曹妃甸围填海土壤重金属积累的磁化率指示研究

环境磁学方法在土壤重金属污染识别中被广泛运用,其具有简单、快速、无破坏性和灵敏度高的特点.本研究以北方典型的围填海区——曹妃甸工业区土壤为例,开展土壤磁化率对重金属积累的指示研究.根据研究区的土地功能规划特征,将研究区土壤分为工业区土壤、生活区土壤以及自然滩涂和湿地土壤共3类.共采集35个表土(0~10 cm)样品和3个土壤剖面柱状样,分析土壤中的磁化率(χlf)、铁(Fe_2O_3)含量及重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb、Mn、V)元素含量.结果表明:工业区表土磁化率和重金属含量空间分异性较高,受工业生产的影响明显;工业区和生活区剖面中0~20cm的表层土壤中,各重金属均出现不同程度的富集现象,而远离工业区的潮滩剖面中重金属含量变化不明显.研究区表土磁化率与重金属含量总体上有相关性:其中工业区表土磁化率与Fe_2O_3、Ni、Cu、As和V呈现极显著(P0.01)正相关,可以作为指示土壤重金属积累的指标.但在生活区和自然潮滩湿地土壤中,土壤磁化率的高低不能很好地指示重金属的积累情况,推测可能与土壤中磁性物质来源以及潮滩湿地的环境条件有关.     

红壤模拟铜污染下紫云英根表形态及其组织和细胞结构变化

采用根形态研究、显微镜观察和透射电子显微镜观察,研究了红壤模拟铜污染下紫云英根表形态及其组织、细胞结构变化.结果表明:当污染铜为0～40mg·kg^-1时,紫云英生长发育正常,根形态完好,功能正常.当污染铜水平在50 mg·kg^-1以上时,紫云英根开始出现受害症状:表现在根粗短呈淡褐色,根毛少且短,主根弯曲,并分出较短的叉根;表皮层出现皱缩;细胞壁略呈波浪形,厚薄不均,质膜界线不明显.紫云英地上部分生长发育受影响,产量开始下降.铜污染水平达到200mg·kg^-1时,根腐烂、组织黑色化、细胞壁断裂,胞质严重收缩解离,紫云英死亡,表明供试红壤临界铜污染浓度为50mg·kg^-1,并且紫云英根对土壤铜污染的耐性随生育期延长而增强,根细胞壁是根耐毒的主要部位.     

多氯联苯污染土壤茵根真菌-紫花苜蓿-根瘤菌联合修复效应

选用紫花苜蓿(Medieago sativa L.)作为宿主植物,盆栽试验研究了丛枝菌根真菌(Glomus caledonium)和苜蓿根瘤菌(Rhizobium meliloti)单接种及双接种对PCBs复合污染土壤的联合修复效应.结果表明.在紫花苜蓿.菌根真菌.根瘤菌共生体系中,紫花苜蓿对土壤中PCBs的降低起到明显作用,使轻度污染和重度污染土壤中PCBs浓度分别下降了15.8%、23.5%,紫花苜蓿单接种菌根真菌和苜蓿根瘤菌后轻度污染和重度污染土壤中PCBs浓度分别下降了14.8%、24.1%和20.6%、25.5%,双接种后土壤PCBs分别降低了23.2%、26.9%,而且也改变了紫花苜蓿根际土壤微生物群落的碳源利用程度,改善了微生物群落功能多样性.可见,紫花苜蓿豆科植物.菌根真菌一根瘤菌特殊共生体对PCBs污染土壤显示了较好的修复潜力.     

我国土壤环境质量研究几个值得探讨的问题

针对当前我国土壤环境工作情况,讨论了土壤环境质量研究中3个值得探讨的问题:土壤污染定义、土壤环境质量标准修订和土壤污染防治法立法.关于土壤污染的定义,目前尚无一致的认识.笔者在综合国内外主要观点的基础上提出了土壤污染的定义,并建议建立基于风险评估的土壤环境质量标准体系,认为目前宜制订土壤环境质量目标值、土壤(分别有农业、居住、工业用地土壤)环境质量指导值和土壤污染危害临界值3类标准值,同时分别提出了初步的制订方法.制定土壤污染防治法是我国建立一套行之有效的土壤环境管理体系的需要,笔者在技术层面上讨论了土壤污染防治法的制定问题.     

丛枝菌根真菌与重金属的相互作用对玉米根际微生物数量和磷酸酶活性的影响

以玉米为供试植物 ,研究了砂培条件下不同丛枝菌根真菌 (Acaulosporalaevis,Glomuscaledonium ,Glomusmanihotis)与不同浓度重金属 (铜和镉 )的相互作用对菌根侵染率、孢子数、根际微生物数量和磷酸酶活性的影响 .在不同浓度的铜和镉中 ,G .caledonium的侵染率均最高 ,且随重金属浓度的增加而变化较小 ,而它的孢子数在这 3种接种处理中最低 .低量的铜 (0 .0 5mg/kg)可显著地减少不接种、接种A .laevis和G .manihotis的细菌数量 ,却能显著地增加接种处理的真菌数量 .当溶液中铜的浓度大于 0 .2mg/kg时 ,接种处理的真菌数量小于不接种处理的真菌数量 .铜或镉的浓度不同时放线菌数量均有接种远大于不接种 ,其中接种之间放线菌数量相差不大 ,且随重金属浓度增大而变化较小 .无论是不同浓度的铜还是不同浓度的镉的接种处理常有利于增加磷酸酶活性 .重金属浓度低时 ,细菌和真菌数量、磷酸酶活性变化较大 ,高浓度时变化较小 .图 7参 15     

