4种鸢尾属植物对铅锌矿区土壤中重金属的富集特征和修复潜力

通过野外调查和实地修复铅锌矿污染土壤试验,研究了铅锌矿区排污渠污水及底泥中Pb、Zn、Cu、Cd含量和分布特征以及4种鸢尾属植物马蔺（Iris lactea var.chinensis）、黄菖蒲（Iris pseudacorus L.）、溪荪（Iris sanguinea Donn ex Horn.）、花菖蒲（Iris ensata Thunb.）对Pb、Zn、Cu、Cd的积累能力和土壤修复效率差异。结果表明,离污染源越近,重金属污染越严重。Pb、Zn、Cu、Cd4种重金属均大部分沉积在排污水渠的底泥中,污水中Pb严重污染,超标达120倍,底泥中Pb、Zn、Cu、Cd质量分数分别超标1.5倍、1.7倍、1.6倍和1.7倍。排污渠岸土壤Pb、Zn、Cu、Cd质量分数也明显超过了国家规定的土壤环境质量Ⅱ级标准1～5倍。种植4种鸢尾属植物后,土壤中Pb、Zn、Cu、Cd质量分数有所降低。其中,种植马蔺1个月后土壤Pb、Cu、Cd修复效率分别为8.13%、2.45%和22.3%。黄菖蒲和花菖蒲对Zn的修复效率相对较高。4种鸢尾属植物中马蔺对Pb、Cd的吸收能力最强,马蔺地上部（叶、茎）Pb质量分数达983mg·kg-1,且转运系数大于1,是一种潜在的Pb积累植物,黄菖蒲、溪荪和花菖蒲对Zn的吸收能力较强,且吸收的重金属主要积累在根系。     

黔西北土法炼锌区典型植物体内重金属的积累研究

对黔西北土法炼锌导致的重金属严重污染地区生长茂盛的自然植被及其根部土壤进行了重金属分析测试。土壤重金属形态用连续提取法区分为有效态和强结合态,结果发现植物体内的重金属含量与土壤中有效态的重金属含量成正比。所分析的4种植物体内的Pb、Zn、Cd含量表现为Zn>Pb>Cd。接骨草(SambucusChinensis)和柳叶苦荬菜(Ixerisgracilis)在体内富集、运输重金属元素的能力很强,是对污染区生态重建非常有前景的植物。     

两个海州香薷种群根对Cu的吸收及Cu诱导的ATP酶活性差异

通过水培实验,比较分析了分别来自湖北省铜绿山矿区和红安非矿区的海洲香薷种群根对铜的抗性和对Cu的吸收累积差异,同时应用微囊膜技术进行了ATPase的诱导和活性测定.结果发现,来自铜绿山种群植物的铜耐受性明显高于红安种群,在20μmol·L-1 Cu处理时红安种群根尖开始变黑,生长明显受到抑制;而铜绿山种群在80μmol·L-1 Cu处理时仍然能正常生长;在所有Cu处理中,铜绿山种群植物根的Cu含量明显低于红安种群.Cu诱导的ATPase活性在铜绿山种群根质膜有明显的变化,在1μmol·L-1 Cu处理时,其活性显著增加,5μmol·L-1 Cu处理时,其活性先到达高峰而后降低;而红安种群则没有出现Cu诱导的ATPase活性的升高,除了100μmol·L-1 Cu明显降低了ATPase活性外,其它处理则没有显著的变化.在还原型谷光苷肤(GSH)存在的条件下,Cu诱导的ATPase活性在铜绿山种群中显著提高,且有明显的Cu浓度效应,而红安种群虽有提高但没有浓度效应.这些结果表明,矿区种群根细胞中可能存在Cu-ATPase,该酶在根的Cu吸收运输方面可能起重要的调节作用,从而使其具有较高的Cu抗性.     

