紫花苜蓿对重金属污染河道底泥的修复能力研究

[目的]研究紫花苜蓿（Medicago sativa L.）对河道底泥中重金属的修复作用,为利用植物修复技术解决受污染河道沉积物的重金属污染问题提供可靠依据。[方法]将过筛的底泥（以风干土计）混和均匀后装入长方形PVC箱（0.6m×0.5m×0.4m）,底部设有渗流通气孔;将箱中底泥用去离子水调至30%～60%持水率（WHC）。2010年4月播入紫花苜蓿种子,生长7d后间苗,每隔30d采集植物根际土壤样品,监测底泥重金属含量、细菌及酶的活性。10月收获植物并测定植物根、茎、叶部分的重金属吸收情况。[结果]紫花苜蓿的同一部位对不同的重金属积累量不同,且同一重金属在植株的不同部位积累量也不同。紫花苜蓿对Zn的总积累量最大,且主要积累在根部;Ni、Cr、Cu和Pb也主要积累在根部;Mn在紫花苜蓿叶片中的积累最多,占植物中总积累量的42.47%;各种重金属在茎内的积累量均较低。紫花苜蓿对Ni、Cu、Pb和Cr的降解效果比较好,延长种植作物的种植时间或增加作物的播种次数有利于重金属的降解;紫花苜蓿对Mn的降解效果不明显。种植紫花苜蓿后,底泥中微生物数量显著增加,脱氢酶活性也有所提高。[结论]紫花苜蓿对Zn、Ni、Cr、Cu和Pb均有一定的修复作用,可以用于解决受污染河道底泥的重金属污染问题。     

紫花苜蓿对重金属污染河道底泥的修复能力研究

[目的]研究紫花苜蓿（Medicago sativa L.）对河道底泥中重金属的修复作用,为利用植物修复技术解决受污染河道沉积物的重金属污染问题提供可靠依据。[方法]将过筛的底泥（以风干土计）混和均匀后装入长方形PVC箱（0.6m×0.5m×0.4m）,底部设有渗流通气孔;将箱中底泥用去离子水调至30%～60%持水率（WHC）。2010年4月播入紫花苜蓿种子,生长7d后间苗,每隔30d采集植物根际土壤样品,监测底泥重金属含量、细菌及酶的活性。10月收获植物并测定植物根、茎、叶部分的重金属吸收情况。[结果]紫花苜蓿的同一部位对不同的重金属积累量不同,且同一重金属在植株的不同部位积累量也不同。紫花苜蓿对Zn的总积累量最大,且主要积累在根部;Ni、Cr、Cu和Pb也主要积累在根部;Mn在紫花苜蓿叶片中的积累最多,占植物中总积累量的42.47%;各种重金属在茎内的积累量均较低。紫花苜蓿对Ni、Cu、Pb和Cr的降解效果比较好,延长种植作物的种植时间或增加作物的播种次数有利于重金属的降解;紫花苜蓿对Mn的降解效果不明显。种植紫花苜蓿后,底泥中微生物数量显著增加,脱氢酶活性也有所提高。[结论]紫花苜蓿对Zn、Ni、Cr、Cu、Pb和Mn均有一定的修复作用,可以用于解决受污染河道底泥的重金属污染问题。     

黑麦草对复合污染河道疏浚底泥修复的研究

采用室温盆栽试验,研究了黑麦草(LoliummultiflorumLam)对排污河道疏浚底泥中的重金属(Zn、Pb、Cu、Cd、Ni)-有机物复合污染的修复情况。结果表明,第2次收获(剪切)的黑麦草地上部分积累的重金属Zn、Pb、Cu、Cd的数量均小于第1次收获(剪切),且第2次连根收获发现黑麦草的根部积累了大量的重金属;两次收获地上部分积累的重金属数量和重金属的离子交换态数量有很好的相关性,而与底泥中重金属总量的相关性较差;种植黑麦草后的底泥中重金属的存在形态和晶格结构发生了变化。黑麦草对底泥中的有机污染物有很好的修复作用;在两次收获后的底泥中的有机污染物的降解率达到72.6%,大部分有机物被炭化为CO2和H2O,其中部分难降解的大分子量有机污染物也被植物降解为小分子量的易于被植物吸收的形态,种植黑麦草后底泥的多酚氧化酶和脲酶活性均得到提高。证明黑麦草是修复重金属-有机物复合污染的良好植株。     

