超顺磁微纳米MFH功能材料对铅污染土壤的修复研究

为有效、快速、廉价地修复废水和土壤铅污染,研究了一种重金属铅修复去除材料(超顺磁微纳米Fe₃O₄@Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂功能材料,MFH)的投加量、Pb²⁺初始浓度、吸附时间、pH、离子强度以及有机质浓度等因素对废水、污染土壤中Pb²⁺的修复效果。结果表明,MFH对溶液中的Pb²⁺的吸附满足准二级动力学模型,在10 min左右达到吸附平衡,最大吸附量181.6mg·g^-1;在pH2.00～5.00范围内Pb²⁺去除率随溶液pH的增加而下降;溶液中离子强度增大会抑制MFH对Pb²⁺的去除率,而溶液中有机质含量增加则能有效提高MFH对Pb²⁺的去除率。MFH对农田和工业园区铅污染土壤均有较好的去除效果,添加重金属活化剂EDTA能明显提高MFH对土壤中铅的去除效果,其中对轻度铅污染的农田土壤中铅总量去除...     

微电流电解去除养殖海水中氨氮效果

为了探究微电流电解技术去除养殖水体中氨氮的效果,试验以盐度为30‰(质量分数)人造海水为对象,设置了循环水温度、流速和电流密度3个参数以及对应参数的3个水平,探究其对氨氮去除率的影响。试验结果表明,在试验设置的温度(18、25、32℃)和流速(100、300、500 m L/min)条件下,循环水温度和流速的变化对氨氮去除率影响并不明显。试验设置的电流密度(20、40、60 A/m2)条件下,对氨氮去除率有明显作用,且电流密度越大,单位时间内氨氮去除速率越快。正交试验确定了最优去除条件为电流密度、水温和流速分别为40 A/m2、32℃、500 m L/min。通过能耗分析可知,在设定的参数范围内,不同温度条件下最低能耗条件为电流密度40 A/m2、流速300 m L/min,最低的能耗为21.26 Wh/kg。研究结果可以为微电流电解在海水循环水养殖中氨氮降解提供参考。     

芹菜对镉、铅胁迫的生理响应及抗氧化酶基因表达特性分析

为探讨芹菜在重金属镉、铅胁迫下的生理变化规律和抗氧化酶基因的表达特性,采用营养液培试验,研究镉(Cd)、铅(Pb)单一及复合胁迫对芹菜体内Cd/Pb富集、叶绿素、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)含量及抗氧化酶(SOD、POD)活性的影响,并用RT-q PCR技术检测了根尖细胞内抗氧化酶基因(Cat、Gpx、Mn-sod及Apx)的表达特性。结果表明,Cd~(2+)、Pb~(2+)单一及复合胁迫下芹菜茎叶中Cd~(2+)、Pb~(2+)含量均随胁迫浓度增大而逐渐增大,说明芹菜对Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸收互为协同作用;6~8 mg·L-1Cd~(2+)和60~80 mg·L-1Pb~(2+)单一及复合处理对芹菜整个生长期内叶绿素、MDA、GSH含量及SOD、POD活性的影响均达到极显著水平(P0.01);低浓度下单一及复合胁迫对叶绿素合成有促进效应,高浓度、长时间胁迫时,叶绿素含量显著降低;单一及复合胁迫对MDA、GSH含量及SOD、POD活性的影响均为Cd~(2+)-Pb~(2+)交互Cd~(2+)Pb~(2+),但单一Cd~(2+)浓度≥4 mg·L-1时,叶绿素含量大于Cd~(2+)-Pb~(2+)交互及单一Pb胁迫;Cd~(2+)、Pb~(2+)对芹菜叶POD和SOD活性的影响相似,均表现为"低促高抑";MDA、GSH含量随重金属浓度的升高而逐渐增加;单一及复合处理下Cat、Gpx、Mn-sod及Apx表达模式基本一致,其表达量的降低幅度为Cd~(2+)-Pb~(2+)交互Cd~(2+)Pb~(2+)。综上,Cd~(2+)、Pb~(2+)胁迫对芹菜的生理和抗氧化系统均造成了一定的损伤,二者具有协同性,这为江西省鄱阳湖区芹菜的安全生产提供了理论依据。     

