聚苯乙烯微塑料联合镉污染对土壤理化性质和生菜（Lactuca sativa）生理生态的影响

土壤中普遍存在微塑料和重金属等复合污染物,二者极难降解且易形成复合污染,改变土壤的理化性质,并影响植物的生长与生理生态特征.为研究土壤微塑料与重金属的复合污染对土壤性质和植物生长的影响,选取粒径3 µm的聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)和重金属镉(Cd),设置不同 PS-MPs 暴露量(0、10、50、100、200 和 400 mg·kg-1)并联合 Cd 污染(0、1.2 和 6.0 mg·kg-1)条件下,研究土壤的理化性质变化及其对生菜(Lactuca sativa)种子萌发、幼苗生长的影响.结果表明,随着PS-MPs与Cd复合污染强度的增加,土壤有机质(SOM)、有效磷(AP)、碱解氮(AHN)和速效钾(AK)等主要理化因子均显著降低,在PS-MPs暴露量为400 mg·kg-1时降到最低值;同时,PS-MPs联合Cd的污染也会显著降低生菜种子的萌发率,但PS-MPs低暴露量(10 mg·kg-1和50 mg·kg-1)会减缓Cd(6.0 mg·kg-1)污染对生菜种子萌发的抑制作用,而PS-MPs高暴露量(200 mg·kg-1和400 mg·kg-1)会加剧Cd(6.0mg·kg-1)对生菜种子的抑制作用.受不同含量Cd污染后,生菜幼苗鲜重、干重和株高等生长指标随PS-MPs暴露量增加均呈先升后降趋势;叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)等指标均呈下降趋势,而丙二醛(MDA)含量总体呈上升趋势.土壤的主要理化指标与生菜幼苗的MDA呈显著负相关,而与幼苗的其它各项指标则呈显著正相关.PS-MPs和重金属Cd复合污染能通过改变土壤理化性质从而影响植物种子萌发及其幼苗生理生态特征,研究结果对于评估土壤-植物系统中微塑料和重金属复合污染的生态效应能提供一定的参考借鉴.     

淋滤技术去除剩余污泥重金属研究进展

微生物淋滤能够去除剩余污泥中的重金属,并具有成本低、效率高和改善污泥脱水性能等优点,在国内外得到广泛关注。生物淋滤法在硫杆菌等微生物的作用下,将污泥中难溶的金属硫化物氧化成金属硫酸盐溶出;而厌氧酸化淋滤作为新技术,在厌氧酸化阶段通过质子交换和非离子态金属盐溶解使重金属浸出释放,相较于微生物淋滤法无需外加药剂和前处理,具有发展潜力。对包括生物淋滤和厌氧酸化淋滤在内的国内外相关研究进行了归纳,重点介绍了污泥中重金属的存在形态,两种工艺的去除机理以及环境因素对各自淋滤效果的影响,并对淋滤技术在环境污染治理方面的应用前景进行了展望。     

工业废水催化湿式氧化处理的研究

采用系列贵金属-半导体氧化物催化剂,在高压釜中250℃液相条件下对焦化厂等工业废水以及由氨、吡啶等组成的模拟废水进行液相氧化试验。结果发现几种催化剂对不同污染物有不同序列的催化氧化活性,其净化作用有各自的选择性。WT-501催化剂对氨和有机污染物均有高活性,焦化废水经WT-501催化氧化处理后’COD、NH_3分別从9302mg/L和5230mg/L降至619mg/L和47mg/L,去除率高达93.2％和99％。     

