污灌区农田土壤多环芳烃污染及风险评价

污灌区农田土壤可能受到多环芳烃(PAHs)的严重污染.本文以山西省黎城污灌区为研究对象,对其中农田土壤中16种优控PAHs的含量水平、组成特征以及风险进行分析和评价.结果表明,该污灌区农田土壤中PAHs总含量范围为16.03—1320.95 ng·g~(-1),平均值为226.74 ng·g~(-1).土壤中PAHs以4—6环的PAHs为主,占总量的61%.风险评价结果显示该区域有40%的样品受到污染,其中重度、中度和轻微污染所占比例分别为2.9%、2.9%和34.3%.健康风险评价结果显示,该区域已具有潜在的致癌风险.从污染评价结果以及与山西省内其它区域农田土壤多环芳烃含量比较来看,研究区土壤已经受到PAHs不同程度的污染.在未来环境管理和控制过程中应采取有效措施,以保护人体健康和生态环境安全.     

污灌区重金属和多环芳烃复合污染及其对农田土壤微生物数量的影响

污水灌溉作为一种污水再利用的方式已得到广泛的应用,但该方式产生的污染不仅危害植物生长,而且可对土壤微生物生长和代谢产生明显不良影响。为了解污水灌溉对农田产生的复合污染及其对微生物数量的影响,以太原市小店污灌区农田土壤为研究对象,采用R语言程序系统研究了土壤中重金属和多环芳烃的污染水平及分布特征,并对不同复合污染程度下农田土壤中微生物数量的分布进行了分析。研究表明,小店污灌区污染因子对土壤质量的影响大于肥力因子,土壤污染程度的评价处于首要地位。用综合污染指数对农田土壤重金属污染进行评价,结果显示,污灌区中部分土壤重金属污染等级为轻度污染或警戒等级;以土壤环境质量(GB15618—2008)国家二级标准值作为评价标准,对多环芳烃污染进行对比分析,结果表明,约有34%的点位超准。不同复合污染程度下,污染土壤中细菌、真菌的数量与对照相比均呈显著下降趋势,且随着重金属和PAHs含量的增加,细菌、真菌数量逐渐减少,而放线菌数量随污染程度的增加在4月和7月与对照相比呈下降趋势,在10月份高于对照;此外,微生物总数随时间延长呈现先上升后下降的变化趋势,7月份达最大值。因此,在一定程度上,微生物数量变化可反映污灌区土壤重金属和多环芳烃复合污染胁迫下的土壤质量变化。     

植物-微生物联合修复PAHs污染土壤的调控措施对比研究

多环芳烃是一种持久性有机污染物,具有很强的生物毒性,其进入食物链后表现为"三致"效应(致畸、致癌、致突变),对人体危害严重,目前对PAHs污染土壤修复的研究是全球热点问题之一。经查阅文献得知,目前的报道多为室内盆栽实验,而有关大田实际修复的报道较少,为了探索更有效的PAHs污染土壤修复技术,通过在设施农田开展试验,分析植物促生菌(G)、木质素(L)对"鼠李糖脂(RL)强化油菜(Y)-专性降解菌(N)联合修复PAHs污染土壤"的调控情况。结果表明,Y+N+RL+L可以有效去除土壤中的高环数PAHs,而对于PAHs总量和低环数PAHs的降解效果不明显;Y+N+RL+G处理对PAHs总量去除率为46.71%,Y+N+RL+G+L处理对PAHs总量的去除率为53.26%;Y+N+RL+G+L处理可促进油菜根部富集PAHs,根部PAHs质量分数达125.60μg·kg~(-1);Y+N+RL+G+L处理降低了油菜生物量,而Y+N+RL+G处理对油菜生长及其PAHs富集情况无较大影响。遵循"边生产边修复"原则,考虑食品安全及实际修复效果,认为植物促生菌调控"鼠李糖脂强化油菜-专性降解菌联合修复PAHs污染土壤"为本实验筛选出的PAHs污染土壤修复的最优方法。     