油料作物秸秆生物炭对水体中铅离子的吸附特性与机制

为探索利用废弃生物质资源制备生物炭去除水体中Pb~(2+)污染的可行性,以农业废弃物胡麻秸秆和油菜秸秆为原材料,采用限氧裂解法在700℃条件下制备油菜秸秆(rape straw)生物炭和胡麻秸秆(flax straw)生物炭,通过2种生物炭对Pb~(2+)的批量吸附试验,利用4种吸附动力学模型(拟一级动力学、拟二级动力学、Elovich模型和颗粒内扩散模型)和4种等温吸附模型(Langmuir、Freundlich、Temkin和D-R模型)研究了胡麻和油菜秸秆生物炭对Pb~(2+)的吸附行为。同时,通过(brunauer emmett teller,BET)比表面积和孔径分析、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等手段对生物炭的结构和性质进行了表征,初步探讨了2种生物炭对Pb~(2+)的吸附机制。结果表明,胡麻和油菜秸秆生物炭分别在4 h和10 h达到吸附平衡,理论最大吸附量分别达到220.07和307.59 mg/g;2种生物炭对Pb~(2+)的吸附符合拟二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型,表明其吸附过程为单分子层吸附;2种生物炭对Pb~(2+)的吸附作用为物理-化学复合过程,吸附机制主要包括静电作用、离子/配体交换、阳离子–π作用。研究结果可为油料作物秸秆的资源化利用和生物炭对水中重金属污染防治提供理论依据。     

西南地区典型农田土壤中Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸附特性研究

为了解西南地区土壤对污染毒性较强的Cd和Pb元素的吸附过程及作用机制,针对性地为预防和治理土壤污染提供理论依据,采用批试验的方法研究了典型黄棕壤和紫色土对Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸附动力学、等温吸附过程以及土壤有机质、溶液pH对吸附过程的影响。结果表明:土壤吸附Cd~(2+)、Pb~(2+)均能在12 h内达到平衡,土壤对Pb~(2+)平衡吸附量远大于Cd~(2+),准二级动力学模型最适合表征其动力学过程(R~2≥0.99)。吸附等温线可用Langmuir方程和Freundlich方程拟合,土壤对Pb~(2+)的吸附能力和缓冲能力较Cd~(2+)更大,吸附是自发进行的物理化学作用并存的过程。黄棕壤对Pb~(2+)的吸附为放热反应,紫色土对Pb~(2+)以及两种土壤对Cd~(2+)的吸附为吸热反应。去除有机质的土壤对重金属的吸附量降低,Cd~(2+)在黄棕壤和紫色土中的试验最大吸附量分别减少了37.89%、29.62%;Pb~(2+)则分别减少了12.87%、20.71%。土壤对金属离子的吸附量随溶液初始pH的增加而增加。     

碱蓬对Pb~(2+)、Cd~(2+)单一及复合胁迫的反应及其吸收累积特征

采用室外盆栽模拟方法,比较并分析了Pb~(2+)、Cd~(2+)单一及复合胁迫对碱蓬生长的影响及其对Pb~(2+)、Cd~(2+)的吸收和累积规律。结果表明:在单一Pb~(2+)、Cd~(2+)胁迫下,低浓度时(Pb~(2+)20mg/kg、Cd~(2+)5mg/kg)促进碱蓬生长,高浓度时(Pb~(2+)200mg/kg、Cd~(2+)≥20mg/kg)抑制碱蓬生长,富集系数(BF)均1。Pb~(2+)、Cd~(2+)复合胁迫时,情况较复杂,既有拮抗作用,又有协同作用,与2种重金属浓度密切相关。碱蓬对Cd~(2+)的BF受Pb~(2+)影响显著,且均1,表明碱蓬是Cd~(2+)的超富集植物;碱蓬对Pb~(2+)的BF主要受Pb~(2+)自身浓度大小的影响,当Pb~(2+)浓度≤200mg/kg时Pb~(2+)的BF1,Pb~(2+)浓度200mg/kg时碱蓬对Pb~(2+)的BF反而减小,且1,加入Cd~(2+)对其影响不显著。碱蓬对Pb~(2+)、Cd~(2+)的富集吸收模式基本符合简单二次方程,这为研究碱蓬在Pb~(2+)、Cd~(2+)复合胁迫下的吸收累积机制提供理论依据,有利于碱蓬被应用于Pb~(2+)、Cd~(2+)污染的高盐碱地区的植物修复实践。     

