紫色土干湿交替条件下邻苯二甲酸二甲酯迁移释放研究

以三峡库区消落带典型土壤(紫色土)为对象,探讨消落带干湿交替过程中邻苯二甲酸二甲酯(DMP)在上覆水-间隙水-土壤之间的迁移释放特征。结果表明:土壤中DMP含量在两次淹水初期(0～2 d)明显下降,从第3天有反弹增高的趋势;间隙水、上覆水中DMP浓度总体呈现出微弱的增加、降低、再增加、再降低的振荡变化;两次落干初期(0～1 d),土壤中DMP均有不同程度的上升,在2～4 d有不同程度的下降,8～20 d时基本稳定在同一水平。土壤中初始DMP含量10～100mg·kg-1淹水后在三相间的迁移释放趋势相似,然而当土壤初始DMP含量增加至200 mg·kg-1后,上覆水DMP含量出现了与其他三组不同的变化趋势,三相间DMP的分配波动更大。准二级动力学方程可以很好地描述间隙水和上覆水中DMP向土壤中迁移的过程,相关性分析表明,间隙水和上覆水DMP浓度存在显著正相关的关系(P0.05),而土壤与间隙水中DMP浓度呈现较弱的负相关。     

TENAX萃取表征土壤中多溴联苯醚（PBDEs）生物可利用性研究

为了建立一种用Tenax萃取快速评价土壤中多溴联苯醚生物可利用性的方法,本研究以商业多溴联苯醚DE-71和DE-79中6种主要同系物（BDE-47,99,100,154,153,183）为研究对象,对不同染毒浓度的土壤用Tenax萃取6 h,并将Tenax萃取结果与土壤-蚯蚓（赤子爱胜蚓Eisenia foetida）生物富集试验结果进行了比较。结果表明,单位质量土壤中被Tenax萃取出的PBDEs的质量随土壤中PBDEs浓度的增大而增加,随各同系物lgKow值的增大而降低。6 h Tenax萃取的富集因子TSAF6与蚯蚓的生物富集因子BSAF之间具有良好的相关性,表明6 h Tenax萃取能够有效表征土壤中PBDEs的生物可利用性。     

砂质土壤磷素的组成特点与释放规律研究

砂质土壤磷素主要以可提取态形式积累,有很高的释放潜力。该类土壤磷素的释放受土壤pH、土水作用时间和土壤溶液化学组成等的影响。土壤酸化、土壤溶液中Na+浓度的提高及土壤与水的作用时间增加可促进土壤磷素的释放。用淋洗方法和平衡提取等2种方法对土壤磷素的释放评价表明,淋洗方法测得的P量较小,可代表土壤短期内P释放强度;而平衡提取法提取的P数量较大,可代表土壤P长期释放的容量。     

菲降解菌的分离鉴定及其在污染土壤生物修复中的应用

采用室内培养方法,从吴江市郊长期被多环芳烃污染的土壤中富集到以菲为唯一碳源和能源的菲降解复合微生物菌群,复合菌群在7d内对无机盐液体中菲（含量100mg·L^-1）的降解率达到99%。从复合菌群中分离纯化获得两株菲高效降解菌B1和L2,经过菌体形态特征、生理生化特征和16SrDNA序列分析,鉴定菌株B1为百日咳博行特氏菌（Bordetella petrii）,菌株L2为墨西哥假黄单胞菌（Pseudoxanthomonas mexicana）。这两株菌在菲含量为100mg·L^-1的无机盐培养液中,7d内对菲（含量100mg·L^-1）的降解率大约为80%,9d内的降解率可达到99%。将复合菌群和菲污染土壤混合,在光照培养箱中进行培养修复。结果表明,修复88d后,接种复合菌群的低污染浓度（8.22mg·kg^-1）处理和高污染浓度（39.65mg·kg^-1）处理的菲去除率分别达到95.74%和98.06%。     