底泥翻耕对巢湖西部聚藻区黑臭风险的预控效果

聚藻区高有机负荷表层底泥已被证实是西巢湖黑臭频发的主要因素,但能否借鉴像控制湖泊内源污染的翻耕方式对黑臭进行预控,则有待于与过程有关的试验研究.基于湖泊底泥再悬浮特征和耕作性能设计的底泥翻耕措施,借助能够模拟湖泊风浪与沉积物再悬浮的大型装置,通过藻体堆积诱发试验,研究黑臭诱发过程中上覆水水色,ρ（Fe2+）、ρ（S2-）的动态,新生沉积物-水界面底泥关键物化指标以及底泥间隙水Fe、S变化对底泥翻耕的响应过程.结果表明:①翻耕深度对黑臭影响较大,PT15（15 cm深度的翻耕处理组）达到了对湖泛黑臭的控制,当第8~14天PT2、PT5、PT10（2、5和10 cm翻耕处理组）,CK（对照组）和Blank（空白组）相继发生黑臭时,PT15上覆水主要致黑物质为Fe2+和S2-,其质量浓度分别为PT2、PT5、PT10、CK和Blank的68.6%、79.5%、48.1%、46.7%、51.3%和75.2%、65.7%、57.1%、74.5%、75.0%.②PT15可明显提升新生泥-水界面对蓝藻堆积及缺氧环境的耐受力,黑臭诱导模拟后,其底部水体及泥-水界面的ρ（DO）、E_h和pH均远高于发生湖泛黑臭处理组,ρ（∑H₂S）却明显低于发生湖泛黑臭处理组,表层底泥间隙水中ρ（Fe2+）为0.54 mg/L,仅为发生湖泛黑臭处理组的25.3%~33.7%,ρ（Fe2+）占ρ（TFe）的比例为25.2%,远低于发生湖泛黑臭处理组（约40.0%）,表层底泥中w（AVS）（AVS表示酸可挥发性硫化物）为0.51 μg/g,仅为发生湖泛黑臭处理组的14.6%~17.2%.研究显示,底泥翻耕作为一种底泥物理改良方式,对于聚藻区内底泥,因其将有机污染负荷较重的表层翻转至了下层,阻隔了表层污染底泥中物质迁移供给和对厌氧微生物参与的控制,在藻体大量聚集和死亡的水柱环境中可较好地阻止致黑致臭物的形成,有效控制了湖泛黑臭的发生.      

大连市海产品中短链氯化石蜡的含量与分布研究

在大连市金石滩采集海产品,使用GC/ECNI-LRMS技术对样品中短链氯化石蜡(SCCPs)的累积和分布特征进行了研究.结果表明,ΣSCCPs在香螺样品中含量最低,毛蚶样品中含量最高,干重浓度分别为77 ng·g-1和8 250 ng·g-1.ΣSCCPs在鱼类、虾蟹和贝类中的干重浓度分别为100~3 510、394~5 440和77~8 250 ng·g-1.总体上看,海产品中SCCPs碳原子同族体以C10和C11为主,约占总量的61.1%,ΣSCCPs含量越高的海产品倾向于累积更高比重的C12和C13.Cl7、Cl8和Cl6为主要的氯原子同族体,约占总量的87.6%.除了Cl5与Cl10,样品中SCCPs各碳(氯)同族体之间均存在显著相关性,这表明它们可能有着相同的来源和相似的生物蓄积以及迁移转化过程.     

杭州市郊蔬菜基地土壤和蔬菜中Pb、Zn和Cu含量的环境质量评价

对杭州市4个蔬菜基地土壤中Pb、Zn、Cu进行测定分析,利用不同的评价方法和标准来评价土壤重金属的环境质量状况,并在GIS软件平台下,通过克里格插值法分析了江干区蔬菜基地土壤-蔬菜重金属含量空间分布特征.结果发现蔬菜基地土壤中重金属含量超过自然背景值,未超过以国家土壤重金属环境质量标准,是符合无公害蔬菜基地的要求的;4个调查区中拱墅区土壤中重金属含量大于其它3区;江干区蔬菜基地土壤-蔬菜中重金属的空间变异很大;小白菜/小青菜中Zn和Cu的含量未超标,Pb则超标;2种蔬菜的富集系数均是Zn>Pb>Cu,小青菜Pb、Zn、Cu的富集系数和含量均大于小白菜,更易受到土壤中重金属的影响.     

木质素磺酸盐对尿素氮转化与蔬菜硝酸盐积累的影响

通过室内培养与小区蔬菜试验,研究了添加木质素磺酸盐对土壤中尿素氮转化的影响以及对蔬菜硝酸盐污染的控制机理结果表明,经过69h土壤培养,与对照比较,木质素磺酸盐对土壤中尿素水解有较好的抑制作用,土壤中残留尿素态氮含量高于脲酶抑制剂氢醌处理.木质素磺酸盐不仅能降低小区小白菜的硝酸盐含量,而且还可提高维生素C含量,并能提高蔬菜植株体内硝酸还原酶活性,加速N的同化,收获后土壤中脲酶活性较低,NH₄⁺-N仍较高,说明木质素对土壤氮素转化有较好的稳定作用与保肥效果因此,木质素磺酸盐可作为化肥氮素转化抑制剂在控释肥料中应用.     