小白菜BcGSH的克隆及其与BcMT2a基因的表达分析

镉(Cd)、铅(Pb)污染是最常见的重金属污染,而小白菜(Brassica campestris ssp.chinensis)又是富集重金属较高的叶菜类蔬菜之一。为了探明小白菜对Cd~(2+)、Pb~(2+)单一及其复合胁迫响应的作用机理,本实验采用不同浓度Cd~(2+)、Pb~(2+)处理小白菜幼苗,对其与重金属富集相关的植物络合素(phytochelatins,PCs)途径关键基因小白菜谷胱甘肽基因(glutathione,BcGSH)进行克隆且对其所编码的蛋白进行生物信息学分析,并对BcGSH基因与金属硫蛋白途径(metallothionein 2a,BcMT2a)的基因进行组织特异性和相对表达量分析。结果表明:克隆获得BcGSH基因(Gen Bank No.MH414515)全长为1 178 bp,编码369个氨基酸,没有信号肽位点,为非分泌性蛋白,亚细胞定位预测,该基因主要存在于细胞质中,为亲水性不稳定蛋白;BcGSH与BcMT2a基因的表达在小白菜中存在组织特异性,BcGSH基因主要在根中表达,BcMT2a基因主要在叶中表达。且二者的相对表达量在一定浓度范围内,随着Cd~(2+)、Pb~(2+)单一及其复合浓度的升高而增加,当Cd~(2+)、Pb~(2+)及Cd~(2+)-Pb~(2+)浓度分别为20、300、10/300 mg/L时,BcGSH基因的表达量达到最大值,当Cd~(2+)、Pb~(2+)及Cd~(2+)-Pb~(2+)浓度分别为40、900、40/900 mg/L时,BcMT2a基因的表达量达到最大值。研究表明小白菜在受到重金属离子Cd~(2+)、Pb~(2+)及Cd~(2+)-Pb~(2+)胁迫时,BcGSH与BcMT2a基因有明显的应答,可增加小白菜对Cd~(2+)、Pb~(2+)的耐受性。本研究为重金属污染的植物修复提供理论依据。     

重金属Cd2+、Pb2+胁迫对小白菜生理及其BcMT2a基因表达的影响

为探明小白菜对Cd~(2+)、Pb~(2+)单一及其复合胁迫的响应机理,以不同浓度Cd~(2+)、Pb~(2+)处理小白菜幼苗,对其生物量、生理指标(POD、SOD、CAT活性及MDA含量)及Cd~(2+)、Pb~(2+)在小白菜中的富集情况进行研究,同时克隆与重金属富集相关的金属硫蛋白基因BcMT2a并对其表达特异性进行分析。结果表明:除低浓度Cd~(2+)(10mg/L)对小白菜的根长和地上部分生长有一定的促进作用外,Cd~(2+)、Pb~(2+)及Cd~(2+)—Pb~(2+)处理对小白菜根长和地上部分生长均有一定的抑制作用,且随着浓度的升高,抑制作用逐渐增强;抗氧化酶系统中,POD与SOD活性较高,且与CAT活性均呈现先升后降的趋势。Cd~(2+)浓度为40mg/L时,MDA含量达到最大值。Cd~(2+)、Pb~(2+)在小白菜各组织中的积累顺序依次为根茎叶,且Pb~(2+)在一定程度上能够促进Cd~(2+)的吸收。BcMT2a基因编码的蛋白主要存在于细胞核中,属于易突变亲水性蛋白,该基因的相对表达量在一定浓度范围内可随着Cd~(2+)、Pb~(2+)及Cd2—Pb~(2+)浓度的升高而增加,且相对表达量的趋势与抗氧化酶系统结果基本一致,说明小白菜在受到Cd~(2+)、Pb~(2+)及Cd~(2+)—Pb~(2+)胁迫时,抗氧化酶系统与BcMT2a基因有明显的应答,可增加小白菜对Cd~(2+)、Pb~(2+)的耐受性。     

