湿地植物凋落物对酸性矿山废水理化特征及沉积物中Fe、Mn稳定性的影响

为研究人工湿地处理酸性矿山废水(AMD)系统中植物凋落物腐解对其理化特征及沉积物中Fe、Mn稳定性的影响,明确人工湿地处理AMD系统中湿地植物的综合作用及持续效果,将质量分数为0(CK组)、2%(D1组)、20%(D2组)的植物凋落物添加至湿地沉积物中,采用下进上出的进水方式向沉积物中添加人工配制的AMD,同时设置水力停留时间为72h,研究不同量的湿地植物凋落物在腐解过程中对AMD中pH、氧化还原电位(Eh)、Fe、Mn等理化指标及沉积物中Fe、Mn形态的影响。结果表明:湿地植物凋落物的腐解能明显提高AMD的pH,且随着植物凋落物的持续腐解,D2组中pH上升幅度明显大于CK与D1组;植物凋落物的腐解可有效地降低AMD的Eh,植物凋落物腐解初期,D1、D2组中Eh急剧下降,且D2组Eh下降幅度大于CK与D1组,随植物凋落物在各处理组中的持续分解,各组中Eh继续呈下降趋势,但下降幅度明显小于试验初期Eh的下降幅度;植物凋落物的存在可明显抑制沉积物对AMD中Fe的吸附;植物凋落物腐解初期,植物凋落物的存在抑制了沉积物对Mn的吸附,而在植物凋落物腐解后期,植物凋落物促进了湿地沉积物对Mn的吸附;湿地沉积物Fe、Mn主要以可还原态形式存在,植物凋落物的腐解促进了沉积物中可还原态Fe、Mn向可氧化态Fe、Mn的转化,且Fe、Mn形态的转化量随着植物凋落物量的增加而增加,有利于沉积物中Fe、Mn稳定性的增加。     

秸秆与粉煤灰联合施加对煤矸石污染土壤中黑麦草富集重金属的影响

为探究秸秆与粉煤灰联合对煤矸石污染土壤中黑麦草富集重金属的影响,通过盆栽试验,向煤矸石污染土壤中添加粉煤灰(CS1)、秸秆(CS2)及粉煤灰与秸秆混合物(CS3),将未添加组设为对照组,分析各处理组黑麦草体内重金属元素Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Cd的含量,使用植物富集系数和转运系数对黑麦草富集和迁移重金属的能力进行评价。结果表明：各处理组中黑麦草对重金属的富集能力差异较大,单一修复体系中,粉煤灰有利于黑麦草地上、地下部分对Fe、Cd的富集,秸秆对促进黑麦草地上、地下部分吸收富集Fe、Mn、Pb更具潜力,粉煤灰、秸秆均抑制了黑麦草地上、下部分对Zn的吸收富集;在粉煤灰与秸秆混合处理中,黑麦草地上、地下部分对Fe、Mn的富集能力最佳。黑麦草根部对Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Cd的富集能力均大于黑麦草地上部分。综上,粉煤灰、秸秆及二者混合物对黑麦草地上、地下部分吸收富集Fe、Mn、Cu、Pb、Cd具有不同程度的促进作用;对Fe、Mn更具有较大的修复潜力。     

模拟湿地植物根系分泌物对酸性矿山废水沉淀物中Fe、Mn释放及形态的影响

为研究人工湿地处理酸性矿山废水(acid mine drainage,AMD)系统中植物根系分泌物对根际环境沉淀物中Fe、Mn活性的影响,评估人工湿地处理AMD时对Fe、Mn固持作用的稳定性及可靠性,选用植物根系分泌物中常见的柠檬酸、苹果酸及草酸来模拟植物根系分泌物对沉淀物中Fe、Mn的释放及形态影响。结果表明:3种有机酸对根际环境沉淀物中Fe、Mn的释放均产生不同程度的影响,相同浓度下的有机酸对Fe的影响顺序为:柠檬酸>苹果酸>草酸,对Mn的影响顺序为:柠檬酸>草酸>苹果酸。随着有机酸浓度的增加,沉淀物中Fe、Mn的释放量逐渐增加,且Fe的释放量大于Mn。形态分析结果表明,在有机酸参与前沉淀物中Fe、Mn主要以可还原态形式存在,当添加3种不同浓度的有机酸后,沉淀物中的可还原态Fe、Mn极不稳定,易向可交换态发生转变,而残渣态与可氧化态则较为稳定,说明沉淀物中残渣态与可氧化态的Fe、Mn在人工湿地中是Fe、Mn去除的重要途径。