三种无机萃取剂去除土壤中PbCd的条件研究

通过对重金属污染土壤的萃取实验,比较了HCl、Na2S2O3、CaCl2 3种常用无机萃取剂对重金属Ph和cd的萃取效果,并通过改变萃取条件（萃取剂浓度、时间、固液比、萃取次数和温度）,以期找到各种萃取剂达到最大萃取效率时所需的萃取条件。结果表明,萃取剂浓度对于萃取效率的影响最大,随着浓度的提高,3种萃取剂对Ph、Cd的去除作用增强;固液比和萃取次数对Ph、Cd的去除率也有较大的影响;时间对两金属的去除率也有一定的影响,但在本实验条件下,达到萃取平衡所需时间很短;温度对萃取效率的影响很小。本实验中,HCl去除Pb、Cd的能力远远大于其他两种萃取剂。对Cd进行萃取时,需增加萃取次数才能达到较好的萃取效果。     

土壤—微塑料混合体系中磺胺甲恶唑的解吸行为研究

微塑料影响下土壤中抗生素的解吸行为对抗生素迁移转化和生物有效性具有重要意义,本研究主要探讨不同类型微塑料对土壤抗生素解吸特征的影响。采用酸性水稻土为供试土壤,通过在土壤中添加33.4 mg·kg^-1磺胺甲恶唑后老化5 d进行批平衡解吸试验。选择聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酯5种不同类型微塑料单一添加到供试土壤中,并调节不同氯化钠和富里酸浓度研究盐度和水溶性有机质探讨对土壤—微塑料混合体系中磺胺甲恶唑解吸行为的影响。结果显示：添加聚乙烯和聚苯乙烯微塑料可使土壤中磺胺甲恶唑的解吸速率降低,使土壤磺胺甲恶唑在10～48h之间出现明显的慢解吸过程;并且添加聚乙烯和聚氯乙烯微塑料还能显著(P <0.05)降低溶液中磺胺甲恶唑的平衡解吸浓度。溶液的离子类型及其强度对供试土壤磺胺甲恶唑解吸的影响未受微塑料添加的影响,但体系中添加微塑料后可减小富里酸对土壤磺胺甲恶唑解吸的影响,使磺胺甲恶唑解吸量不会随着富里酸浓度的增加而降低。总体上,在土壤—微塑料混合体系下,微塑料可改变土壤抗生素的解吸,尤其是在富含水溶性有机质土壤中,微塑料的存在能增加抗生素解吸。因此,需要进一...     

基于热脉冲方法的南方红壤蒸发原位监测

基于热脉冲技术的能量平衡方法是一种原位实时监测土壤蒸发速率技术。热脉冲方法的准确性受地表气象条件、土壤类型等因素影响,目前该技术多应用于质地较砂北方旱地土壤。为进一步验证热脉冲方法在质地较黏的南方红壤上监测蒸发速率的适用性,该研究利用热脉冲传感器与微型蒸渗仪开展了为期30 d的监测试验,对比了热脉冲能量平衡方法与微型蒸渗仪测得日蒸发速率以及累积蒸发量,并通过监测土壤含水率变化和气象因子,评价了红壤区土壤蒸发的主要影响因素。结果表明,热脉冲方法测得的日蒸发速率与微型蒸渗仪监测值变化趋势相同,试验期间两种方法测得日蒸发速率最大相差0.80 mm/d,最小相差0.02 mm/d,决定系数R2=0.52。两种方法测得的累积蒸发量随时间变化值之间具有更强的相关性（R2=0.99）,30 d内微型蒸渗仪监测的总累积蒸发量为19.3 mm,热脉冲方法监测的累积蒸发量为24.4 mm。由于降水影响,微型蒸渗仪漏测了7 d的蒸发速率,剔除该7 d数据后,二者仅相差4.6%。相比于传统的微型蒸渗仪法,热脉冲方法具有自动化的优点,且能够实时监测剖面微尺度（mm尺度）上蒸发动态。研究区红壤的日蒸发速率与各因子的相关程度由大小为土壤含水率、净辐射、风速、气温。研究结果表明热脉冲能量平衡方法能够准确地监测南方红壤区土壤蒸发动态,研究可为红壤区水热循环研究提供技术和理论支撑。     

