不同镉污染农田土壤上秸秆和炭化秸秆分解动态及其对土壤镉的吸附特征

通过温室土壤培养实验,研究不同镉污染农田土壤上不同的作物秸秆和炭化作物秸秆还田后的分解动态和还田秸秆材料对污染土壤中镉的吸附特征,探讨秸秆和炭化秸秆还田做为重金属镉污染农田土壤修复剂的可行性。实验结果表明,还田的油菜秸秆和玉米秸秆在2种镉污染水稻土壤上6个月分解了43％-65％,秸秆炭化后还田则很稳定,2种镉污染土壤上还田6个月时累计分解量小于5％。2种镉污染土壤上还田的秸秆和炭化秸秆随还田时间延长镉含量逐渐增加。模拟镉污染土壤上,相同时期油菜秸秆中镉含量显著高于玉米秸秆,油菜秸秆炭中镉含量显著高于玉米秸秆炭。在镉污染土壤上,还田的玉米秸秆、油菜秸秆、玉米秸秆炭和油菜秸秆炭对土壤镉的净吸附量相近,均小于1．1μg／g。在模拟镉污染土壤上还田的油菜秸秆和油莱秸秆炭对土壤镉净吸附量最高分别达到2．74μg／g和7．03μg／g,分别是玉米秸秆和玉米秸秆炭的2倍,且显著高于其在镉污染土壤上的净吸附量,具有高的吸附能力。     

污染土壤修复效果评定方法的研究

在实施污染土壤修复的环境工程后，需要通过灵敏和有效的评定方法对污染土壤修复的效果进行评定。然而，单纯依靠化学方法进行污染土壤修复效果的评定，不能揭示土壤的整体质量特征，因此需要生态毒理方法作为相互补充的手段。本文概述了植物毒性评定法、陆生无脊椎动物评定法和土壤微生物评定法及其在污染土壤修复效果评定中的应用，并对污染土壤修复效果评定方法的发展前景进行展望。     

大同盆地高砷地下水中可培养耐砷微生物的群落结构

大同盆地是典型的高砷地下水分布区。利用从地方性砷中毒严重病区山阴县采集的高砷地下水样品,用稀释培养法实验研究了外加砷源对地下水中微生物数量的影响;同时基于生物学可培养法和16SrDNA序列比对法,选取代表性高砷水样,研究了耐砷菌的种群特征。结果表明,外加砷源对地下水中微生物数量影响显著,高浓度砷会抑制大部分微生物生长,使微生物数量减少;低浓度砷对微生物生长具有一定促进作用。通过多次分离、纯化从3个不同砷含量地下水样中分离到多株砷抗性菌,经鉴定属于主要为Bacillus、Pseudomonas、Paenibacillus、Aeromonas、Enterobacter5个属。从RDP(RibosomalDatabaseProject)分析显示3个水样可培养微生物组成不同,都有生存能力强能够耐低浓度NaAsO2的Bacillales,优势耐砷菌是γ-proteobacteria,其中Enterbacter具有耐高浓度NaAsO2的能力。     

某大型化工企业周边居民区积尘中多环芳烃调查及健康风险评价

以江苏省某大型化工企业周边居民区为研究区域,调查企业主导风的下风向2 km范围内的居民区以及对照区积尘中多环芳烃(PAHs)含量,对16种PAHs污染分布和特征进行研究,并评估积尘PAHs通过暴露途径对人群健康风险。结果表明:居民区积尘中16种PAHs全部检出,污染区∑PAHs均值为2 294μg/kg,明显高于对照区145μg/kg;污染区7个测点中有6个测点苯并(a)芘出现超标,超标倍数为0. 17～2. 5倍;所测的16种PAHs化合物中蒽、荧蒽、芘、、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、苯并(a)芘浓度相对较高;通过PAHs主成分分析和特征比值判断,不完全燃烧源对积尘中PAHs贡献率达77. 4%,污染区PAHs来源呈现石油燃烧、煤燃烧以及石油源的复合污染特征,对照区PAHs主要来源为煤的不完全燃烧;以苯并(a)芘毒性等效浓度进行风险评估,污染区致癌风险值明显高于对照区,儿童摄入PAHs风险总体高于成人;对照区儿童和成人致癌风险均小于1×10~(-6),不存在致癌风险;污染区儿童和成人平均致癌风险值分别为3. 95×10~(-6)、2. 65×10~(-6),在可接受范围内,但存在潜在致癌风险。     

模拟优化模型在地下水监测布井中的应用

以北京市某农田用地地下水监测井为研究对象,基于农田水文地质参数建立了地下水多目标模拟优化模型。结合Monte Carlo分析法分析了地下水水流模型和溶质运移模型参数的不确定性,并求解了单口监测井的影响半径,最后借助NSGA-Ⅱ算法建立了两个目标函数之间的权衡关系。模型求解结果表明,监测系统可靠性目标最大为76.8%,对应的监测井数量最小为3口;当扩大污染羽的控制边界时,可以建立4口监测井。研究结果表明,模拟优化模型可以用于地下水监测井布井优化当中,建立两个目标函数之间合理的权衡关系,确定监测井的数量和位置,保证监测系统的可靠性。     