排污河道沉积物中重金属的植物修复

利用栽培试验研究了黑麦草对排污河道沉积物中重金属的修复作用。结果表明:种植黑麦草后沉积物中重金属总量减少,各种重金属在黑麦草体内的累积量均为地下部分大于地上部分,Cu的地下部分与地上部分的含量相差最大,地下部分为309.66 mg/kg,比地上部分高出171.40 mg/kg。地上部分累积的重金属含量与其离子交换态含量有一定相关性。种植黑麦草后沉积物中微生物数量增加,过氧化氢酶活性也有所提高。     

湖南三十六湾甘溪河重金属污染特征及环境风险评估

[目的]调查分析湖南三十六湾地区主要河流甘溪河水体及沉积物中重金属污染情况,旨在为治理矿区河流重金属污染提供依据。[方法]以湖南典型有色金属采选工业区三十六湾为研究对象,选取了甘溪河流域的8个典型断面收集水样及底泥沉积物样品,采用ICP-OES测定甘溪河水体及周围沉积物中重金属含量,并采用潜在生态危害指数法对重金属污染进行环境风险评估。[结果]三十六湾地区甘溪河重金属污染程度由强至弱依次为Zn、As、Pb、Cu、Cr(Cd);底泥沉积物中重金属生态风险由强到弱依次为Cd、As、Pb、Cu、Zn、Cr;各采样点断面重金属污染程度从大到小依次为甘溪村、三合乡、杨家田、芹菜村、沙子岭、新桥头、两江口、李家坪。[结论]三十六湾甘溪河重金属污染严重,急需采取综合措施进行治理。     

感潮河道生物膜吸附重金属性能及迁移规律研究

[目的]研究感潮河道生物膜对重金属的吸附性能及迁移规律。[方法]利用ICP-AES法,测定了感潮河道生物膜（自然和人工培养）及其附近河道底泥（表层沉积物）和水体中的重金属（Mn、Zn、Cu、Pb、Ni、Cd）含量,研究了感潮河道生物膜对重金属的吸附性能,并进一步探究重金属在生物膜和河道底泥中的迁移规律。[结果]在感潮河道环境下,重金属在生物膜中和底泥中的含量水平基本相当;生物膜对重金属的吸附有一定的局限性,其吸附性能受多种因素的影响,如生物膜特性、重金属种类和存在形态、底泥中重金属含量、河道水文条件及地质形态、生物膜的成膜时间等;重金属通过水体在生物膜和底泥间迁移,最终达到动态平衡,表现出一定的规律性。[结论]该研究为今后利用生物膜法修复感潮河道重金属污染提供了依据。     