三峡水库蓄水对消落带土壤重金属的影响

河岸带土壤重金属已成为国内外研究的热点问题之一。随着水库蓄水,长江水流速度降低,水体稀释扩散能力下降,水体中污染物浓度增加,水库大面积长时期淹水容易造成污染物在土壤中滞留时间加长[5],此外,水库两岸排放的污染物也将在水流缓慢的消落带富集。另外,水库大     

三峡库区受淹土壤污染物释放量的试验研究

三峡工程建成蓄水后,受淹耕地将遭到江水浸泡,积蓄在耕地上的有机污染物、N、P以及Cu、Cr等微量重金属将通过溶解、交换、扩散而迁移到江水中,增加江水中相应成份的含量。在调查了解三峡库区受淹土壤数量、类型的基础上,选择采集具有代表性的8个耕作土壤作样本,在实验的条件下模拟江水浸泡,求取单位重量的土壤在固—液相平衡状态下释放污染物的负荷量,进而计算三峡库区受淹土壤在江水浸没处于平衡时污染物释放进入水中污染物的量。结果表明,三峡水库受淹耕地污染物释放总量为181540.9t,其中以CODcr,BCOD5为主,二者合计93.78%,这将成为三峡库区水环境污染的重要污染源。     

重金属污染黄壤生态修复中的微生态效应

以黄壤作为供试土壤,种植重金属富集植物与非富集植物,采用室内培养方法对外加镍污染黄壤的微生物活性及其群落结构进行了研究。结果表明:较低浓度Ni有利于提高土壤微生物活性,当Ni浓度>100 mg/kg时供试土壤的微生物活性开始下降,其中微生物生物碳、氮量和基础呼吸随重金属浓度增加而明显下降,但种植重金属富集植物的土壤下降幅度明显低于种植非富集植物的土壤。结果还显示,镍严重污染破坏了土壤微生物区系,使土壤细菌、放线菌及真菌数量下降,其中放线菌对重金属毒性影响最为敏感,重金属富集植物车前草引起土壤微生物区系的变化较小,表现了良好的修复能力。     

可溶性有机物对玉米根部菲与芴吸着与吸收过程的影响

在水培玉米幼苗的暴露实验中,控制溶液中可溶性有机物（DOM）的浓度水平（0、0．5、1、2、5、10mg·L^-1）,观察其对水培溶液中多环芳烃（芴与菲）生物有效性的影响。通过控制洗脱条件,将根部多环芳烃分为弱吸着（氯化钙提取）、强吸着（甲醇提取）与吸收（索氏提取）3种不同的形态。结果表明,短期暴露（4d）后,培养液中多环芳烃浓度迅速下降至起始浓度的10％左右,玉米幼苗对菲的吸收强于对芴的吸收,而吸着量相似,大部分以强吸着态存在于根表。低浓度可溶性有机物（小于2mg·L^-1）的加入有助于芴与菲在根表的吸着,浓度继续增大时,对吸着过程则产生抑制作用;吸收量随可溶性有机物浓度的升高而增大,逐渐趋于稳定。吸着与吸收总量在DOM浓度约为1mg·L^-1时达到最大值,之后随DOM浓度增加而下降。     

高锰酸钾氧化修复污染土壤中菲和芘的研究

利用人工污染土壤,研究了高锰酸钾对4种不同土壤中菲和芘的氧化修复效果。结果表明,当高锰酸钾浓度为33.33mmol·L^-1时,土壤中菲和芘的氧化去除率达到最大。高锰酸钾氧化去除率不仅与高锰酸钾浓度有关,还与土壤性质和老化时间有关。土壤有机质含量的增加会降低高锰酸钾对土壤中菲和芘的氧化去除率;随着老化时间的增加,高锰酸钾的氧化去除率逐渐降低。老化40d后,4种土壤中菲和芘的氧化去除率显著降低,菲的氧化去除率在14%～67%之间,芘的氧化去除率在61%～84%之间。高锰酸钾氧化前后,4种土壤中有机质含量下降范围为0.77%～9.21%。从土壤有机质含量来看,高锰酸钾氧化修复多环芳烃污染土壤对土壤质量影响较小,具有较好的应用前景。     

