation in the model for the purpose of watershed management.     

泉州湾洛阳江河口潮间带柱状沉积物铅同位素组成的变化与来源

不同源区铅同位素的组成不同,可以利用铅同位素的这种“指纹”特征来示踪铅的不同来源.泉州湾洛阳江河口潮间带柱状沉积物中,从底层到表层其铅同位素组成呈现出一定的变化规律,其中207 pb/204Pb呈上升趋势,206 Pb/2077 Pb和208 Pb/(2066pb+207 Pb)呈下降趋势.铅污染的来源主要与工业生产、污水排放和燃油尾气排放有关,受燃煤的影响很少,从底层到表层铅同位素组成的演化趋势为:由工业及污水排放逐渐向汽车尾气方向飘移结合定年分析,推断出油铅的污染起源于20世纪80年代中期,其污染呈不断加重趋势;其中表层沉积物中铅的污染受汽车尾气排放的影响最为严重.对不同时期沉积物中铅污染的来源及其相对贡献率研究表明,1973年到1984年间,沉积物受燃油铅的影响较少,其污染来源主要以工业污染为主,其贡献率占70％以上;1984到1994年间汽车尾气铅的贡献率迅速上升,占到了50％;而1996年到2008年汽车尾气铅的贡献率逐渐增加,由50％上升到了66％.     

胶州湾沉积物柱状样重金属垂向分布特征及其控制因素

于2011年在胶州湾采集一根沉积物柱状样,分析了0～1 m不同层次沉积物样品中汞（Hg）、砷（As）、镉（Cd）、铬（Cr）、铜（Cu）、镍（Ni）、铅（Pb）和 锌（Zn）等8种重金属含量并计算富集因子指数（enrichment factors, EF,代表元素富集程度）。结果表明,多数重金属在次表层20 cm左右浓度和EF值都达到峰值或有一个高值区,这可能主要是由上世纪八九十年代胶州湾周边区域高强度人为排放的重金属导致的。进一步通过Pearson相关分析和多元线性回归分析探讨了控制胶州湾沉积物重金属垂向分布的关键因素,结果发现8种重金属的关键控制因素不同。采用沉积物潜在生态风险指数法评估了胶州湾重金属的生态风险及历史变化趋势,发现8种重金属中Hg风险较高,整体处于中等风险水平,且近年来风险还呈一定增大趋势,应列为胶州湾优先控制重金属。     

锦州湾沉积物重金属污染若干问题研究

本文研究了锦州湾沉积物中重金属在不同粒级中的分布规律,据此得出了对沉积物重金属实测含量进行修正的粒度校正方法.经校正后,该湾沉积物中重金属含量较未校正者高3—40倍.对该地区≤2μm样品进行分相测定的结果表明,污染程度、沉积物化学组成均对重金属在沉积物中的相分布有影响,而重金属在不同粒级样品中的相分布无明显差异,在向人工海水-沉积物系统中投放各种污染物的模拟实验证明:金属向沉积物各相转移的动力学过程是迅速的,在一天内基本可达平衡.     

Nutrient exchange and release experiment and its simulation study in lake water-sediment interface

The sediment distributed and insolated under lake was collected for experiments. The nutrient layer distribution conditions of sampled sediment and its physical and chemical characteristics were analyzed to simulate and assess the influence degree to lake water quality. Based on the dynamic water exchanging experiments the nutrient release process in sediment and influence mechanism to substance exchanging on water-sediment interface was studied, and the correlation between the changing content of total phosphors and total nitrogen in sediment and covered water were analyzed for setting up a simulation model. At the same time the influence degree is explained in detail. The experimental results indicated that even if clean water without nutrient contents was used for water exchangement so as to decrease pollution or prevent eutrophication, however owing to the vertical nutrient distribution in lake sediment, it will lead to the increasing release amount greatly especially when the organic nutrient contained in sediment turns into inorganic status because of isolation. Besides the release process of total phosphate （TP） and total nitrogen （TN） were modeled and each nutrient＇s exchanging equation at interface caused by covered water nutrient concentration changing was set up. According to the simulating prediction, TP and TN content of cover water will also sustain a steady higher level in a long period. The nutrient release amount of sediment is not only affected by the covered water concentration but also connects with accumulative time. The experiments provide the fundamental theoretical and practical basis for taking ecological restoration project. And research is helpful to prevent or restore lake eutrophication.     