牧草不同种植模式对重金属去除及土壤性质的影响

为改善重金属复合污染土壤的微生物环境,进而提高污染土壤的肥力,以皇竹草(Pennisetum sinese)和黑麦草(Lolium perenne)为试验材料,采用单作和间作模式,研究两种不同种植模式下牧草对重金属复合污染去除和富集以及土壤酶活性和微生物数量变化。结果表明,在处理1和处理2复合污染土壤中,间作模式处理下皇竹草和黑麦草Pb、Cd、Cu和Zn富集系数均极显著地高于单作模式。与种植牧草前相比,单作皇竹草处理1和处理2土壤的Pb、Cd、Cu和Zn含量分别降低了49.59%、87.80%、67.48%和73.55%,56.07%、88.73%、63.75%和72.25%,单作黑麦草处理1和处理2土壤重金属含量分别减少了51.45%、87.20%、55.44%和70.95%,55.45%、88.99%、48.83%和70.37%,间作皇竹草和黑麦草处理1和处理2土壤重金属含量分别下降了58.35%、92.29%、81.31%和90.69%,65.44%、93.25%、79.29%和89.60%。在处理1复合污染的土壤上,与种植牧草前相比,单作皇竹草土壤的蛋白酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和纤维素酶活性以及细菌、真菌和放线菌的数量分别提高了71.24%、19.22%、76.08%、16.93%、41.67%、54.55%和64.52%,单作黑麦草分别上升了98.89%、8.86%、42.41%、30.50%、26.67%、96.11%和129.60%,间作皇竹草和黑麦草分别增加了100.00%、141.60%、14.58%、33.86%、70.00%、168.80%和259.10%;单作皇竹草土壤的过氧化氢酶和脲酶分别降低了47.97%和70.79%,单作黑麦草分别减少了51.13%和60.68%,间作皇竹草和黑麦草分别下降了56.56%和84.04%。在处理2复合污染的土壤上,单作皇竹草土壤的蛋白酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和纤维素酶活性以及细菌、真菌和放线菌的数量分别上升了80.23%、2.84%、94.76%、49.97%、318.10%、74.35%和16.34%,单作黑麦草分别提高了73.77%、20.54%、52.28%、29.99%、299.9%、123.1%和47.71%,间作皇竹草和黑麦草分别上升了83.55%、38.79%、63.04%、49.97%、431.80%、448.70%和54.90%;单作皇竹草土壤的过氧化氢酶和脲酶分别减少了63.21%和70.26%,单作黑麦草分别降低了65.09%和77.43%,间作皇竹草和黑麦草分别下降了49.06%和66.66%。可见间作皇竹草和黑麦草提高牧草重金属富集系数和去除效率以及改善土壤性质的效果明显优于单作牧草,因此优先考虑皇竹草和黑麦草的间作模式作为重金属复合污染土壤的修复模式。     

微山湖表层沉积物重金属含量及生态风险评价

[目的]分析微山湖表层沉积物重金属含量,并对其进行生态风险评价。[方法]对微山湖表层沉积物重金属污染现状进行调查,通过分析重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr的污染指数和潜在生态风险指数,对重金属污染生态风险进行评价。[结果]微山湖表层沉积物Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni平均含量分别为64.78、185.05、78.76、0.17、37.76、46.84 mg/kg。Cr和Cd含量在各站位均未超标;Cu、Pb含量超标率为100%,平均超标倍数分别为0.85、0.31倍;Zn含量的超标率为80%,平均超标倍数为0.24倍。Cu、Zn、Pb、Cd、Cr污染指数均值分别为1.85、1.23、1.31、0.34、0.47,重金属综合污染指数均值为5.21,属于低度污染;湖中航道和入湖河道污染程度较养殖区严重。潜在生态风险评价表明,Cu、Zn、Pb、Cd、Cr潜在生态风险指数均值分别为9.25、1.23、6.56、10.34、0.94,综合潜在生态风险指数均值为28.33,属于低度风险;重金属污染潜在生态风险表现为湖中航道〉入湖河道〉养殖区。[结论]该研究为南水北调东线微山湖生态环境的整治与改善提供了参考。     

螯合剂对植物修复污染河道疏浚底泥的调控

通过温室盆栽试验,在黑麦草修复重金属(Zn,Pb,Cu,Cd,Ni)——有机物复合污染的城市排污河道疏浚底泥的过程中投加EDTA(1mmol/kg和3mmol/kg),柠檬酸(5mmol/kg和15mmol/kg),DTPA(1mmol/kg和3mmol/kg),研究了对黑麦草生长及重金属积累、底泥特性的影响。结果表明,5mmol/kg的柠檬酸提高了重金属在植物地上部分的积累量,但没有达到显著水平,增大柠檬酸的投加量阻碍了植物的生长、抑制了对重金属的吸收。3mmol/kg的EDTA和DTPA均能提高植物对重金属的积累量,但也降低了植物的叶绿素含量。5mmol/kg的柠檬酸降低了底泥的pH,但其它2种螯合剂对底泥的pH没有明显的影响。3种螯合剂均增加了底泥溶液中重金属的浓度;增大了底泥大颗粒体积百分比,降低了其比表面积和晶格强度,有助于底泥颗粒释放吸附的重金属;提高了底泥中微生物的数量;增加了底泥的TOC含量。5mmol/kg的柠檬酸提高了底泥脲酶的活性,但效果不显著,而其它2种螯合剂均明显降低了脲酶活性,3种螯合剂对过氧化氢酶活性的影响均不明显。     