牡蛎壳作生物滞留填料对城市地表径流污染物去除效果研究

选择磷吸附性能最强的牡蛎壳作为填料,在实验室构建3个生物滞留模拟装置(A柱:养殖牡蛎壳;B柱:海滩牡蛎壳;C柱:养殖牡蛎壳存在淹没区),采用道路径流模拟配水作为进水,研究牡蛎壳作为填料对青岛市城市径流常见污染物氮磷及COD的处理效果,并对各污染物去除机理进行探讨。结果表明:3种牡蛎壳填料的生物滞留设施对总磷的去除效果最好,在进水磷浓度为0.57～1.83 mg/L条件下,无淹没区装置平均去除率为96.12%,存在淹没区的装置平均去除率为91.02%。养殖牡蛎壳与海滩牡蛎壳对磷的去除效果并无明显差异,淹没区不利于磷的去除。在前期进水过程中(前5次进水)3个模拟装置氨氮(NH_4~+)的出水浓度高于进水浓度,延长落干期后,装置的NH_4~+去除率均上升,B柱NH_4~+平均去除率(58.83%)相对于A柱(48.77%)及C柱(53.06%)更高,有无淹没区对NH_4~+去除并无明显影响。由于填料中有机物的渗沥,首次进水出现严重COD淋出,在随后的进水过程中,COD去除效果迅速上升并稳定,3个模拟柱去除率分别为50.34%,23.47%和47.75%。由于反硝化作用受阻,对硝氮(NO_3~-)的去除效果不佳。整体看来,养殖牡蛎壳可以应用于青岛市生物滞留设施的填料,为加强滞留设施NO_3~-的去除效果,还需要采用强化脱氮措施。     

解磷真菌驱动磷灰石固定重金属铅的地球化学模拟研究

结合磷灰石和解磷菌进行农业土壤铅修复是环境修复领域的新兴技术。然而仅靠实验很难全面解析修复过程中的详细反应过程和铅的成矿机制,特别是难以解释目标稳定矿物氟基磷酸铅为何不是主要产物。本文主要利用GWB软件中的React和Act2两个程序模块,基于前人实验数据设置模拟参数,对这一科学问题进行探究。首先用React程序模块的滴定模式(Titration)来研究黑曲霉复合氟基磷灰石的除铅过程,即通过向反应体系中逐步滴加草酸来模拟黑曲霉分泌草酸的过程。反应体系中Pb~(2+)初始浓度为8.4 mmol·L~(-1),草酸总添加量为2.0 g·L~(-1),氟基磷灰石总添加量为8.3 g,其中草酸和氟基磷灰石分为100步添加到体系中。React模拟过程终止后,可得到体系pH值、主要离子浓度(Pb~(2+)、Ca~(2+)、H_2PO-_4~-、F~-和C_2O_4~(2-))以及生成产物随着草酸和氟基磷灰石添加的变化曲线。然后将黑曲霉与氟基磷灰石培养后的浸出液与Pb(NO-_3)_2溶液混合后,用Act2模块模拟其草酸和F~-浓度变化对铅矿物形态的影响。模拟结果表明:草酸引起的pH值变化是影响铅矿化结果的最重要参数,体系中的Pb~(2+)主要以草酸铅形式沉淀,和原实验结果吻合。此外,只有在弱酸或碱性环境下,且溶液中氟离子浓度大于27 mmol·L~(-1)时,体系中才会生成氟基磷酸铅。该结果为利用磷酸盐矿物材料进行土壤铅修复提供了理论指导。     