重金属和氯酚对霍甫水丝蚓的急性毒性及水环境安全评价

研究了Hg2+、Cr6+和Pb2+等重金属及2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚和五氯酚等氯酚类物质对霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)的急性毒性效应.结果表明, Hg2+、Cr6+和Pb2+对霍甫水丝蚓的96h-LC50分别为0.16,4.25,76.24mg/L;2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚和五氯酚对霍甫水丝蚓的96h-LC50分别为20.73,7.86,2.42mg/L. 根据6种污染物对霍甫水丝蚓的毒性实验结果,预测水体中Hg2+、Cr6+和Pb2+对霍甫水丝蚓的安全浓度SC分别为16,425,7624μg/L,最大允许浓度分别为1.6,42.5,762.4μg/L;2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚和五氯酚对霍甫水丝蚓的安全浓度SC分别为2073,786,242μg/L,最大允许浓度MPC分别为207.3,78.6,24.2μg/L.6种污染物的毒性评估结果显示,Hg2+对霍甫水丝蚓表现为极高毒性,Cr6+、2,4,6-三氯酚和五氯酚对其表现为高等毒性,Pb2+和2,4-二氯酚表现为中等毒性.3种重金属对其毒性顺序为:Hg2+ > Cr6+ > Pb2+;3种氯酚类物质对其毒性大小依次为:五氯酚 > 2,4,6-三氯酚 > 2,4-二氯酚.     

基于地理探测器的四川典型工业企业周边土壤重金属污染影响因素分析

以四川省9家典型工业企业周边土壤为研究对象,采集并分析了工业企业周边25个表层土壤样品的重金属Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni和Zn含量.利用潜在生态风险评估法对土壤重金属潜在生态风险进行评价.基于地理探测器,选取距企业距离、与企业所在位置的相对高程差和企业行业类型等10个影响因素作为自变量,以重金属含量作为因变量开展分析,并运用相关性分析进一步验证.结果表明,研究区工业企业周边土壤以“中等”潜在风险为主,占比为40%,其他4种风险类型分别占8%~20%.Cd和Hg是研究区潜在生态风险的主要贡献指标.地理探测器结果表明,“距企业距离”对Cd、Pb和Zn的解释力最强;“行业类型”对As、Cr、Cu和Ni的解释力最强;“降雨量”对Hg的解释力最强.交互作用探测结果表明,各因子交互作用后,解释力均有提高,说明土壤重金属含量受多种影响因素复合影响.相关性验证结果表明,Cd、As、Pb和Zn之间存在显著相关性,说明4项重金属具有一定的同源性,与地理探测器结果基本一致,可对地理探测器结果进一步验证,使结果更准确可靠.     

再开发利用工业场地土壤重金属含量分布及生态风险

选取上海市普陀、宝山、闵行和嘉定这4个区内50块典型场地,测定1847个不同垂直剖面深度土壤样品中重金属Hg、Cd、Pb、Cr和As含量,并通过内梅罗综合指数法和潜在生态风险指数法进行评价.从总体上看,Hg、Cd、Pb、Cr和As在表层土壤样品中的平均含量分别为0.33、0.37、74.55、69.23和9.05 mg ·kg^-1,其中Hg、Cd和Pb均超过上海市土壤背景值,分别是背景值的2.75、2.85和2.93倍;5种重金属含量随着土壤垂直剖面深度的增加逐渐降低,深层和饱和带土壤重金属含量接近或低于背景值水平,这表明人类活动扰动影响主要局限于表层.普陀区表层土壤中Hg、Cd和Pb的累积程度最为明显,平均含量是背景值的4.25、4.85和3.09倍;宝山区的Hg和Pb平均含量则为背景值的4.92和6.43倍.宝山区和普陀区的内梅罗综合指数分别为3.70和3.20,属重污染等级;普陀区潜在生态风险指数最高为398.59,具有很强风险,宝山潜在生态风险指数为303.08,具较强风险.闵行和嘉定土壤重金属含量和生态风险水平相对较低.综上,再开发利用工业场地土壤重金属污染受企业生产年限、行业类型及历史管理水平等因素的综合影响,工业发展较早的普陀和宝山土壤重金属累积程度明显高于闵行和嘉定.工业场地土壤中重金属Hg、Cd和Pb的污染值得关注.     

