胡敏素-赤铁矿复合物对外源添加镉污染富硒土壤的钝化

以本地富硒土壤提取的胡敏素(humin,HM)、制备的赤铁矿(hematite,α-Fe_2O_3)和胡敏素-赤铁矿复合物(HM-α-Fe_2O_3)作为钝化剂,对富硒土壤中的镉(Cd)进行钝化研究。结果表明,有效态Cd浓度与pH呈显著负相关(r=-0.729)(0.01P0.05)。与空白对照组(CK)处理对比,添加3种不同水平用量的HM(H1～H3),α-Fe_2O_3(F1～F3)和HM-α-Fe_2O_3 [(F-H)1～(F-H)3]处理并培养60 d后,土壤中有效Cd浓度分别降低14.21%～22.96%、21.25%～37.55%和13.45%～27.75%;可交换态Cd的浓度分别降低17.77%～23.34%、33.93%～45.39%和18.56%～22.07%。比较不同钝化剂的钝化效果,发现单独钝化剂中最佳处理组为F2(20 d),有效态Cd浓度的降低幅度最大(37.55%),但施加量也最大,易导致土壤碱性化;HM钝化剂在5 d达到最佳效果(H2);HM-α-Fe_2O_3中最佳处理组为(F-H)3(60 d),有效态Cd浓度的降低量与钝化剂用量、钝化时间都呈极显著正相关(r=0.631,0.428)(P0.01),说明其钝化效果与钝化剂用量、钝化时间呈现较好的线性增长关系,施用率低且效果明显。因此,HM适用于短期修复,而HM-α-Fe_2O_3适用于长期修复。HM与α-Fe_2O_3复合应用为充分利用土壤腐殖质和控制重金属流动性提供了新途径。     

Fe0钝化膜的生物还原及其脱氮除磷

微生物的异化Fe(Ⅲ)还原是一种能够利用Fe(Ⅲ)作为末端电子受体在无氧条件下氧化有机物的产能过程。结合这一特性,考察了在兼性厌氧/严格厌氧条件下Fe⁰钝化膜作为Fe(Ⅲ)源时的生物还原能力以及对N、P等营养元素的去除效果。结果表明,严格厌氧条件下微生物异化Fe(Ⅲ)还原能力较好,富集培养至7 d,累计Fe(Ⅱ)浓度达到最大,最大产生速率为98.69 mg/(L·d),同时TP去除率高达97.1%以上。而体系对NH₄⁺-N、TN的去除相对滞后,培养至13 d,去除率开始增大,最终分别达到86.6%和76.1%。这为装填有海绵铁+聚氨酯泡沫载体的SBBR中填料的原位再生问题提供了解决思路。     

环保酵素对苋菜Cd吸收和土壤细菌群落结构的影响

为探讨Cd污染土壤施加环保酵素对阻控苋菜Cd吸收的影响,通过盆栽试验,研究施加两种浓度酵素(1∶100和1∶1 000)前后土壤有效态Cd含量、苋菜Cd含量及土壤细菌群落结构的变化。结果表明：种植苋菜后,施加两种浓度酵素均可减少土壤的有效态Cd含量,降低苋菜对Cd的吸收,改变土壤细菌的多样性和群落结构。与1∶100酵素相比,施加1∶1 000酵素效果更好。在1∶1 000酵素处理下,土壤有效态Cd含量从0.72 mg/kg下降至0.51 mg/kg;苋菜对Cd的富集系数和迁移系数分别下降了59.53%和36.36%;苋菜体内的Cd积累量和地上部Cd含量分别下降了48.03%和58.61%;土壤细菌的Ace指数、Chao1指数和Shannon指数分别提高了37.54%、34.95%和24.61%;变形菌门(Proteobacteria)相对丰度增加,放线菌门(Actinobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)相对丰度减少。施加1∶1 000环保酵素对土壤Cd具有钝化效果,能阻控苋菜对Cd的富集,还能提高苋菜组土壤细菌的多样性,改善土壤细菌群落结构,具有一定的应用前景。     

冷轧含铬废水微电解处理的中试研究

钢铁行业冷轧、硅钢生产过程中产生大量的含铬废水,目前一般采用亚硫酸钠还原法处理,药剂消耗量非常大。在2 m3/h的中试规模上研究了铁/碳微电解还原工艺对钝化液含铬废水的处理,六价铬通过铁炭填料后浓度有一定降低,废水pH稍有升高,氧化还原电位降低。研究结果表明,铁炭微电解工艺对于钝化液含铬废水有一定的处理效果,但由于可能存在含铬废水对铁屑表面造成钝化导致处理不够彻底。经济效益分析表明,微电解技术相比单独采用亚硫酸钠还原法有一定的成本优势,且处理出水效果好,可直接排放,不会产生二次污染。     