纳米镍/镁铝水滑石/活性炭复合材料的制备及染料污水的降解

在超声辅助的条件下,通过共沉淀法制备了纳米镍/镁铝水滑石/活性炭复合材料(nano-Ni/MgAl-LDHs/AC),并将其用于染料的催化降解。复合材料的制备分为2个步骤,首先在真空条件下,通过共沉淀法在活性炭载体上制备镁铝水滑石(MgAl-LDHs);再通过抗坏血酸的还原作用将纳米镍沉积到MgAl-LDHs/AC表面。采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线能谱分析(EDS)、X-射线衍射仪(XRD) 和傅里叶红外光谱(FT-IR)等测试方法表征了所制备样品。MgAl-LDHs分布在活性炭表面,呈现花状平板结构,粒径大小为(80±30)nm,纳米镍修饰在MgAl-LDHs/AC表面,平均粒径40 nm。所制备的复合材料对甲基橙、孔雀绿和亚甲基蓝的降解率均达到98%以上。     

微波辐照铬渣解毒的工艺研究

根据含铬废渣的污染特性,利用煤、污水处理厂脱水污泥和紫茎泽兰秸杆作还原剂,在微波辐照下进行单因素与多因素正交还原解毒实验.实验表明,紫茎泽兰秸杆和脱水污泥的解毒效果优于煤,并且得出在实验条件范围内,干法微波解毒的最佳工艺条件为:紫茎泽兰秸杆作还原剂,物料配比为6 g秸杆:4 g铬渣,微波功率为500 W、升温900℃.该工艺条件不仅解毒效果好,而且费用与能耗较低,对实现以废治废,推进循环经济具有现实意义.     

山西太谷农村薪柴和蜂窝煤颗粒物和多环芳烃排放特征研究

测定并计算了太谷农村蜂窝煤和薪柴两种燃料颗粒物、CO、CH4和多环芳烃排放因子,其中多环芳烃包括16种美国环保局优控化合物、12种非优控母体多环芳烃、12种硝基多环芳烃和4种含氧多环芳烃.蜂窝煤4类多环芳烃化合物的排放因子分别为3.56±5.42、0.73±0.099、0.22±0.48和0.36±0.62 mg·kg-1,薪柴为62.6±41.3、20.4±3.61、4.44±6.18和0.84±1.00mg ·kg-1.薪柴大多数污染物排放因子高于蜂窝煤,但蜂窝煤多环芳烃排放因子的变异则高于薪柴.蜂窝煤和薪柴多环芳烃排放因子的成分谱有显著差异,除菲、荧蒽和苯并(b)荧蒽为共同优势排放物外,萘、芴、屈和苯并(k)荧蒽为蜂窝煤的特征排放物,芘、环戊烯(c,d)芘和苯并[a]蒽为薪柴的特征排放物.3-硝基荧蒽与3-硝基菲和2-硝基萘分别是蜂窝煤与薪柴排放的主要硝基多环芳烃.母体多环芳烃排放因子的气固比主要受分子量(挥发性)影响,衍生多环芳烃则与取代基的性质有关.蜂窝煤燃烧前期母体多环芳烃的排放因子显著高于后期,两个阶段的总排放因子分别为9.52±12.3和2.54±2.42 mg· kg-1,衍生多环芳烃在两个阶段的差别小于母体多环芳烃.     

A 50-year sedimentary record of heavy metals and their chemical speciations in the Shuangtaizi River estuary (China): implications for pollution and biodegradation

Two parallel sediment cores collected from tidal flat located in the Shuangtaizi River estuary were analyzed for heavy metal concentrations and chemical speciations. Based on the ¹³⁷Cs activity profile, mean sedimentation rate at the sampling site during the past 50 years was estimated to be 1.3 cm·a^-1. Correlation analyses show that almost all the metals are associated with each other, suggesting that these metals might be derived from same sources and/or affected by same geochemical processes. Influence of total organic carbon (TOC) content on the concentrations of Cr, Ni, Cu and Cd is evident. Silt and clay contents, instead of sand content, play an important role in the distribution of these metals. The dominant binding phases for most of the metals (except for Cd) are the residual. The relative decrease of the residual fraction of Cd and Pb in the upper 66 cm of the core is striking. The distribution of chemical fraction confirms that the residual fractions of these metals have a natural origin, while only the non-residual fractions of Cd and Pb increased upward the core due to pollution in the past five decades. Pollution assessment on these heavy metals based on Index of Geoaccumulation (I_geo) also demonstrates that most of the metals are unpolluted. The weak pollution as observed in the sediments is perhaps related to a local plant, the Suaeda heteroptera Kitag, which may have played a significant role in the biodegradation of these metals and the metal distribution in the estuary.     

铜仁汞矿区土壤汞污染现状调查研究

为了进一步对废弃汞矿污染区的生态环境进行跟踪调查及科学的评价,2015年通过对铜仁市废弃汞矿区周围的稻田、旱田及菜地土壤汞污染现状调查分析。采用S型随机抽样方式,并使用原子荧光光度法对研究对象进行分析。结果表明:万山镇、云场萍及路腊村汞矿区稻田土壤总汞(THg)含量平均值分别为123.75、79.33、21.89 mg/kg;其旱田土壤THg含量平均值分别为:117.20、73.34、19.90 mg/kg;其菜地土壤THg含量平均值分别为129.40、81.78、26.50 mg/kg;且,万山汞矿区甲基汞(Me Hg)含量平均值分别为6.48(稻田)、4.80(旱田)、6.40μg/kg(菜地);云场萍汞矿区Me Hg含量平均值分别为3.73(稻田)、2.47(旱田)、6.40μg/kg(菜地);路腊村汞矿区Me Hg含量平均值分别为1.92(稻田)、0.87(旱田)、2.47μg/kg(菜地)。以上结果说明万山废弃汞矿区的污染程度高于云场萍废弃汞矿区及路腊村废弃汞矿区。