土壤外源铅的稳定化特征及其对土壤性质的响应

为探明土壤理化性质对外源铅（Pb）稳定化过程的影响,选取11种理化性质差异较大的土壤样品,分别加入500mg·kg-1Pb和500mg·kg-1Pb＋1.0mg·kg-1镉（Cd）后进行360d的室内培养,利用5个动力学模型对Pb稳定化过程进行模拟,并进一步分析了有效Pb变化的特征及其关键影响因素。结果表明,在Pb单一和Pb-Cd复合污染下,所有土壤有效Pb浓度在初始的15d内都迅速下降,随后变化减缓,60d后基本达到平衡。外源Cd对Pb浓度变化的影响非常小。5个动力学模型中以二级动力学方程模拟结果最好,所得的稳定化平衡浓度Ce2和表观速率常数k2能够较好地表征Pb的衰减和稳定过程。相关和逐步回归分析表明,提高土壤pH、阳离子交换量和有机质含量能够显著加快Pb的稳定化速率、降低Pb的平衡浓度,并以pH对Pb稳定化速率和平衡浓度的直接影响最大。     

电化学法对滴灌用再生水的杀菌和碱度硬度去除效果

针对再生水的使用过程中引起的滴头堵塞问题,该文采用低压电化学手段研究防控灌水器堵塞的可行性。设计阳极为Ti/Sn O2+Sb2O3,阴极为不锈钢的升流式电化学处理器,以北京再生水为进水开展试验,测量处理前后水中的微生物总数、硬度、碱度等指标,计算杀菌率、硬度去除率、碱度去除率等。结果表明,在累计处理电压小于100 h时,杀菌率可以达到90%以上;在处理电压为4 V,停留时间条件为48 h下,电化学处理器硬度去除率可以达到23.94%,碱度去除率达到66.85%,可以起到防控灌水器堵塞的作用。但该阳极在累计处理时间达到320 h后,杀菌率和硬度去除率有显著下降,稳定性需进一步提高;通过交流阻抗图,发现在累计处理时间达到320 h时电极的扩散内阻要比对照组大。该研究证实了电化学法处理再生水和防控滴灌堵塞的可行性,可进一步通过改进电极材料提高电化学处理器的稳定性。     

新型茶皂素硫酸钠合成及其修复土壤重金属污染研究

经水提-沉淀法从茶籽饼提取茶皂素,以其为原料设计合成了新型绿色茶皂素基螯合剂(茶皂素硫酸钠)。对其表面性能进行研究发现,其表面张力低于茶皂素,而HLB值、起泡力及稳泡性均优于茶皂素。同时考察了振荡时间、螯合剂浓度、pH及离子强度对螯合剂去除重金属率的影响。结果表明,重金属去除率随振荡时间和浓度增加而升高,随pH、离子强度增加而降低。得出去除Pb2+、Cd2+离子的最佳工艺:振荡时间为12h,质量分数为7%,pH为5.0,Ca(NO3)2浓度为0.01mol/L,此条件下螯合剂对土壤中Pb2+、Cd2+离子去除率最大,茶皂素硫酸钠对Cd2+离子的去除率大于Pb2+离子,且茶皂素硫酸钠对此2种离子的去除率均优于茶皂素,尤其对Pb2+离子去除率改善效果显著。     