混合菌降解土壤中多环芳烃的试验研究

PAHs生物降解程度受多种因素影响。通过筛选驯化PAHs降解菌,研究混合菌对土壤中菲、芘、苯并（a）蒽、苯并（b）荧蒽、苯并（k）荧蒽、茚并（1,2,3-cd）芘的生物降解性能,并考察污染时间对土壤中PAHs降解效果的影响。结果表明,筛选的混合菌具有很强的PAHs降解能力,缩短了PAHs生物降解的半衰期,且PAHs起始降解速率较快,之后趋于平缓。27d内土壤中的菲、芘、苯并（a）蒽、苯并（b）荧蒽、苯并（k）荧蒽、茚并（1,2,3-cd）芘的平均降解率分别为98.14%、89.97%、88.47%、63.55%、65.24%、60.49%,其中菲在5d之内的降解率高于93%。污染210d的土壤中各PAHs的起始降解速率高于污染50d的土壤,因此污染时间越长,PAHs生物降解的停滞期越短。     

土壤、沉积物和植物样品中多环芳烃（PAHs）不同提取与净化方法比较

系统分析和比较了土壤、沉积物和植物样品中多环芳烃（PAHs）的提取与净化方法,阐述和对比了索氏提取法、超声波提取法、超临界流提取法、固相提取与固相微提取法、固液提取法、微波辅助提取法、快速溶剂提取法等提取方法以及定量浓缩净化法、硅胶柱层析净化法、费罗里土柱层析净化法、氧化铝净化法、固相萃取（SPE）净化法等净化方法。旨在通过比较目前的提取和净化方法,展望将来提取与净化方法发展的新方向。     

苏丹草对土壤中菲芘的修复作用

采用盆栽试验法,研究了苏丹草对土壤中菲、芘的去除效果,及植物和微生物在去除土壤菲、芘中的交互效应。结果显示,在试验浓度范围（0-322．06mg·kg^-1内,土壤～苏丹草系统（TR,）对菲、芘的去除效果明显。种植苏丹草60d后,土壤菲、芘去除率分别为73．07％-83．92％、63％～77．62％;平均去除率分别比对照1（无植物,不加0．1％NaN3）高55．58％、50．71％,比对照2（无植物,加0．1％NaN3）高72．71％、66．57％,说明种植苏丹草可以促进微生物对土壤中芘、菲降解。土壤酶活性测定结果也显示,酶活性越高,污染物降解率越高,反之亦然。因此,植物一微生物间的交互效应是土壤中多环芳烃降解的主要途径。     

阴/非表面活性剂对菲污染砂土柱淋洗研究

采用玻璃土柱法比较研究了1000、2000、3000和4000mg·L^-1的阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、非离子表面活性剂聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯（Tween80）及不同质量配比的混合表面活性剂（SDBS-Tween80）（S∶T=1∶1、1∶2和1∶4）对砂土中菲的柱淋洗。结果表明,SDBS对菲的淋洗曲线总体上呈现先上升到峰值而后下降的变化规律,且呈锯齿形波动;而Tween80与SDBS-Tween80对菲的淋洗曲线具有相似的规律,即淋出液中菲浓度随表面活性剂淋洗液孔隙体积数增大呈现急剧增大、达到峰值后逐渐降低的趋势。淋洗结束时（菲流出浓度接近于0时）,不同浓度的Tween80和SDBS-Tween80对菲的总去除率均可达90.5%以上,而4000mg·L^-1的SDBS对菲的总去除率则仅为76.4%。此外,随着Tween80或SDBS-Tween80浓度增大,菲浓度峰值增大,开始有菲淋出时,菲浓度峰值以及菲流出浓度接近于0时对应的孔隙体积数均减小。菲浓度峰值与表面活性剂浓度呈正相关,累积孔隙体积数与表面活性剂浓度呈负相关。在淋出液累计孔隙体积数相同时,同种表面活性剂对菲的去除率与表面活性剂浓度呈正相关。     