有机酸与表面活性剂联合作用对土壤重金属的浸提效果研究

重金属污染土壤的原位淋洗修复既要实现对重金属的高效去除,还要尽量减少对土壤性质的破坏,这一点在农业污染土壤修复中尤为重要。以张士污灌区农田土壤为研究对象,利用振荡浸提技术筛选有机酸和表面活性剂组合,并确定了两者联合淋洗修复污染土壤的最佳配比。结果表明:有机酸(酒石酸、乙酸、柠檬酸和苹果酸)中的酒石酸浓度为0.5 mol.L-1和表面活性剂(SDBS、鼠李糖和皂素)中的皂素质量分数为0.7%时对土壤Cd、Pb、Zn的浸提效果较好;在酒石酸与皂素体积配比为1∶1时,对重金属Cd、Pb、Zn浸提效果最好,浸提率分别为87.62%、36.30%、20.67%;单一有机酸、表面活性剂或者有机酸与表面活性剂的混合溶液,对土壤重金属的浸提效果均为Cd>Pb>Zn。虽然有机酸与表面活性剂联合浸提效果略低于酒石酸浸提,但其弱酸性对土壤性质影响较小,在原位淋洗修复工程中有较好的应用前景。     

太原市污灌区农田土壤中多环芳烃污染特征及生态风险评价

通过对污灌区农田土壤多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)的分布特征、污染程度及来源进行解析,深入了解污水灌溉引发的土壤污染问题,实现污水灌溉农田土壤的污染预警和科学合理利用.在太原污灌农田共采集110个土壤样品,使用气相色谱-质谱仪(Gas Chromatography...     

芘污染土壤的根瘤菌-植物修复效应研究

土壤多环芳烃(PAHs)的污染已经成为了全球性的热点问题,微生物-植物联合修复技术是解决土壤有机污染的一种低耗高效的新型修复技术。以往作为目标污染物,绿豆根瘤菌(Rhizobium leguminosarum),紫花苜宿根瘤菌(Rhizobium meliloti)为供试微生物,选用绿豆(Vigna radiata L.)、紫花苜蓿(Medicago sativa L.),黑麦草(Lolium perenne L.)和花生(Arachis hypogaea L.)作为修复植物。采用盆栽实验,研究在100 mg·kg-1污染条件下,接种根瘤菌对植物修复法污染土壤效果的影响。结果表明:培养60d后,4种植物均提高了芘污染土壤的pH,并提高了土壤脱氢酶的活性,其中种植绿豆的效果最好,其次为花生。此外,4种植物均提高了土壤中芘的去除率,提高幅度依次为绿豆(33.70%)花生(21.63%)黑麦草(10.55%)苜蓿(7.72%)。接种根瘤菌后发现,绿豆和花生根瘤数显著高于对照组,苜蓿与根瘤菌没有结合,而黑麦草则不和根瘤菌共生。根瘤菌对土壤中pH有一定的提高作用,但效果不显著。此外,根瘤菌提高了绿豆、花生和紫花苜蓿的生物量以及绿豆和花生处理组土壤的脱氢酶活性。并提高了绿豆和花生对土壤中芘的去除率,分别为4.10%和2.02%。研究表明:种植绿豆对土壤芘的去除率最高(94.63%),根瘤菌能与其根系结合良好,强化了绿豆修复芘污染土壤的能力,结果可为微生物-植物修复芘污染土壤提供新的参考。     