沙河流域重污染支流表层沉积物中氮、磷和重金属的空间分布特征及污染评价

为探明东江支流沙河流域重污染支流表层沉积物氮、磷及重金属风险分布规律,采用不同风险等级评价法进行分析。综合污染指数分析显示,TN风险等级分为重度污染、中度污染、轻度污染、清洁,占比分别为57.1%、14.3%、16.1%、12.5%,TP占比分别为62.5%、10.7%、21.4%、5.4%。重金属Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、Hg平均浓度分别超对应广东省背景值的5.52,7.43,15.88,6.70,8.10,1.34,1.12倍,相关性分析与主成分分析法推测Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb主要来自造纸、电镀行业;Hg来自电池或金属制造业;As含量不超标,主要来自农药及化肥;地积累指数法显示Cu、Ni以及Cr污染严重,潜在生态危害指数法显示Cd与Cu是主要生态危害贡献因子。研究结果可为饮用水源型河流水质安全保障提供决策支持。     

我国沿海地区城镇污水处理厂污泥重金属污染状况及其处置分析

采用ICP-MS分析法测定了我国3个典型沿海城市广州、上海和大连共13个污水处理厂污泥的7种重金属含量,并与2006年和2001年的数据进行了对比,以了解我国沿海城市污水处理厂重金属污染状况、变化趋势和处置方案.结果表明,我国沿海城市污泥中重金属污染分布存在较大差异,7种重金属平均含量大小顺序为Cr>Zn>Cu>Pb>As>Hg>Cd,Cr、Cu和As的含量超出了《城镇污水处理厂污染物排放标准》,污染严重.相对于以前,我国沿海城市污泥中Zn的含量明显减少,Pb、Hg和Cd的含量与没有明显变化,但Cr、Cu、As均明显增加.各区域各类型污水处理厂城市污泥重金属含量分析表明,来源于工业废水的城市污泥中Zn、Cu和Hg的平均含量较生活污水为主的污泥高;广州污水处理厂城市污泥中Cr、Pb、As、Hg和Cd的含量均高于上海和大连.沿海城市污水处理厂中超出《城镇污水处理厂污染物排放标准》中污泥农用标准限值的占总调查污水处理厂的23%,我国沿海城市污泥大部分仍可采用污泥农用的有益处置方式进行处置.同时,本次调查数据也为我国沿海城市开展污水污泥海洋倾倒相关技术标准的制定提供了基础数据.     

福建省兴化湾大气重金属的干湿沉降

在兴化湾周围采集1年的大气颗粒物及降雨样品,测定分析了Cd,Pb,Zn和Cu 4种重金属的含量及其大气干湿沉降通量随季节的变化规律,并利用Pb同位素对大气颗粒物的来源进行了解析.结果表明:大气重金属的干沉降通量随季节变化不大,而湿沉降通量随季节变化明显.大气干沉降通量中,Cd,Cu随季节变化很小,而Pb,Zn有一定的季节变化,主要是因为降雨对大气颗粒物的去除作用.大气湿沉降通量中,所有重金属元素受降雨量影响显著,另外还与季节和风速有关.除Pb外,Cd,Zn和Cu的湿沉降通量均大于干沉降通量,说明湿沉降在大气对兴化湾重金属的输入过程中起主导作用.而Pb的输入则以颗粒态为主.根据Pb稳定同位素分析,兴化湾大气颗粒物中的重金属主要来源于工业活动.      

福建九龙江流域重金属分布来源及健康风险评价

为研究九龙江流域水体重金属污染水平,在其主要干流及支流采集27个表层水样,分析了Zn、Cu、As、Cr、Pb、Ni和Cd共7种重金属的含量及空间分布特征,利用因子分析方法分析重金属污染物的主要来源,并采用美国环保局推荐的健康风险评价模型对其所引起的健康风险作了初步评价.结果表明,流域水体中Zn的平均浓度最高,为154.893μg/L;As超过地表水Ⅲ类水质标准,超标率为14.81%,超标区域集中位于九龙江下游及河口区.因子分析表明,As、Cr、Cu和Ni的来源主要受各种人为活动影响,Cd、Pb和Zn的来源与成土母质、地球化学作用和农业生产活动有密切的关系.健康风险评价表明,化学致癌物对人体健康危害的个人年均风险远远超过非致癌物的年风险,儿童比成人更易于受到重金属污染的威胁.致癌物Cr和As的个人年均风险值都大于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平5.0×10-5a-1,其中Cr>As;非致癌有毒化学物质通过饮水途径所引起的健康危害的个人年均风险大小为Cu>Pb>Zn>Ni,四者风险水平在10-9~10-10a-1之间,均低于ICRP标准4~5个数量级.