腐殖酸作用下酸性多孔介质中纳米TiO2的迁移与滞留机制

探讨了富里酸（FA）和胡敏酸（HA）存在条件下饱和石英砂填充柱中纳米二氧化钛（nTiO₂）的迁移和滞留机制.结果表明,pH 4.0条件下,不存在FA和HA时,nTiO₂不发生迁移;FA和HA吸附到nTiO₂表面,改变nTiO₂电动性质,促进其在饱和多孔介质柱中迁移.随着FA和HA浓度由1mg/L升高至10mg/L,nTiO₂的流出率（填充柱流出液与进液中nTiO₂总量的比值）分别由0.01和0.88升高至0.91和0.94;相同条件下,HA在nTiO₂表面的吸附量比FA大,对nTiO₂迁移性的促进作用也更大.离子抑制nTiO₂的迁移,且CaCl₂影响大于NaCl.相同NaCl浓度,与FA相比,HA作用下nTiO₂的迁移性更强,并且7%~56%的nTiO₂沉降在第二极小势能区,高于FA作用下的4%~17%,更易被重新释放.nTiO₂与石英砂之间的高势垒促进nTiO₂的迁移,而低势垒、第二最小势能、阻塞作用、扩散和重力沉降是nTiO₂滞留的主要原因.     

红壤不同粒级组分中砷的形态——基于连续分级提取和XANES研究

土壤固相由不同大小的土壤颗粒构成.研究砷在土壤不同粒级组分中的形态,有助于深入了解土壤中砷的生物有效性、移动性及其环境风险.本文以砷吸附能力很强的红壤为研究对象,采用传统化学提取法研究了砷在各粒级组分（50～250μm,5～50μm,1～5μm和〈1μm）中的含量和形态,并采用X射线吸收近边结构（XANES）光谱法表征...     

水稻、小麦籽粒砷、镉、铅富集系数分布特征及规律

收集现有文献资料,统计土壤、稻米/小麦籽粒As、Cd、Pb含量的污染数据,将数据分为污染调查数据和添加盐作物栽培试验两类,分别计算其作物富集系数(PUF),并对PUF的分布特征及规律进行分析和总结.结果表明,污染调查数据计算稻米对As、Cd、Pb的PUF中值和全距分别为:0.026(0.004~0.090)、0.150(0.014~1.470)、0.005(0.001~0.031);添加盐试验数据计算稻米对As、Cd、Pb的PUF中值和全距分别为:0.010(0.003~0.033)、0.360(0.056~1.700)、0.002(0.001~0.019).污染调查数据计算小麦籽粒对As、Cd、Pb的PUF中值和全距分别为0.010(0.001~0.110)、0.190(0.030~2.110)、0.017(0.001~0.075);添加盐试验数据计算小麦籽粒对As、Cd、Pb的PUF中值和全距分别为:0.010(0.003~0.028)、0.150(0.055~0.730)、0.001(0.001~0.014).添加盐试验数据与污染调查数据得出的PUF跨幅有明显差异.PUF数值受土壤污染程度、环境条件及作物本身特性等因素的多重影响而不易精准预测,但ln(PUF)符合Gaussian概率分布(R2在0.38~0.94之间).PUF概率模型用于一般风险评估及土壤环境基准制定的保守风险概率计算的条件是,目标污染场地污染程度等参数取值必须在PUF概率模型推导时对应参数取值范围以内,且土壤基本性质及作物生长的环境条件较为一致.     

2种脂类物质对多氯联苯的吸附特性研究

研究了2种脂类物质卵磷脂(PC)和甘油三酯(TG)对PCB28的吸附特性.结果表明,2种脂类物质均可以在8h内达到对PCB28的吸附平衡,吸附量大,且PC高于TG.在PCB28初始浓度为50～250μg·L-1,随着PCB28初始浓度的增加,PC和TG对PCB28的绝对吸附量和相对吸附量均不断增加,其对PCB28的等温吸附均可以用Linear吸附方程较好表征,计算得到PC和TG对PCB28吸附的Kd值分别为38.84L·g-1和20.14L·g-1,PC对PCB28具有更强的吸附能力,脂肪酸碳链长度可能是影响脂类物质吸附机制的主要原因.     

基于人体血铅指标的区域土壤环境铅基准值

由于铅对儿童的强烈神经毒性且土壤铅已经成为儿童铅暴露的主要来源,土壤环境铅基准一般基于儿童血铅含量的方法制定.收集国内现有资料,总结并确定出符合我国实际的关键参数取值范围,其中空气、饮水中铅含量分别在0.12~1.0μg.m-3、2~10μg.L-1之间;0~6岁儿童饮食暴露途径铅摄入量约10~25μg.d-1;育龄妇女血铅几何均值4.79μg.dL-1,标准差1.48.采用国际上认可度较高的综合暴露吸收生物动力学模型(IEUBK)和成人血铅模型(ALM),计算我国居住用地和工业/商业用地土壤环境铅基准值分别为282 mg.kg-1和627 mg.kg-1,略低于英美等国.参数敏感性分析表明,我国儿童平均铅暴露量明显高于发达国家且暴露场景与欧美发达国家有明显不同.我国亟需开展环境铅暴露与儿童血铅含量相互关系研究,制定基于血铅指标的铅污染土壤风险评估方法导则.