菲律宾蛤仔修复重金属-营养盐-石油烃复合污染的潜在性

为了研究重金属-营养盐-石油烃复合污染下菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)的代谢特征及其过氧化物歧化酶(SOD)活性,判断其用于复合污染生态修复的可能性。以海沙模拟菲律宾蛤仔生境,将其暴露于重金属-营养盐-石油烃复合污染,测定其耗氧率、排氨率和SOD活性。结果表明：氨氮和汞对菲律宾蛤仔耗氧有协同增益作用;氨氮促进菲律宾蛤仔氨氮排泄;SOD活性不受重金属、营养盐和石油烃的影响。考虑到菲律宾蛤仔对重金属、营养盐和石油烃的耐受性及富集特性,认为菲律宾蛤仔是修复重金属-营养盐-石油烃复合污染的潜在物种。     

2株高效石油降解真菌对石油污染土壤的修复效果研究

为了研究真菌对石油污染土壤的修复效果,将从石油污染盐碱土壤中分离得到的2株高效石油降解真菌菌种扩大培养,制成混合菌剂。通过盆栽试验,以石油烃降解率、土壤多酚氧化酶活性以及土壤的微生物多样性等为指标,研究了添加5%混合菌剂对石油污染土壤修复的作用。结果表明：受试土壤的总石油烃含量为2.1×104 mg/kg的情况下,修复第56天,添加菌剂处理的石油烃降解率达33.13%,是对照处理的1.69倍;多酚氧化酶活性比对照处理提高了41.94%;微生物多样性得到了增加。因此,本研究证实了所获得的2株真菌对石油污染盐碱土壤有较好的修复作用。     

2株真菌的筛选及其在石油污染土壤修复中的作用

为了研究真菌对石油污染土壤的修复效果,将从石油污染盐碱土壤中分离得到的2株高效石油降解真菌菌种扩大培养,制成混合菌剂。通过盆栽试验,以石油烃降解率、土壤多酚氧化酶活性以及土壤的微生物多样性等为指标,研究了添加5%混合菌剂对石油污染土壤修复的作用。结果表明:受试土壤的总石油烃含量为2.1×104mg/kg的情况下,修复第56天,添加菌剂处理的石油烃降解率达33.13%,是对照处理的1.69倍;多酚氧化酶活性比对照处理提高了41.94%;微生物多样性得到了增加。因此,本研究证实了所获得的2株真菌对石油污染盐碱土壤有较好的修复作用。     

重金属污染土壤木本-草本联合修复研究进展

植物修复是一种新型的重金属污染土壤修复技术,由于原位修复、费用低、太阳能驱动等优点而成为研究者关注的热点。但是,植物修复技术目前仍存在重金属生物有效态含量低和修复植物生物量小的2个制约因子,寻找新的环境友好活化剂和具有高萃取率的植物修复模式是研究者必须解决的技术瓶颈。笔者在国内外研究文献的基础上,总结了木本、草本植物在重金属土壤污染修复方面的已有研究,并结合生态位理论,分析了木本-草本联合修复在土壤重金属污染治理中的可行性,提出了木本-草本联合修复尚需解决的科学问题。     

重金属污染土壤几种生物修复方式比较

土壤重金属污染是全球普遍存在的问题,生物修复因其环境友好且成本效益高而得到广泛关注。但不同生物修复技术有其优势和局限性,充分了解每种修复技术的特点,才能更经济、有效地对污染土壤进行修复。本研究阐述对比了目前的土壤重金属生物修复方法,包括植物修复（植物挥发、植物固定和植物提取）、转基因植物提取、螯合辅助植物修复、微生物辅助植物修复等技术的机制、优势、局限性和适用性等方面的差异。综述提出有效的生物修复技术需要土壤化学、植物生物学、遗传学、微生物学和环境工程等多学科的有机结合。根据污染土壤的特点,结合具有相应改良特性的转基因植物,是实现污染土壤大面积修复的有效方法。同时,农艺措施对天然超级积累植物的生物量和重金属提取能力的刺激作用还需要进一步挖掘。植物修复可以与其他几种传统修复技术有效结合,利用转基因技术建立土壤+植物+微生物的组合是未来修复技术发展的最佳途径。     

长江下游江段石油烃污染的风险评估

为了对长江下游江段石油烃污染进行风险评估,笔者从长江下游江段5个采样点采集的15个水样和25个鱼样的检测数据表明,水体石油烃暴露水平范围是0.02~0.21 mg/L,平均值是0.08 mg/L。基于物种敏感度曲线分布方法(species sensitivity distribution,SSD)的风险评估显示,5%的鱼类受到急性毒性影响的几率是0.72%,风险较低。捕获的鱼类内石油烃呈现不同程度的残留,范围是ND-30.07 mg/kg,均值为9.09 mg/kg。鱼体中石油烃残留量大部分没有超标,餐条的超标率为67%,食用长江下游江段捕获鱼类对人体健康风险较小。本研究风险评估可为保护长江渔业资源生态及水产品质量安全评估提供基础数据支撑。     

