Ecotoxicity assessment of soil irrigated with domestic wastewater using different extractions

The toxicity of soil irrigated with treated domestic wastewater (site A) and untreated gray wastewater (site B) were investigated. Soil extracts were prepared using distilled water, acid solvent (0.1 mol·L^-1 HCl), and organic solvent (acetone:petroleum ether:cyclohexane= 1:1:1) to understand the type of pollutants responsible for the ecotoxicity associated with wastewater irrigation. The soil toxicity was assessed using a luminescence inhibition assay with Vibrio fischeri for acute toxicity, a micronucleus assay with Vicia faba root tips and a single cell gel electrophoresis assay of mice lymphocytes for genotoxicity. The physicochemical properties and the heavy metal (HM) contents of the irrigated soil were also analyzed. The results indicated that the wastewater irrigation at site A had no effects on the soil properties. With the exception of Pb, Zn, Fe, and Mn, the accumulation of HMs (Cu, Ni, and Cr) occurred. However, the irrigation at site A did not result in obvious acute toxicity or genotoxicity in the soil. The soil properties changed greatly, and HMs (Cu, Ni, and Cr) accumulated in site B. There were significant increases in the acute toxic and genotoxic effects in the soils from site B. The ecotoxicity in site B came primarily from organic-extractable pollutants.     

典型污灌区土壤中Cd的形态、有效性及其影响因子

采集了北京、山东、天津、河北及辽宁5个典型污灌区土壤,外源添加1.20mg/kg 的Cd,经过30d老化后,研究了不同污灌区土壤中小麦Cd的吸收、转运系数,同时利用离子色谱及WHAM6.0模型对污灌区土壤溶液性质及自由Cd²⁺形态等进行了测定.结果表明,不同污灌区土壤中,小麦根、茎叶对Cd的富集系数（BCF）与植株体内Cd的根-茎叶转运系数（TF）有显著差异;二种不同Cd敏感性小麦茎叶对土壤Cd的富集系数为0.064~0.465,最大相差626.5%,不同污灌区土壤Cd的富集系数大小表现为辽宁棕壤最大,山东棕壤最小;植株根-茎叶Cd转运系数（TF）表现为河北褐土>辽宁棕壤~北京潮土>天津潮土>山东棕壤.不同污灌区土壤中,自由Cd²⁺形态含量与Cd植物有效性呈显著正相关;植株根、茎叶中Cd含量与土壤中自由Cd离子含量的负对数[p（Cd²⁺）]呈显著（P<0.001）的负相关关系,方程分别为：y=-3.3106x+17.681（R²=0.929）;y=-0.3389x+1.7743（R²=0.916）.外源添加1.20mg/kg Cd土壤中,溶液自由Cd²⁺形态的变化值[△p（Cd²⁺）]与pH值、EC含量呈正相关,而与溶液中Cl^-、Na⁺、Ca²⁺含量呈负相关.由此可以推断,由污灌引起的土壤中Cl^-、Na⁺、Ca²⁺等离子含量的增加将导致土壤中Cd环境风险增大.     

规模化牛场废水灌溉对土壤水分和冬小麦产量品质的影响

通过田间小区试验,设置不同的牛场废水灌溉次数,研究了冬小麦牛场废水灌溉过程中土壤水分和冬小麦产量品质的变化特征,结果表明,灌溉牛场废水土壤水分迁移和土壤贮水量与灌溉清水无显著差别,水质对土壤水分变化影响很小;冬小麦生育期内分别灌溉牛场废水2、3和4次与正常施肥灌溉施肥相比,冬小麦产量和灌溉水生产效率提高,分别提高了4.61%、6.48%、6.63%,4次牛场废水灌溉冬小麦产量略有下降,这说明灌溉牛场废水次数过多会对冬小麦造成一定的负面影响;牛场废水灌溉次数越多冬小麦籽粒中蛋白质质量分数越高,分别提高了2.50%、5.83%、8.03%,而全磷质量分数则有降低趋势。综合考虑,冬小麦生育期内牛场废水灌溉次数不应高于3次。     

不同水源灌溉的农田表层土壤中多氯联苯和多溴联苯醚的浓度分布特征

本工作主要关注北京郊区污水河、地下水及混合水源灌溉的3块农田的表层土壤中,26种多氯联苯(PCBs)和14种多溴联苯醚(PBDEs)的浓度分布特征,并对目标污染物各单体浓度之间的相关性进行了统计学分析.结果显示,所有供试表层土壤样品中共检出26种PCBs(∑26PCBs),浓度水平范围为130—1.93×103ng.kg-1干重.检出的PCBs种类包括12种共平面多氯联苯异构体(15.6—433 ng.kg-1干重),6种指示型多氯联苯异构体(50.7—452 ng.kg-1干重)和其它8种多氯联苯同系物(52.1—1.15×103ng.kg-1干重).同时还检出14种多溴联苯醚同系物(∑14PBDEs),浓度水平范围为1.81—14.4μg.kg-1干重,其中十溴联苯醚(BDE-209)为最主要的组分,约占总组分94%以上.污水河河水和地下水混合灌溉的农田中PCBs和PBDEs的浓度大于地下水灌溉农田中的含量.此外,在所有样品中发现高氯代的多氯联苯同系物(氯原子数≥4)浓度之间存在显著的相关性,可能与灌溉水源和土壤对高氯代联苯的强保留等因素有关.     