盐碱地高盐废水电解脱氯同步制氢特性

就近利用风光能电解盐碱地治理过程中产生的高盐废水,是同步实现风光消纳、废水处理和H2/Cl2生产的有效途径。然而,盐碱地治理废水盐浓度较低且盐离子种类众多,直接电解严重影响脱氯制氢效率。通过开展盐碱地治理废水的电解试验研究,讨论了盐浓度及不同除杂工艺对废水脱氯制氢特性的影响规律。结果表明,不同盐浓度废水电解的H2/Cl2产率与电流密度呈线性关系,且产H2速率稍大于产Cl2速率。电流密度和pH值均随盐浓度升高先增大后减小,废水中盐浓度为3.5 mol/L时,电解后最终电流密度和阴极的pH值均最大,电解效果最优。添加Ca(OH)2对废水进行电解前除杂,可将浓缩废水中Ca2+、Mg2+和SO42-浓度分别降低至0.02 、0.1 和0.2 mol/L。电解过程中通入CO2能够进一步降低杂质离子对废水电解的不利影响,使电解脱氯制氢性能提升10%左右,研究结果可为高盐废水处理提供理论支持。     

新型TSADA的合成及其土壤重金属污染修复行为

为提高茶皂素(TS)修复土壤重金属离子的能力,经水提-沉淀法从茶籽饼提取茶皂素,以其为原料设计合成新型绿色茶皂素基螯合剂(茶皂素-1-酰胺二乙烯三胺,TSADA),用FT - IR研究TSADA的结构,并对其表面性能进行研究.结果表明,其临界胶束浓度低于茶皂素,而亲水亲油平衡值、起泡力及稳泡性均优于茶皂素.同时考察了振荡时间、螯合剂浓度、pH值及离子强度对螯合剂去除污染土壤重金属率的影响,发现,TSADA去除重金属率随振荡时间、浓度的增加而升高,随pH值和离子强度的增加而降低.螯合剂去除Pb2+、Cd2+离子的最佳工艺为:振荡时间为12h,质量分数为7％,pH值为5.0,Ca(NO3)2浓度为10 mmol/L.此条件下2种螯合剂对土壤中Pb2+、Cd2+离子去除率均达最大,TSADA对Pb2+和Cd2+离子去除率均优于茶皂素;TSADA对Pb2+和Cd2+离子的最大去除率分别为67.3％和99.9％.     

便携式铅离子快速检测仪的研发

该研究以水环境中重金属铅离子(Pb2+)为研究对象,简化现有的Pb2+比色体系,基于比色法和光谱法,开发了一款用于Pb2+快速检测的便携式测定仪。该研究简化了繁琐复杂的前期处理,完成了比色试验。该测定仪主要分为光路模块与电路模块,光路模块将铅离子的浓度转化为光信号,电路模块实现了光信号的转换、放大、数据处理以及查看管理数据、上传数据等功能。检测仪完成后,对其进行了若干项系统性能分析,采取了低功耗、抗干扰以及重复性测试,以验证测量的精确度。试验结果表明:经比色反应的建模集中预测值与化学值的决定系数R2=0.934,检测线性范围0.01~0.2 mg/L,铅含量指标变异系数低于1.0%,测试结果表明该测定仪具有良好的准确度与重复性。     

铅胁迫对芦竹抗氧化酶活性的影响

研究了在不同浓度Pb2+胁迫下,芦竹(Arund donax Linn.)体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)3种抗氧化酶活性随时间的变化情况。结果显示,芦竹遭受Pb2+胁迫初期,3种酶活性较对照值有明显增高;随着污染浓度加大和时间延长,3种酶活性又出现下降,降低程度与受污染浓度和时间有关。Pb2+胁迫初期,芦竹幼苗体内的抗氧化能力增强,表现出对抗氧化酶的激活效应,但随着植物生长,Pb2+在植物体内迁移,其叶片内抗氧化能力降低,表现出对抗氧化酶的抑制效应。抗氧化酶活性产生的效应强弱及维持期长短与Pb2+胁迫浓度有关,胁迫初期一般是Pb2+浓度高,抗氧化酶活性升高明显;胁迫后期Pb2+浓度低,活性维持期长。Pb2+胁迫对过氧化氢酶和过氧化物酶的影响没有超氧化物歧化酶的影响显著,但3种酶活性的变化趋势基本一致。     