生物质炭对土壤中氯苯类物质生物有效性的影响及评价方法

通过室内培养实验,设定对照和添加1%小麦秸秆生物质炭处理,研究生物质炭对土壤中氯苯类物质老化残留的影响,并通过丁醇、HPCD和Tenax这3种化学提取方法以及蚯蚓富集实验评价土壤中氯苯类物质生物有效性的变化.老化4个月后,对照处理中六氯苯、五氯苯和1,2,4,5-四氯苯的残留率分别为29.87%、18.02%、5.16%,而添加1%生物质炭处理中六氯苯、五氯苯和1,2,4,5-四氯苯的残留率分别为68.25%、61.32%和58.02%,表明添加生物质炭能够抑制氯苯的消减.丁醇、HPCD和Tenax提取和蚯蚓富集实验结果表明,添加生物质炭显著降低土壤中氯苯的生物有效性(P<0.05),并随老化时间延长,降低效果更为显著.不同提取剂对氯苯的提取效率不同,丁醇和Tenax对氯苯的提取率为六氯苯>五氯苯>1,2,4,5-四氯苯,而HPCD对氯苯的提取率为1,2,4,5-四氯苯>五氯苯>六氯苯.添加生物质炭可显著降低蚯蚓对氯苯的生物富集因子(P<0.05).本研究表明,生物质炭能降低土壤中有机污染物的生物有效性,但高污染残留存在潜在的环境风险.     

Distribution and contamination status of chromium in surface sediments of northern Kaohsiung Harbor, Taiwan

The distribution, enrichment, accumulation, and potential ecological risk of chromium (Cr) in the surface sediments of northern Kaohsiung Harbor, Taiwan, China were investigated. Sediment samples from ten locations located between the river mouths and harbor entrance of northern Kaohsiung Harbor were collected quarterly in 2011 and characterized for Cr, aluminum, water content, organic matter, total nitrogen, total phosphorous, total grease, and grain size. Results showed that the Cr concentrations varied from 27.0 to 361.9 mg/kg with an average of (113.5±87.0) mg/kg. High Cr concentration was observed near the Jen-Gen River mouth. The mean Cr concentration was high at 255.5 mg/kg, which was at least 2 to 7 times than that of other sites. This might imply significant Cr contribution from upstream receiving tanneries wastewater into the Jen-Gen River. The spatial distribution of Cr reveals relatively high in the river mouth region, especially in Jen-Gen River, and gradually diminishes toward the harbor entrance region. This indicates that the major sources of Cr pollution from upstream industrial and municipal wastewaters discharged along the river bank; and Cr may drift with sea current and be dispersed into open sea. Moreover, Cr concentrations correlated closely to the physical-chemical properties of the sediments, which suggested the influence of industrial and municipal wastewaters discharged from the neighboring industrial parks and river basins. Results from the enrichment factor and geo-accumulation index analyses imply that the Jen-Gen River sediments can be characterized as moderate enrichment and none to medium accumulation of Cr, respectively. However, results of potential ecological risk index indicate that the sediment has low ecological potential risk. The results can provide valuable information to developing future strategies for the management of river mouth and harbor.     

游离氨(FA)耦合曝气时间对硝化菌活性的抑制影响

本试验采用3个标记为R_(Ahead)、R_(Exact)和R_(Exceed)的序批式反应器(SBR),在实现短程硝化的基础上,深入研究了游离氨(FA)耦合曝气时间对氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)活性的抑制影响.本试验在3种FA浓度(0.5、5.1、10.1mg·L~(-1))耦合3种曝气时间(t_(Exact):氨被完全氧化时停曝气;t_(Ahead):氨被完全氧化前30 min停曝气;t_(Exceed):氨被完全氧化后30min停曝气)的条件下进行.结果表明,当FA浓度达到10.1 mg·L~(-1)时,3种系统均实现了短程硝化,但短程硝化实现的快慢关系为:R_(Ahead)最快、R_(Exact)次之、R_(Exceed)最慢,其所需运行周期分别为56、62和72.此外,3种系统中,相对于AOB,NOB活性受到的抑制作用更强,导致AOB活性始终高于NOB活性,且AOB和NOB菌属活性(η)强弱关系差异较大,AOB活性强弱关系:η_(RExceed)η_(RExact)η_(RAhead),其值分别为104.4%、100%和85.8%,NOB活性强弱关系:η_(RExceed)η_(RExact)η_(RAhead),其值分别为71.2%、64.9%和50.2%.