荷兰人体健康土壤环境基准与标准研究及其对我国的启示

土壤环境基准与标准是开展土壤环境保护与管理的基础. 荷兰是世界上较早开展污染土壤风险管控与土壤环境基准研究的发达国家之一,本文以荷兰为例,综述其土壤环境基准与标准研究,以期为我国土壤环境基准制定提供参考. 通过分析荷兰建立的有关土壤环境保护与管理的政策与法规,系统梳理已经制定的基于保护人体健康的土壤环境基准与标准,从人体毒理学基准、用地类型、暴露途径以及暴露参数四方面阐述荷兰土壤环境基准的制定方法,最后提出对我国土壤环境基准研究的建议. 荷兰较早制定了有关土壤修复的法案,形成了以土壤修复和可持续管理为主的法律体系,建立了以干预值和最大值为主的标准体系,并确定了土壤环境基准推导的理论方法. 我国应完善土壤污染防治的法规标准体系,开展符合区域具体情况、多种用地方式下的精细化土壤环境基准研究,加强本土化暴露评估模型研究,建立土壤环境基准数据库与优控污染物名录.      

污泥与猪粪作为培养基微生物去除垃圾焚烧飞灰中的重金属

以污泥或猪粪代替常规的无机盐(SM)作为A.ferrooxidans和A.thiooxidans复合菌株的培养基,利用微生物淋滤法去除垃圾焚烧飞灰中的重金属.结果表明,重金属去除率大小顺序为:污泥+菌液>SM+菌液>猪粪+菌液.污泥+菌液的处理中,经过15d的微生物淋滤,Cd、Zn、Cu去除率最高分别达到88.1%、78.7%、69.6%,而猪粪+菌液的处理,3种金属的去除率分别为82.4%、73.5%、60.0%.试验也表明,相同浓度的猪粪DOM对硫杆菌复合菌株的抑制作用远大于污泥DOM.当污泥DOM和猪粪DOM中水溶性有机碳浓度分别高于400mg/L和150mg/L时,就表现出对硫杆菌的不可修复的抑制作用.猪粪DOM中小分子量组分较多是造成这一现象的主要原因.     

酿造污泥的农业利用对地下水的影响

本文通过模拟渗滤实验对酿造残渣(NovoGro)在天津地区农业利用可能产生的环境影响-氮素对地下水的潜在污染———进行了比较系统的研究。结果表明,氮素(主要是NO3-)在土壤中的迁移和积累行为在不同作物和土壤条件下是有差异的。在水田中施用NovoGro,不会引起水体的氮素污染问题;旱田(小麦)表层土壤和下渗水中NO3--N的含量则随NovoGro的施用量的增加而增加,当施用量达到45t/hm2时足以造成地表径流和地下水的NO3--N污染。     

模型池塘生态系统设计与应用研究

报道了三种模型池塘生态系统即池塘微宇宙、池塘中宇宙和模型水陆生态系统的设计、组建与应用研究结果。三种模型生态系统分别由水族箱（６０×３０×４０）ｃｍ３、玻璃钢水槽（３×１×１）ｍ３和水泥池（２×２×０．６）ｍ３组成，铺垫一定量含有水生生物种子、孢子及卵子的干河泥，灌注自来水。起始氮、磷浓度按中富营养水平配置。培育约一个月，即可分别长成典型的沉水植物群落和沿岸植物群落，并可维持达数月。冬季水槽排干，第二年注水培养，生物群落可重新发展。该系统可连续使用数年。单甲脒农药影响实验结果表明，三种模型生态系统反应均灵敏，可以作为评价、预测化学污染物直接或经地表径流进入水体引起整体生态效应的良好工具。     

不同基质对马尾松容器苗及其菌根的影响

以10种培养基质，对马尾松进行容器育苗研究．结果表明：以竹叶为基本材料配制基质，比纯黄心主基质培育的马尾松百日苗，干物质重增加对2％；与蛭石基质相比，增加43.9％；与松树皮基质相比，增加25.0％以松针为基本材料配制的基质效果近似于竹叶．两者对苗木生长的影响，与各处理相比较，均达到了极显著水平．培养基质理化性质与苗木生物量相关的矩阵分析表明，容器基质的客重和孔隙度对苗木生长影响最大;基质内有效养分含量，特别是磷含量的多少很重要．竹叶和松针作为基质，表现了良好的理化性质，促进了马尾松苗木早期菌极化，百日苗面根感染率分别比黄心土基质的百日苗提高12.9％和17.0％同时加快了苗木生长．     

不同河岸带植物根际丁草胺降解特性差异及其微生物学机制

以根际袋盆栽方法,研究了芦苇(Phragmites australis)、茭白(Zizania aquatia)、菖蒲(Acorus calamus Linn)三种典型河岸带植物根际丁草胺降解特征的差异,并从微生物学角度探讨了可能的机制.结果表明,与非根际相比较,不同河岸带植物根际对土壤中丁草胺降解有显著的增强效应.不同河岸带植物对丁草胺的降解效果存在显著差异,降解效果由大到小的次序为:菖蒲,芦苇,茭白.芦苇、茭白、菖蒲根际丁草胺降解速率常数依次分别为0.0606、0.0500、0.0680.在丁草胺作用下,不同河岸带植物根际与非根际土壤关键酶的活性和微生物特征存在明显差异.丁草胺对几种植物根际与非根际脱氢酶与脲酶都有不同程度的激活,但随后抑制并趋于正常水平,而磷酸酶则基本上影响不明显.同期根际的酶活性要比非根际的高.丁草胺作用后,对土壤细菌及真菌有明显的抑制作用,但对放线菌的数量影响不大.与芦苇和茭白相比,菖蒲根际土壤酶活性和微生物数量明显更高,说明该植物对土壤中丁草胺污染具有较好的缓冲作用,从而大大提高了丁草胺的微生物降解的增强效应.     