添加造纸白泥对猪场废水厌氧消化液中氮磷回收的影响

以造纸废弃物白泥作为pH调节剂,利用MAP沉淀法回收厌氧消化液中的氮磷,并采用曝气的方式提高消化液pH值和造纸白泥的溶解性,研究了造纸白泥的添加量和曝气时间对厌氧消化液中氮、磷回收效果的影响,并考察了曝气过程中pH、COD、PO34--P、NH3-N、Mg2＋、Ca2＋的变化规律。结果表明造纸白泥的添加量为8g.L-1,曝气时间为120min时,PO34--P和NH3-N的回收率分别达到98和59,出水的PO34--P和NH3-N浓度分别为0.98mg.L-1和60.66mg.L-1,均达到了《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596—2001）的要求,同时,COD的去除率为45;如果仅用曝气方式处理,120min后PO34--P和NH3-N的回收率仅分别为66和41,均未达到排放标准要求。可见,与仅用曝气方式处理相比,添加造纸白泥协同曝气对厌氧消化液中氮磷的回收有明显的效果。     

磷和柠檬酸共存对高岭石和针铁矿吸附铅的影响

通过平衡吸附试验及矿物电动电位(Zeta电位)的变化分析,研究了磷(P)和柠檬酸(CA)共存对针铁矿和高岭石吸附铅的影响。结果表明:(1)针铁矿和高岭石对铅的吸附量随柠檬酸浓度的升高呈现"峰形"曲线变化,铅吸附量达到峰值的柠檬酸浓度均为0.5 mmol L~(-1),不同浓度磷存在下柠檬酸对矿物吸附Pb2+量有不同程度增加。(2)随着磷添加浓度的增加,两种矿物对铅吸附量均呈增加趋势,磷添加浓度分别为1 mmol L~(-1)和0.6 mmol L~(-1)时,针铁矿和高岭石吸附铅量达到平衡;当处理中添加不同浓度柠檬酸,两种矿物均表现为对铅的吸附量增加,且随着柠檬酸浓度增加促进铅吸附的作用增强,说明在磷及试验浓度柠檬酸存在下促进了矿物对铅的吸附。(3)高岭石体系中,加入磷或(和)柠檬酸后,Zeta电位-pH曲线向负值方向位移,降低程度大小顺序为1.0 mmol L~(-1) P+0.5mmol L~(-1) CA0.5 mmol L~(-1) CA1.0 mmol L~(-1) P,说明高岭石表面增加的负电荷也部分增加了其对铅的电性吸附;添加磷和柠檬酸处理针铁矿的Zeta电位显著降低,且随着体系pH的升高其Zeta电位没有明显变化,表明磷和柠檬酸均主要是通过吸附到针铁矿表面而增加对铅的专性吸附。     

Heavy Metal Uptake by Rape

Abstract

In pot experiments, the effect of single and combined pollution of soil by lead (Pb), cadmium (Cd), and zinc (Zn) and uptake of heavy metals in Brassica napus L. were investigated. There were two main factors that affected the assimilation of Pb, Cd, and Zn by rape: (i) level of soil pollution by the particular element and (ii) the combined influence of Pb, Cd, and Zn. In general, with the increase of the concentrations of Pb, Cd, and Zn in the soil, there were increases in the concentrations of those elements in the roots, stems, and seeds. The main part of the Pb and Zn amounts taken up by the roots from the soil are fixed and accumulated in the roots, and small amounts of them move through the conductive system to the seeds. Cadmium moves relatively easily from root to stem and is accumulated in higher concentrations in the top of the plant.

There is a well‐expressed synergistic interaction between Pb²⁺ and Cd²⁺, as well as of Cd²⁺ and Zn²⁺. Zinc has a highly depressing effect on the assimilation of Cd²⁺, as does Pb²⁺ on the assimilation of Zn²⁺. The combined pollution by Pb, Cd, and Zn stimulated the assimilation of these elements by the roots and foliage and eliminated the effect of Zn²⁺ on Cd²⁺ and of Pb²⁺ on Zn²⁺.