根际促生菌在植物修复重金属污染土壤中的应用研究进展

近年来,由于土壤的重金属污染问题日益严重,迫切需要研发出高效的重金属污染土壤修复技术。植物修复技术与传统方法相比以其经济、环保与安全的特点,已成为解决土壤重金属污染问题的重要手段,特别是植物根际促生菌联合植物修复技术。评价了如何利用植物根际促生菌来提高植物对重金属的抗性、吸收与转运以及植物的生物量,从而提高植物修复重金属污染土壤的效率。简述了植物根际促生菌不仅可以分泌有机酸、生物表面活性剂等来提高土壤中重金属的生物有效性,从而直接影响植物对重金属的吸收,还可通过分泌植物生长激素吲哚-3-乙酸(IAA)、1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶(ACCD)、铁载体以及促进植物对矿物元素（磷）吸收等促进了植物的生长和对重金属的抗性、间接提高植物对重金属的吸收、富集。对近年来国内外根际促生菌在植物修复中的应用进行了综述,并对其研究前景进行了展望。     

一株耐铅细菌的筛选及其生物学特性的研究

[目的]针对山西省重金属铅污染的问题,开展耐铅菌株的筛选工作,以期为微生物修复土壤提供理想菌株。[方法]采用选择性培养基从重金属污染的新鲜土中筛选耐铅菌株,经生理生化分析及16SrDNA基因扩增测序对其进行初步鉴定。[结果]最终筛选出一株高耐铅菌株GDYX03,鉴定为肠杆菌属(Enterobacter)。该菌株最佳培养条件：接种量为10%,通气量选择10 mL装液量,温度为30 ℃,pH值为6。菌株GDYX03的最大耐铅浓度达2000 mg/L,在含铅水溶液中对铅吸附率高达98.88 %,吸附量达19.78 mg/g。[结论]该实验筛选出的高耐铅菌株对铅具有较高的吸附效果,可用于重金属污染土壤的微生物修复。     

油页岩开采利用地下水有机污染物生物降解的研究

为解决油页岩在开采利用中有机物对地下水的污染问题,试验采用驯化培养的石油降解菌,对地下水中的有机污染物进行生物降解。在低温(10℃)、120 r/min条件下,通过室内试验,确定菌群降解地下水中有机污染物的最佳pH为7,接种量为5 mL（8×106个/mL）,初始浓度为200 mg/L,辅助氮源为氯化铵(0.05%),辅助磷源为磷酸二氢铵(0.05%)。在此最佳条件下,反应6天后总石油烃质量浓度为33.94 mg/L,菌群对总石油烃及COD的降解率分别为83.03%及67.58%。通过对降解过程的动力学研究分析可知,总石油烃初始浓度为20 mg/L时的降解符合一级动力学方程,50~300 mg/L时的降解符合零级动力学方程。     

生物炭对设施栽培土壤重金属Cd形态变化的影响

设施土壤重金属Cd污染问题备受关注,为阐明生物炭对设施栽培土壤重金属Cd污染的修复效果,试验设置B0(0 t/公顷)、B10(10t/公顷)和B20(20t/公顷)3个生物炭水平,研究生物炭增施对土壤Cd形态、含量以及生物有效性的影响。结果表明：生物炭施用显著增加设施土壤pH值和有机质含量,改变了土壤Cd的形态分布,氧化态、有机态和残渣态含量增加,交换态Cd含量降低。随着生物炭施用量的增加,土壤固定Cd的速率会增加。与对照相比,B10降低土壤交换态Cd 45-62％,而B20可降低66-89％。另外,试验还表明,生物炭对Cd污染较轻的设施大棚土壤有效态Cd的固定效果要好于Cd污染严重的设施大棚。因此,生物炭可以通过改变设施土壤Cd形态,降低土壤重金属有效性,但对受Cd污染严重的设施土壤的修复效果不好。     