生物炭负载Fe3O4对猪粪厌氧消化中重金属Cu、Zn形态的影响

为研究生物炭(BC)负载Fe_3O_4对猪粪厌氧消化中重金属形态的影响,采用化学共沉淀法将Fe~(2+)/Fe~(3+)和水稻秸秆BC复合制备Fe_3O_4/BC复合材料,将其作为钝化剂添加到以猪粪为原料的厌氧消化反应中。通过Tessier连续提取法与pH-依赖性浸出试验,探究BC和Fe_3O_4/BC对重金属形态的影响以及不同pH条件下沼渣中重金属浸出浓度的变化。结果表明,添加Fe_3O_4/BC对Cu和Zn的钝化效果更显著,与空白对照(CK)相比,添加BC和Fe_3O_4/BC后Cu的残渣态质量分数分别增加了-10.46%和52.40%,Zn的残渣态质量分数分别增加了16.82%和42.14%。厌氧消化后沼渣的浸出试验表现出很强的pH依赖性,Cu、Zn浸出曲线呈现出"V形",在中性环境中(pH 6～8)Cu、Zn和溶解性有机质(DOM)的浸出浓度较低,在酸性(pH6)和碱性(pH8)环境中较高。在弱酸弱碱条件下(pH 5～9),添加Fe_3O_4/BC后Cu和Zn的浸出浓度均低于添加BC的试验和CK组。因此,添加Fe_3O_4/BC可有效降低厌氧消化后沼渣中重金属的浸出风险。     

生物炭组配膨润土对铬污染土壤原位钝化修复效果

选取生物炭、生物炭组配膨润土,通过工业遗留场地现场修复和调控试验,研究两种钝化材料对重金属Cr污染土壤的重金属形态变化的影响。结果表明：生物炭、生物炭组配膨润土两种处理对TCLP提取态Cr的降低率分别为77.73%和95.40%,两种钝化剂均有效抑制了Cr在土壤中的溶解和迁移。生物炭和膨润土组配使用的钝化效果优于生物炭,显示了不同钝化作用机理间的有效协同。     

Bacillus sp. Z2对稀土钇的固定及阻控水稻吸收效应

本文从赣南稀土矿区分离获得一株耐钇(Y)的根际植物促生细菌Z2,初步鉴定为芽孢杆菌属细菌,摇瓶发酵条件下能够有效减少Y³⁺生物有效性,其作用机理可能是菌体吸附、pH值升高以及活性代谢产物与Y³⁺结合的共同作用.水稻砂培过程中添加Z2菌能够显著减少水稻根部Y的积累:0.08mmol/L处理条件下减少49%(P<0.05),0.35mmol/L处理条件下减少43%(P<0.01).植物螯合肽响应水稻根部积累的稀土钇,金属硫蛋白和谷胱甘肽转硫酶无明显变化.研究结果表明Z2菌可作为潜在的菌种资源,在细菌修复稀土污染农田和保障水稻安全生产中应用.     

不同改良剂对土壤-水稻体系中Cd迁移积累的影响

为探究添加不同改良剂对重金属镉（Cd）在土壤淹水条件下于土壤和水稻间的迁移、积累及形态变化情况,文章分析了水稻在同一重金属Cd超标土壤条件下的重金属吸收量。该实验通过盆栽模拟了水田长期渍水的状况,研究了5种改良剂:硫酸亚铁（FS）、稻壳生物炭（BC）、碳酸钙（LS）、纳米零价铁（n ZVI）、铁锰改性生物炭（FMBC）在不同添加量条件下（质量分数2‰、4‰、6‰）对水稻（梦两优丝苗）生长以及吸收Cd能力的影响。结果表明：（1）改良剂都能明显改变土壤理化性质,除FS外都显著提高了土壤的pH,增幅在0.26～0.98个单位之间,使土壤的有效态Cd含量下降了16.13%～60.09%;FS使pH降低了0.02～0.15个单位,使土壤的有效态Cd含量上升了0.70%～3.21%。（2）除FS外的4种改良剂都显著降低了水稻根、茎叶、糙米中Cd含量,糙米中Cd含量都低于《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762-2017)中Cd的限量值（0.2 mg/kg）,土壤Cd的钝化效果依次为：LS>BC>FMBC>nZVI>FS。其中,FMBC在4‰添加量时对抑制糙米富集...