渗滤液灌溉对香根草胁迫及抗氧化系统的影响

以香根草(Vetiveria zizanioids)和渗滤液循环出水为实验材料,比较了不同体积浓度渗滤液灌溉对香根草胁迫相关生理指标及抗氧化系统的影响.结果表明,与对照相比,小于35%浓度的渗滤液灌溉6个月降低了香根草叶片脯氨酸(Pro)含量和相对膜透性,提高了叶绿素、蛋白质、抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量和叶绿素a/b值,过氧化物酶(POD)和超氧化物岐化酶(SOD)被激活,丙二醛(MDA)含量被控制在较低的水平上,表明低浓度渗滤液灌溉有利于香根草生长.大于35%浓度的渗滤液灌溉,随浓度的增大,香根草叶绿素含量和a/b值明显降低,MDA、H₂O₂、Pro进一步积累,相对膜透性显著增加,AsA、GSH含量下降,SOD和POD活性受抑制,表明高浓度渗滤液灌溉会造成活性氧产生和抗氧化系统清除之间的失衡,导致膜脂过氧化作用加剧,会加重对香根草的胁迫.灌溉6个月较3个月相比,叶绿素含量下降,Pro、MDA积累,表明灌溉时间延长也会导致胁迫加重.     

竖井排灌工程对环境影响的研究

新疆阿克苏地区乌什县依麻木竖井排灌工程是根据国务院批准的<塔里木河近期综合规划报告>、<阿克苏河流域灌区节水改造工程五年实施方案>中提出的在阿克苏河流域内新建的竖井排灌工程项目.项目的实施必将给乌什县秋格尔灌区的环境带来一定程度的影响.在系统地分析了项目区环境现状的基础上,从项目施工、水资源利用、地下水水位、灌区土壤盐渍化、社会环境等方面详细研究了工程实施后对灌区环境的影响.分析认为:竖井排灌工程不会对灌区的环境造成大的影响;不会影响灌区地下水资源的利用,相反还朝有利的方向发展;不会导致灌区地下水位的持续下降,更不会造成地下水资源的枯竭;工程的实施可以改善灌区内的土壤盐渍化问题.竖井排灌工程产生的灌溉效益达545.22×104元.最后为灌区的可持续发展提出了建议.      

SWAT模型在黑河中上游流域的改进与应用

基于物理机制的分布式水文模型是定量化研究人类活动影响下流域水文过程非常有效的工具。使用SWAT(Soil and Water Assessment Tool)对黑河中上游流域2000—2009年的月平均径流过程进行模拟的结果表明,SWAT模型很好地模拟了黑河上游自然状态下的径流过程,但对中游地区冬季径流模拟明显偏低。分析表明,黑河中游地形和农业生产高强度、反复的地下水抽取灌溉—渗透—地下水补给过程可能是导致模拟偏低的主要原因。基于此机制,论文提出了增加地下水下渗过程的模型修改方案,来间接模拟黑河中游的这一特定过程。对比模型修改前后的黑河中游的径流过程模拟结果表明,验证期的模型效率系数ENS和决定系数R²分别从0.53、0.61提高到了0.70、0.75,取得了较好的模拟结果。结果还表明,加强对黑河中游人工灌溉过程的模拟研究对于研究黑河中游水资源管理和水循环过程至关重要。     

Heavy metal contamination of soil,and bioaccumulation in vegetables irrigated with treated waste water in the tropical city of Varanasi,India

The present study was conducted to determine the heavy metal contamination in soil with accumulation in plants in waste water irrigated areas. Results revealed that waste water contained lower concentrations of Cr, Zn, Cu, and Pb except Cd (0.03) than the permissible limits prescribed by the World Health Organization. The maximum metal concentrations occurred in Brassica oleracea (Zn 63.80, Cu 12.25, Cr 10.65, Pb 3.63, and Cd 0.56 mg Kg^?1).The metal enrichment (EF of Cd 1.9, Cr2.9, Zn 4.8, Cu 6.5, and Pb 15.5) and degree of contamination (CF of Cd 2.9, Cr 2.0, Zn 2.3, Cu 2.7, and Pb 2.2) showed that accumulation of the five toxic metals increased during sewage irrigation as compared with the reference values, other Indian regions and globally. However, based on WHO standards for heavy metal contamination of soil and irrigation water, our data does not ensure safe levels for food.     

园林工人割灌作业职业性肌肉骨骼疾患的工效学研究

职业性肌肉骨骼疾患是园林工人的常见职业病,严重影响园林工人的工作效率和身体健康。对18名从事园林割灌作业的工人通过NMQ北欧肌肉骨骼系统问卷调查表进行调查,统计得出园林割灌作业的下背痛患病率约在60%左右,从事割灌整枝作业工人下背痛患病率为25%,从事割草作业下背痛患病率达444%,割草作业的下背痛患病率明显高于割灌整枝操作者。应用SPSS190软件进行下背痛的危害因子分析,得出下背痛的发生主要与重复动作、工龄、日提举负荷等有关。     

高羊茅和结缕草对地下渗滤系统中氮磷的去除研究

研究了高羊茅和结缕草覆盖的地下渗滤系统处理生活污水过程两种草坪草对氮、磷的去除作用。研究结果表明:高羊茅含有的总氮浓度在46.8～52.7 g/kg变化,且显著高于结缕草的总氮浓度;高羊茅含有的总磷浓度在4.64～5.89 g/kg之间变化,两种草坪草之间没有显著差异;高羊茅的日平均氮带出量在不同的月份分别为0.237,0.180,0.118 g/(m2.d),显著高于结缕草的日平均氮带出量;高羊茅对生活污水中的氮去除率在2011年9月、10月及11月分别为21.4%,、13.1%和11.8%;高羊茅的日平均磷带出量在不同的月份分别为23.4,15.1,13.8 mg/(m2.d),显著高于结缕草的日平均磷带出量;高羊茅对生活污水中的磷去除率在2011年9月、10月及11月分别为30.2%、24.4%和22.4%。