聚天冬氨酸强化植物修复重金属污染土壤的研究

为了探究PASP作为螯合剂在植物修复过程中的强化作用,采用土柱淋滤实验,研究不同浓度的聚天冬氨酸(PASP)对重金属铅(Pb)、镉(Cd)的活化能力（加入淋出量和空白对比）。结果表明,在一定浓度范围内,PASP对Pb和Cd的活化能力随PASP浓度的增加而增加。在盆栽模拟实验中发现,PASP对玉米修复重金属污染土壤有明显的强化作用。施用11 g/L PASP的玉米株高为114.4 cm,大于施加EDTA的植株(110.9 cm)。确定了PASP的最佳施用浓度为3 g/L和7 g/L,吸收重金属量分别为Pb 114.829 μg和84.662 μg、Cd 54.447 μg和66.915 μg,与EDTA相比对Cd的吸收量提高约10倍,对Pb的吸收量提高约3倍。进一步用水合肼和乙醇胺对PASP进行衍生化,淋洗实验证明用乙醇胺改性的PASP对重金属的活化效果得以提高,为修复被重金属污染的土壤提供了一种较好的络合剂。     

苗期重金属胁迫下蓖麻生长、生理和重金属积累效应

农业面源和重金属污染日益加剧,严重威胁农业生态环境与人类健康。探究作物对重金属的累积效应及生理机制对重金属污染的治理意义重大。本文以淄蓖5号为材料,研究重金属处理下(Cu、Zn、Cd,处理浓度分别为0、30、60、120 mg L^-1)蓖麻幼苗对各重金属的积累效应及相关生理机制,为重金属污染土壤的修复与防治奠定基础。重金属处理显著影响蓖麻植株的生长、生理及对重金属的积累。随着重金属浓度的增加,株高先增后降,在60 mg L^-1时达最大值;根长、鲜重、干重显著降低。叶片中SOD活性先降后增,在10 DAS(播种后天数)120 mg L^-1 Cu和Zn处理下活性最高,分别增加了45.5%和31.8%;POD活性在10 DAS先降后增,而在25 DAS和45 DAS显著增加,且POD活性随生长进程的推进增加显著。可溶性蛋白含量仅在120 mg L^-1 Cu处理下显著增加,分别增加了18.8%、66.7%和83.3%。MDA含量随着处理浓度的增加显著增加,随生育进程的推进而显著降低,且Cd处理下的MDA含量显著高于Cu和Zn处理。蓖麻植株对Cu、Zn、Cd的积累量随处理浓度的增加而递增,在120 mg L^-1浓度下积累量最大,其中对Zn的积累量最高,Cd次之,各器官对重金属的积累量表现为根>茎>叶。表明蓖麻对重金属具有一定的耐受性,蓖麻植株主要通过提高抗氧化酶活性缓解重金属胁迫;蓖麻对不同重金属的积累具有器官特异性;种植蓖麻可作为修复Cu、Zn、Cd等重金属污染土壤的有效途径之一。     

晚粳稻籽粒中As、Cd、Cr、Ni、Pb等重金属含量的基因型与环境效应及其稳定性

选择籽粒Cd、Cr、As、Ni和Pb等重金属含量差异较大的12个晚粳稻基因型，种植于浙江省晚粳稻主产区嘉兴、湖州、杭州、宁波、绍兴等市的6个试点，研究籽粒中5种重金属含量的基因型与环境变异及其稳定性、籽粒和土壤有效态（DTPA提取态）Cd、Cr、As、Ni和Pb等重金属含量之间及与Fe、Zn含量之间的关系，以及土壤pH对籽粒重金属积累的影响。结果表明，环境、基因型及其互作效应对籽粒重金属含量的效应均达极显著水平，表明筛选和选育籽粒重金属含量低的品种以及通过农艺措施减少籽粒重金属含量是可能的。同时，籽粒中这5种重金属含量的稳定性因环境、基因型而有较大差异，且亦因重金属种类而异。因此，为降低籽粒重金属含量，应针对特定重金属污染的环境进行基因型选择，并同时考虑基因型籽粒重金属含量的稳定性。土壤pH不仅影响土壤重金属有效性及水稻籽粒中重金属积累量，还影响籽粒重金属积累的基因型与环境互作效应（即积累稳定性）。此外，土壤中一些重金属常发生复合污染，如Cd和Cr、As或Ni，Cr和As，Pb和As间表现为协同消长，Cd含量较高的稻米往往As和Pb含量也高，Cr和Ni含量以及As和Pb含量之间也呈正相关。     