磷对褐土中锌镉次级吸附和解吸影响

通过吸附和解吸试验,研究了不同磷吸附量石灰性褐土对锌镉次级吸附和解吸的影响。结果表明,次级吸附锌和镉对不同吸附量磷土壤的磷解吸量随磷吸附量的增加而增加,而磷解吸量随次级吸附后锌、镉浓度的增加而降低,即随锌镉添加量的增加,磷的有效性有所降低。土壤对锌的次级吸附量和吸附率随磷吸附量的增加先降低后升高,并随添加镉浓度的增加而降低,解吸量和解吸率随磷吸附量的增加而增加,说明在正常施磷范围内,增加磷的施用量能提高土壤中锌的有效性,同时,土壤对高浓度锌的次级吸附率小于低浓度锌的次级吸附率,而土壤对高浓度锌的解吸量和解吸率要远大于对浓度锌的解吸量和解吸率;土壤对镉的次级吸附量、吸附率和解吸量、解吸率都随着磷吸附量的增加而增加,且吸附量随添加镉的量增加而增加,但镉次级吸附量和吸附率随添加锌浓度的增加而减小,解吸量和解吸率却增大,说明在磷吸附量相同的条件下,添加锌促进了镉的有效性。     

酸化处理的活性碳纤维负载氧化镧催化还原NO

采用浸渍法制备了负载La2O3的经HNO3活化的活性碳纤维（La2O3／HNO3／ACF）。研究了La2O3／HNO3／ACF对NO的催化活性,研究结果表明：La2O3／HNO3／ACF的低温催化活性远低于La2O3／ACF和HNO3／ACF;随反应温度升高,La2O3／HNO3／ACF对NO的去除率显著提高。La2O3／HNO3／ACF的高温（350℃以上）催化活性很高,优于La2O3／ACF等其他催化剂,且催化活性稳定性很好。La2O3负载量影响La2O3／HNO3／ACF的催化活性,18％La2O3／HNO3／ACF的高温催化活性和活性稳定性最佳,催化活性维持在10h以上。催化剂的扫描电子显微镜和x射线衍射分析结果表明,负载的La2O3多以非晶状态存在于催化剂的表面和内部的孔隙中。     

高铁酸钾预氧化-三氯化铁混凝去除水中As3+

采用K2FeO4预氧化-FeCl3混凝联合去除水中的As3+,考察了适宜的K2FeO4预氧化时间、Fe3+和Fe6+加入量,分析了预氧化pH、混凝pH、碳酸盐和腐殖酸浓度对该工艺去除As3+效果的影响.实验结果表明:K2FeO4预氧化的适宜时间为2 min;加入质量浓度为2.4 mg/L的Fe6+和14.0 mg/L的Fe3+能使处理后水样中的As3+浓度符合GB--57492006<生活饮用水卫生标准>(As3+质量浓度小于0.01 mg/L);预氧化pH在4～9范围内,对K2FeO4预氧化-FeCl3混凝去除As3+的效果影响不大;FeCl3混凝阶段适宜的pH为6.0～8.5.碳酸盐对K2FeO4预氧化-FeCl3混凝去除As3+的效果基本没有影响;腐殖酸的存在使As3+的去除率有一定程度的降低.     

Performance and mechanism of carbamazepine removal by FeS-S2O82– process: experimental investigation and DFT calculations

● Synergistic removal of carbamazepine (CBZ) was obtained in the FeS-S₂O₈^2– process. ● SO₄^•− and •OH were identified as the main radicals in the FeS-S₂O₈^2– process. ● Heterogeneous oxidation would be dominant first, followed by homogeneous reaction. ● Degradation pathway of CBZ was well elucidated by experiments and DFT calculations. As persulfate (S₂O₈^2–) is being increasingly used as an alternative oxidizing agent, developing low-cost and eco-friendly catalysts for efficient S₂O₈^2– activation is potentially useful for the treatment of wastewater containing refractory organic pollutant. In this study, the degradative features and mechanisms of carbamazepine (CBZ) were systematically investigated in a novel FeS- S₂O₈^2– process under near-neutral conditions. The results exhibited that CBZ can be effectively eliminated by the FeS-S₂O₈^2– process and the optimal conditions were: 250 mg/L FeS, 0.5 mmol/L S₂O₈^2–, and pH = 6.0. The existence of Cl⁻ (1 and 50 mmol/L) has little influence on the CBZ elimination, while both HCO₃⁻ and HPO₄²⁻ (1 and 50 mmol/L) significantly suppressed the CBZ removal in the FeS-S₂O₈^2– process. CBZ could be degraded via a radical mechanism in the FeS-S₂O₈^2– process, the working radical species (i.e., SO₄^•− and •OH) were efficiently formed via the promoted decomposition of S₂O₈^2– by the surface Fe²⁺ on the FeS and the dissolved ferrous ions in solution. Based on the identified oxidized products and Fukui index calculations, a possible degradation pathway of CBZ was speculated. More importantly, a two-stage oxidation mechanism of CBZ elimination was speculated in the FeS-S₂O₈^2– process, the activation of S₂O₈^2– by the surface-active Fe^(II) of FeS dominated in the initial 5 min, while homogeneous oxidation reactions played more essential parts than others in the following reaction stage (5–60 min). Overall, this study demonstrated that the FeS-S₂O₈^2– process is capable of removing CBZ from water efficiently.