温瑞塘河河网沉积物重金属生态风险评价

以温瑞塘河温州市区河道底泥沉积物中的重金属为研究对象,采用Hakanson潜在生态风险指数法评价重金属污染的综合及单项生态风险。结果表明,以温瑞平原土壤沉积物为背景值,研究区域有23个采样点的Cd污染指数超出了极强生态风险阈值,1个采样点的Cu污染指数超出极强生态风险阈值,1个采样点的Pb污染指数达到了强生态风险,Zn、Cr生态风险水平相对较低。重金属污染中心位于研究区西南方向的工业园区,电镀及皮革产业所带来的点源污染可能是其主要污染来源。Cd是温瑞塘河温州市区河道底泥沉积物中最主要的污染物,需加强对Cd污染物排放的监督与管理。     

黑曲霉菌对污泥中重金属的淋滤效果

[目的]研究黑曲霉菌对污泥中重金属的淋滤效果。[方法]采用分批摇床培养,研究了淋滤时间、污泥含量、接种量、初始pH以及碳源浓度对污泥中重金属去除率的影响。[结果]淋滤体系控温30℃、碳源含量8%、接种量为2×106个(孢子)/L、污泥含量1.0%的条件下,经过12 d的淋滤处理,黑曲霉对污泥中Zn、Cd、Cu、Pb的去除率分别可达到83.6%、87.8%、70.4%和75.6%。[结论]黑曲霉淋滤法可有效去除污泥中的重金属。     

重金属对污泥活性的影响

[目的]研究重金属对活性污泥中微生物的影响。[方法]以污水处理厂好氧池中的絮状活性污泥为材料,配制模拟废水研究铜、锌、铬、铅、汞等5种重金属对活性污泥的毒害效应及重金属中毒活性污泥培养后的活性恢复情况。[结果]5种重金属均可降低活性污泥的COD去除率和污泥系统中微生物脱氢酶的活性,其中铜、汞的影响最明显,这2种重金属浓度为45mg/L时,系统的COD去除率降至50%。活性污泥的SVI值随重金属浓度的增加而升高。加入模拟废水曝气培养后,锌、铬、铅等重金属中毒的活性污泥可恢复活性,汞中毒的活性污泥不能恢复活性,铜中毒活性污泥恢复后的活性与铜浓度有关。[结论]重金属可降低污泥系统的处理能力。     

重金属Hg~(2+)和Cd~(2+)对活性污泥系统处理能力的复合影响

[目的]研究重金属Hg2+和Cd2+对活性污泥系统处理能力的复合影响。[方法]以污水处理厂污泥回流池中的絮状活性污泥为材料,使用人工配制废水,加入不同浓度的Hg2++Cd2+曝气培养20 h后,每隔5 h对出水理化指标和生物指标进行测定。[结果]重金属Hg2+和Cd2+的复合影响表现在MLSS和COD去除率的下降。随着试验组重金属浓度增加和试验时间的延长,Hg2++Cd2+各试验组出水的COD和MLSS等均有显著影响。[结论]Hg2+和Cd2+这两种重金属降低活性污泥的活性及其污水处理能力。     

重金属胁迫对高羊茅和黑麦草种子萌发及幼苗生理特性的影响

[目的]研究重金属胁迫对草坪草种子萌发及幼苗生理特性的影响。[方法]以高羊茅和黑麦草为研究对象,采用水培方法培养高羊茅和黑麦草幼苗,研究了重金属Pb、Zn、Cu、Cd单一胁迫及Pb+Zn、Cu+Cd复合胁迫对草坪草种子萌发和幼苗生理特性的影响。[结果]Pb对高羊茅种子萌发、呼吸强度以及黑麦草种子电导率、呼吸强度的影响大于其余处理;Zn可缓解Pb胁迫对高羊茅种子发芽率、电导率和幼苗鲜重以及黑麦草种子萌发、电导率和幼苗鲜重的伤害;Pb+Zn复合胁迫对高羊茅种子电导率和幼苗叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、叶绿素a+b(Chl a+b)的影响有拮抗效应;Zn胁迫对黑麦草幼苗叶绿素a(Chl a)和类胡萝卜素(Car)的合成无显著影响;Cu+Cd复合胁迫对高羊茅种子萌发和幼苗鲜重的影响有协同效应,对黑麦草种子发芽率和幼苗叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、叶绿素a+b(Chl a+b)的影响有拮抗效应。[结论]该研究结果可为今后重金属污染的治理提供理论依据。     