污泥营养土中Cu、Cd、Cr(Ⅵ)对小麦根伸长的毒性效应研究

为评价污泥营养土中重金属对植物的生态毒理效应,评估污泥农用产生的生态风险,本研究选用Cu、Cd、Cr(Ⅵ) 3种重金属,对污泥营养土培养的小麦根伸长进行单一、联合毒性试验。结果表明：营养土中的Cu、Cd、Cr(Ⅵ)对4天小麦根伸长的半抑制浓度EC₅₀分别为0.624、3.27、119 μmol/L,毒性由强到弱依次为：Cu>Cd>Cr(Ⅵ)。Cu和Cd的联合毒性表现为：低Cu高Cd组合表现为协同作用,随着Cu浓度升高,从较弱的拮抗作用转换成相互独立作用。Cu和Cr(VI)的联合毒性表现为：低浓度的Cu对Cr(Ⅵ)离子有协同作用,低浓度的Cr(Ⅵ)对Cu具有拮抗作用。Cd和Cr(VI)的联合毒性表现为：高浓度的Cd对Cr(Ⅵ)有拮抗作用,而非低浓度的Cr(Ⅵ)对Cd具有协同效应。     

Effect of H2O2 in the Bioremediation of Petroleum Hydrocarbon Pollutant

The high efficient strain was separated and filtrated from the soil contaminated by petroleum hydrocarbon. The authors, we focus on the effect of H2 O2 in the bioremediation of petroleum hydrocarbon pollutant. The results show that the optimal concentration of H2O2was 200 mg/L at one time. At the lag phase of the strain, H2O2 was added in per eight hour, and at logarithmic phase, H2O2 was added in per two hour. Biodegradation rate of petroleum hydrocarbon was increased from 38. 1% to 83. 1%. The bioremediation of petroleum hydrocarbon pollutant is remarkably by double effects of deep oxidation and oxygen supply of H2O2.     

电化学法处理养殖粪便重金属的研究

对浏阳市永安镇某养殖场养殖粪便中Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子的含量进行了分析,并以石墨板为阳极、不锈钢板为阴极的电化学方法对养殖粪便进行处理,考察了电解电压、电解时间等因素,对样品不同区域pH以及Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子处理效果的影响,同时计算能源消耗费用。结果表明,阳极区域的pH呈下降的趋势,阴极区域的pH呈上升的趋势,且反应稳定后阴极和阳极区域的pH值之和等于14；在反应器中的不同区域内,各重金属离子的去除效果均不同,阳极区域的去除效果最佳；在样品初始浓度为90g/L、pH值为6.82的条件下,当电压为40V,电解时间为4h时,对养殖粪便的处理效果与费用最佳,此时反应器中Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子的去除率分别为62.32% 、79.78%、55.37%、58.56%,处理1m3的养殖粪便所需的费用为10.75元。     

克钦湖水体重金属分布特征及评价

为了更好地研究扎龙湿地的水环境质量,以扎龙湿地内的克钦湖水体为研究对象,分析了水体中重金属的含量及潜在生态危害程度。在湖内均匀布设29个采样点进行取样,测定了水体中的Cu、Zn、As、Cd、Pb的含量,重金属浓度含量的大小顺序为As＞Cu＞Pb＞Cd＞Zn。分别以方差分析和潜在生态危害指数评价法对污染情况进行分析评价,其中方差分析结果表明,克钦湖水体中As元素的污染比较严重。克钦湖水体重金属对扎龙湿地的潜在生态危害由强到弱依次为：As＞Cd＞Pb＞Cu,其中As的影响占主导地位。总体而言,克钦湖水体的重金属的潜在生态危害程度较高,已对扎龙湿地生态系统产生了潜在的生态风险。     

在铀尾渣污染土中壤添加磷对植物生长及积累重金属的影响

在重金属污染土壤中添加化学稳定剂,可降低重金属的生物有效性,阻控重金属进入食物链。设计盆栽试验,在铀尾渣污染土壤中添加不同浓度的磷肥(0、30、60、120、240和480 mg kg^-1),调查磷对芥菜型油菜(Brassica juncea)和甘蓝型油菜(B. napus)的生长及植株积累重金属铀、镉、锌和铅含量的状况,分析添加磷肥前后植株内磷含量和土壤重金属DTPA提取态含量的变化。结果表明,添加磷肥前,铀尾渣污染土壤总氮、总磷、总钾和有机质的含量低,铀、镉、锌和铅的含量高,对两种油菜的生长有抑制作用;添加磷肥后,两种油菜体内磷含量增加,污染土壤中的铀、镉、锌和铅的DTPA提取态含量显著降低,其降幅分别为17.1%~70.5%、24.0%~57.6%、8.9%~32.4%和8.6%~55.8%;大幅度降低两种油菜体内的铀、镉、锌和铅含量,其含量与土壤中这些重金属DTPA提取态含量显著正相关;显著增加两种油菜的干重、株高、根长和叶绿素含量,显著降低其体内的SOD活性和MDA含量。因此在铀尾渣污染土壤中添加磷可有效减少重金属在油菜体内积累,降低重金属沿食物链传递的风险。