阳-非离子混合表面活性剂对沉积物吸附硝基苯的影响

研究了非离子表面活性剂Triton X-100、阳离子表面活性剂氯化十六烷基吡啶(CPC)及其混合物在沉积物上的吸附行为,探讨了它们对沉积物吸附硝基苯的影响.结果表明,CPC和Triton X-100在沉积物上的吸附等温线均为非线性,吸附量随着平衡浓度的增加急剧增加,并迅速达到最大吸附量.低浓度CPC能明显增加Triton X-100在沉积物上的吸附,而高浓度的CPC则显著降低Triton X-100在沉积物上的吸附.Triton X-100略微降低CPC在沉积物上的吸附.在表面活性剂浓度较低的实际环境中,无论是阳离子或非离子表面活性剂,将主要被土壤或沉积物吸附并固定.硝基苯在沉积物上的吸附等温线为线性.CPC和Triton X-100促进沉积物对硝基苯的吸附,CPC-Triton X-100混合表面活性剂溶液能进一步增强沉积物对硝基苯的吸附.因此,阳离子和非离子混合表面活性剂可增强土壤或沉积物对有机污染物的吸附固定能力,也可以用来制备有机膨润土以提高其吸附处理废水的性能.     

月亮泡底泥中元素的分布及其生态风险评价

对吉林省西部月亮泡底泥中元素的空间分布、来源以及重金属的潜在生态风险进行了研究。与吉林省中西部土壤中元素平均值相比,月亮泡表层底泥中明显富Hg、Pb、Ca、N,而相对贫As、Co、Mn、Th、Cl、Na。在湖底表层底泥中,As、Hg、U、Cd、Cu、Zn、Cr、Se、Mo、Co、Ni、Mn、N、P、MgO、Fe2O3、CaO、有机碳与Al2O3呈明显的正相关关系,表明它们的地球化学性质与粘土矿物的含量密切相关。表层底泥中Hg、Cd、As、Cr、Cu、Zn、Pb的潜在生态危害性均很小。在月亮泡的两个沉积柱中,元素含量随深度的变化不尽相同。在沉积柱1中,Fe2O3、Mn、P、Zn、Cu、Ni、Co、Cr、Cd等元素含量随深度变化不大,表明其沉积环境较为稳定。在沉积柱2中,元素含量波动较大,表明该沉积柱的沉积环境较为动荡,并在76～80cm和104～108cm处,As、Fe2O3、Mn、P、Cu、Zn、Co、Ni、Cd、Th、U等含量急剧增高;在70～90cm处Mn/Fe比值高,表明当时干旱少雨、沉积环境较为氧化,在104～108cm处Rb/Sr比高,可能反映当时高温多雨、化学风化作用较为强烈。两个沉积柱的Cr/Th比基本相似,表明沉积柱的物源基本相同。沉积柱中重金属的潜在生态危害程度也很小,表明从垂向上进入月亮泡水体的重金属污染物数量也很少。     

鄱阳湖枯水期沉积物磷释放特征及对水位变化响应

通过研究鄱阳湖枯水期不同高程沉积物磷释放热力学和动力学特征,试图建立沉积物磷释放与水位间响应关系,进一步揭示由于江湖关系变化导致的水位下降对鄱阳湖沉积物磷释放风险影响.结果表明:(1)鄱阳湖沉积物高程越高,即出露时间越长,中部和"五河"尾闾区沉积物EC0、DTP、DOP和SRP最大释放量及初始释放速率(0~5 min释放速率)越大,而北部湖区因采砂活动等影响,变化不明显.(2)鄱阳湖水位的持续下降引起的沉积物出露时间延长和出露面积增加,导致全湖沉积物DTP、DOP和SRP最大释放量分别增加了91、81和34 t,虽然该增加量对全湖磷负荷贡献较小(占外源P输入负荷的4.1%、3.7%和1.5%),但"五河"尾闾区沉积物磷释放增加强度为全湖平均值的3倍,意味着随江湖关系的持续变化,来年丰水期鄱阳湖沉积物磷将会集中释放,尤其是"五河"尾闾区等重点敏感区域,其沉积物磷释放量的增加将进一步加大鄱阳湖局部湖区水质下降风险.     

底泥耗氧量（SOD）数学模型与应用

底泥耗氧是自然水体氧平衡中很重要的一部分。底泥耗氧的影响因素众多。目前国内对底泥耗氧研究大多处于实验室阶段,数学模型的应用很少。阐述了底泥耗氧机理及底泥耗氧数学模型的研究进展,重点介绍了国外已成功验证与应用的底泥通量模型的研究情况。利用底泥通量数学模型探讨了苏州河沿岸合流污水泵站溢流对SOD的影响。结果表明：平均每次沿岸合流泵站雨天排江（CSOs）对苏州河底泥耗氧量的贡献是26．5％-41．2％。底泥疏浚短期可能会削减SOD,但CSOs对SOD的影响是长期的。