有机氯农药六六六污染土壤的植物修复研究

我国20世纪六七十年代大量施用的有机氯农药,由于其性质极其稳定,在土壤至今仍有残留。植物修复有机农药污染土壤并不多见,但具有广阔的应用前景。此项研究对提高土壤环境质量、保证农产品的安全、实现农业可持续发展等有着重要的理论和现实意义。文章以多花黑麦草(Lolium multiforum Lan.)、紫花苜蓿(Medicago sativa L.)和籽粒苋(Amaranthus hypochondriacus L.)作为供试植物,在有机氯农药六六六(HCH)质量分数为1.09 mg.kg-1的污染土壤中种植3个月,研究了种植不同植物条件下土壤中HCH的消解情况。研究结果表明,与对照相比,种植植物大大提高了土壤中微生物数量和酶的活性,并且微生物的数量和酶的活性与土壤中HCH的消解密切相关。试验结束后,不同处理中HCH及其4种异构体的总含量降低幅度为43.87%~65.79%,其中种植紫花苜蓿和多花黑麦草的处理中HCH消解较快,对HCH污染土壤修复的效果较好。可见,植物修复技术是一种可行的环境友好的修复六六六污染土壤的技术。     

有机酸与表面活性剂联合作用对土壤重金属的浸提效果研究

重金属污染土壤的原位淋洗修复既要实现对重金属的高效去除,还要尽量减少对土壤性质的破坏,这一点在农业污染土壤修复中尤为重要。以张士污灌区农田土壤为研究对象,利用振荡浸提技术筛选有机酸和表面活性剂组合,并确定了两者联合淋洗修复污染土壤的最佳配比。结果表明：有机酸（酒石酸、乙酸、柠檬酸和苹果酸）中的酒石酸浓度为0.5 mol.L-1和表面活性剂（SDBS、鼠李糖和皂素）中的皂素质量分数为0.7%时对土壤Cd、Pb、Zn的浸提效果较好;在酒石酸与皂素体积配比为1∶1时,对重金属Cd、Pb、Zn浸提效果最好,浸提率分别为87.62%、36.30%、20.67%;单一有机酸、表面活性剂或者有机酸与表面活性剂的混合溶液,对土壤重金属的浸提效果均为Cd〉Pb〉Zn。虽然有机酸与表面活性剂联合浸提效果略低于酒石酸浸提,但其弱酸性对土壤性质影响较小,在原位淋洗修复工程中有较好的应用前景。     

生活垃圾堆填区周边农田土壤中多环芳烃的污染特征

土壤多环芳烃(PAHs)的污染日益受到关注,PAHs是垃圾渗滤液中的主要有害成分之一.以苏北某市城郊结合部露天垃圾堆放场为对象,采用高效液相色谱法分析周边农田土壤中16种PAHs的含量特征及分布规律.结果表明,垃圾场周边农田土壤PAHs含量总体表现为随距垃圾堆体的距离增大而降低的趋势.土壤中PAHs总量(平均值为1 208.5μg·kg-1)明显高于未污染土壤(509.25μg·kg-1),其中显著提高了土壤中难降解、难挥发的4环芳烃的含量,按照欧洲农业土壤PAHs含量与分布标准,达到中等或中等以上PAHs污染水平,说明垃圾堆填场周边农田土壤存在PAHs的污染风险.     

固定化毛霉对工业和农田污染土壤中多环芳烃的降解和生物有效性评价

为了探讨微生物修复不同类型多环芳烃污染土壤的可行性,应用固定化毛霉对多环芳烃污染工业土壤及农田土壤进行微生物修复,用羟丙基-β-环糊精(HPCD)提取模拟评价多环芳烃的微生物可利用性,并分析多环芳烃微生物降解和生物可利用性的相关关系.焦化厂污染土壤中多环芳烃的30 d降解率为77.6%,沈抚灌区污染土壤中多环芳烃的30 d降解率为54.2%,焦化厂土壤和污灌区农田土壤中多环芳烃降解差异明显.焦化厂土壤和污灌区土壤中多环芳烃的30 d降解量和多环芳烃的环糊精可提取量具有相关性,各环数多环芳烃的环糊精可提取量变化解释了焦化厂和污灌区土壤中多环芳烃降解的差异机制,说明可用环糊精提取量预测微生物降解土壤多环芳烃的情况.