生物质炭的加入对土壤吸附菲能力以及玉米幼苗对菲吸收量的影响

通过等温吸附试验以及玉米幼苗的盆栽试验,研究了加入生物质炭对土壤吸附菲的性能以及玉米幼苗对土壤中菲的吸收量的影响。结果表明,生物质炭的加入使土壤对菲的吸附能力显著增强：不加炭〈炭A〈炭B〈炭C,相应的分配系数Kd值分别为0.16、0.31、0.34 L.g-1和0.42 L.g-1;生物质炭的加入能有效地减少玉米幼苗对土壤中菲的吸收,通过玉米幼苗栽培试验可以看出,加入生物质炭A、炭B和炭C后,玉米幼苗对土壤中菲的吸收量都有明显的下降。     

Silicone rubber sampler to measure dissolved gases in saturated soils and waters

Dissolved gases in saturated soils and waters are usually monitored by the gas extraction equilibration technique (EET). A novel sampling technique, using silicone tubing, was developed and tested with dissolved nitrous oxide (N₂O) and carbon dioxide (CO₂). The device consists of a silicone cell encased in a PVC pipe through which a continuous flow of water was maintained. Dissolved gases diffuse through the silicone membrane into the cell. Air samples were withdrawn from the silicone cell headspace, and gas phase concentrations were converted into dissolved N₂O and CO₂ using Henry's law coefficients. Effluent from the PVC pipe was also collected into evacuated bottles, and dissolved gases content was determined using EET. Statistical analysis showed no significant difference between the two techniques. Regression analysis between concentrations of dissolved N₂O and CO₂ obtained using the new method (Y) and EET (X) yielded the following relationships: Y=0.961 X (R²=0.996) and Y=1.01 X (R²=0.756) for N₂O and CO₂, respectively. Equilibration time between gas and liquid phases across the silicone membrane varies with gaseous species, membrane thickness, temperature, and the silicone cell dimensions (volume to area ratio). After nearly 1 year of operation, no indication of microbial growth on the membrane was found. These results confirm the development of a new, accurate and versatile technique to monitor dissolved gases.     

畜禽粪便中磷释放运移特征

随着畜禽粪便农田施用量的增加,畜禽粪便中磷流失也越来越引起人们的重视。采用取样分析和室内土柱模拟的方法,研究了猪粪和鸡粪中磷在水、0.5mol·L^-1NaHCO3和土体中的释放运移特点。结果表明,猪粪经H2O和NaHCO3连续提取后,H2O提取液中无机磷（P）i占猪粪全磷（TP）的21.58%,NaHCO3提取液中Pi占猪粪TP的28.92%;鸡粪经H2O和NaHCO3连续提取后,H2O提取液中Pi占鸡粪TP的18.09%,NaHCO3提取液中Pi占鸡粪TP的17.88%;施用猪粪和鸡粪处理土柱淋溶液中水溶性总磷（TDP）、水溶性无机磷（DRP）和水溶性有机磷（DOP）浓度均随着淋溶次数的增加呈先上升后降低的趋势,施用猪粪处理磷释放速率比施用鸡粪处理快;大量施用猪粪和鸡粪后,0～30cm土体中土壤全磷（TP）和0～60cm土体中土壤速效磷（Olsen-P）的含量显著增加。     

蚯蚓对土壤-植物系统中菲、芘降解的强化效应研究

采用盆栽试验方法,研究了蚯蚓（Pheretima sp.）对土壤-植物系统中菲、芘的去除效果的强化作用及对土壤酶活性的影响。结果表明,在试验浓度范围（0~322 mg.kg-1）内,蚯蚓对供试植物苏丹草（Sorghum vulgare L.）生长促进作用显著。接种蚯蚓的土壤中,苏丹草在菲、芘各浓度下总生物量较未接种蚯蚓土壤分别提高14.41%~25.91%、14.39%~23.9%;蚯蚓活动可促进土壤-植物系统中菲、芘的降解,接种蚯蚓处理中菲、芘各浓度下降解率较未接种蚯蚓处理分别高4.20%~9.76%、3.69%~9.38%。土壤酶活性测定结果也显示蚯蚓活动可增加土壤酶的活性。