盐酸改性膨润土对铜离子的吸附性能

[目的]筛选盐酸改性膨润土对Cu（Ⅱ）吸附的最适吸附条件及最佳吸附性能,以期改性粘土矿物材料在重金属污染治理领域的应用提供理论基础.[方法]通过单因素与多因素相结合的方法,以贵州六盘水某地区膨润土为原料,利用盐酸对膨润土进行改性,探讨盐酸改性膨润土投加量、Cu（Ⅱ）初始浓度、溶液初始pH和反应温度等因素对Cu（Ⅱ）吸附程度的影响,并采用正交试验筛选出盐酸改性膨润土对Cu（Ⅱ）吸附的最佳吸附条件.[结果]Cu（Ⅱ）的去除率随着投加量、pH和温度的提高而增大;Cu（Ⅱ）的初始浓度增大,改性膨润土的吸附量也随之增加.最佳吸附条件为：Cu（Ⅱ）初始浓度100 mg/L,改性膨润土投加量1.0g,pH 7.0,温度40℃,吸附时间140m in时,该吸附条件下Cu（Ⅱ）的去除率可达98.2％.[结论]利用盐酸改性的膨润土吸附铜离子具有制作过程简单、价格低廉的特点,是解决重金属污染的有效途径.     

临安市底泥重金属污染特征及潜在生态危害评价

[目的]了解浙江省临安地区底泥重金属的污染状况。[方法]对临安地区底泥重金属污染水平与特征进行调查与分析,利用内梅罗综合指数法及潜在生态危害指数法,对该区域底泥重金属的污染程度与潜在的生态危害进行评价。[结果]临安大部分地区底泥重金属污染等级属于尚清洁以上,个别地区受不同程度重金属污染;根据内梅罗综合指数法评价结果显示,临安地区底泥中重金属污染程度从大到小依次为Cd、Zn、Cu、Ni、Cr、Pb,清凉峰镇同山塘点位Cd严重超标,其次Zn污染程度也相对严重;太湖源镇、青山湖街道及板桥镇个别点位Ni、Cu、Zn重金属污染等级为轻污染;潜在生态危害指数法评价结果表明,清凉峰镇同山塘点位Cd潜在生态危害程度为很强,其他区域的潜在生态危害程度均为轻微。[结论]该研究可为有效防治底泥重金属污染提供科学依据。     

凤县金矿周边河道沉积物中重金属潜在生态危害评价

[目的]评价凤县金矿周边河道沉积物中重金属的潜在生态危害。[方法]沿金矿周边地段采集河道表层沉积物,测定分析沉积物内重金属含量,采用Hakanson潜在生态危害指数法分析沉积物中重金属的危害程度。[结果]金矿周边河道地段大部分区域的重金属潜在生态危害属于轻度危害,产生危害的重金属为Pb、Hg、Cu、Cd、As。个别采样点出现中度污染,产生中度污染危害的重金属是Hg、Cd、Cu。综合潜在生态危害指数(RI)表明,河道沉积物内重金属污染程度总体上属于轻度生态危害,3段河道重金属污染危害程度由强至弱依次为三台山金矿、庞家河金矿、小裕河金矿。[结论]该研究可为矿区周边河道重金属治理提供科学依据。     

新乡市北站工厂污泥中重金属污染状况研究

[目的]研究北站工厂污泥中的重金属污染状况。[方法]采用HNO3-HF-HClO4消解土壤样品,用原子吸收光谱法对北站工厂污泥样品中重金属Cr、Zn、Cd、Ni、Cu的含量进行了分析测定。[结果]与我国污泥农用标准相比,铬,镉,镍,铜4种重金属在3种污泥样品中的含量都没有超过允许的水平,但锌在黄泥中的含量严重超标,在白泥和黑泥均达到标准。[结论]为预测和防治污泥重金属污染提供理论依据