化学淋洗和深层土壤固定联合技术修复重金属污染土壤

联合技术用于修复重金属污染土壤是土壤修复领域的研究热点,本研究主要是利用化学试剂淋洗污染土壤,在深层土壤添加固定剂,固定从耕作层淋下来的重金属,旨在形成一种原位修复重金属污染土壤的新方法。     

不同pH值混合螯合剂对土壤重金属淋洗及植物提取的影响

为了得出混合螯合剂（MC）淋洗去除重金属的最佳pH值以及对后续植物提取重金属的影响,用Ca(OH)2将pH值为2.75的MC提高至pH值5、7和9,对重金属污染土壤进行了盆栽淋洗试验,而后种植东南景天（Sedum Alfredii）,测定淋出液及植物重金属含量。另外,通过浸提试验研究了含有不同阳离子的MC对重金属淋洗效果的影响。结果表明,pH值为5和7的MC显著提高了Cd、Pb和Cu的淋出率。与Na+、K+离子相比,Ca2+的存在能够提高MC对重金属的淋洗去除。pH值7和9的MC淋洗土壤后提高了东南景天的生物量,但是降低东南景天中Cd和Zn的浓度,导致其植物提取率低于无淋洗剂对照。在化学淋洗+植物提取联合技术中,Cd和Zn主要靠植物提取去除,植物提取率分别可达土壤Cd的30%～40%和土壤Zn的6.5%～6.9%;而Pb和Cu主要靠混合螯合剂淋洗去除,去除率分别为2.3%～2.6%和1.6%～2.0%。综合来说,如果需要同时去除Cd、Zn、Pb和Cu,降低土壤重金属有效态含量,用pH值9的MC淋洗土壤联合植物提取较为合适。     

淹水条件下控释氮肥对污染红壤中重金属有效性的影响

采用淹水培养方法研究了不同氮水平(100、200和400 mg/kg,分别记为1、2、3)下普通尿素(PU)、硫包膜尿素(SCU)、树脂包膜尿素(PCU)和硫加树脂双层包膜尿素(SPCU)对污染红壤中Cd、Pb、Cu、Zn有效性的影响.结果表明,不同包膜尿素对土壤pH值和水溶性SO42-含量有较大影响.各施氮处理红壤pH值随着施氮量的增加(除5d时PU和60 d时SCU)而增加,不同包膜尿素对土壤中水溶性SO42-含量有较大影响,在同一施氮水平下不同包膜尿素处理间土壤pH值和土壤中水溶性SO42-含量差异较大.60 d培养期间PU、SCU、PCU和SPCU处理pH值比对照分别升高0.17-0.38、0.08-0.27、0.07-0.36和0.10-0.21;水溶性SO42-含量PU、SCU和PCU处理比对照分别升高39.5％-157.3％、40.9％-94.5％和7.55％-55.8％,而SPCU处理降低5.67％-90.7％.不同尿素类型和氮肥的施用量对红壤Cd、Pb、Cu和Zn有效性的影响均存在显著差异.60 d培养期间红壤有效态Cd含量以树脂包膜尿素100 mg N/kg下最低,其有效态Cd含量比对照显著降低20.7％-69.8％;有效态Pb、Cu和Zn含量以普通尿素400 mg N/kg下最低,其有效态Pb、Cu和Zn含量比对照分别显著降低17.0％-54.2％、18.5％-34.6％和15.6％-59.5％.随施氮量提高,PU处理有效态Cd含量先升高后降低,有效态Pb、Cu和Zn含量逐渐降低;SCU处理有效态Pb含量逐渐降低,有效态Cd、Cu和Zn含量变化规律不一致;PCU处理有效态Cd含量逐渐升高,有效态Pb、Cu和Zn含量变化规律不一致;SPCU处理有效态Cd、Pb、Cu和Zn含量逐渐降低.有效态Pb和Zn含量与pH值和水溶性SO42-含量呈显著负相关,有效态Cd与水溶性SO42-含量呈显著正相关.在多重金属污染红壤中,可考虑不同控释氮肥的配合使用,降低土壤中重金属的有效性.     

乙二胺四乙酸在重金属污染土壤修复过程的降解及残留

为分析乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid,EDTA)在修复重金属污染土壤中的环境风险,通过田间调查和培养试验研究EDTA在不同重金属污染土壤中的降解及其残留。田间调查结果表明,乐昌试验田EDTA施用6 a后,表层土壤及深层土壤中均没有检出EDTA残留。佛冈试验田在施用EDTA4个月后,表层土壤EDTA残留量为0.039~0.056 mmol/kg,仅为施入量的2%~5%,施用1a后土壤中未检测到EDTA。翁源试验田在EDTA施用45 d后,表层土壤中EDTA残留量约为施用量的一半,1 a后残留量为施入量的2,6%,深层土壤监测到EDTA残留,但地下水中并没有检测到EDTA,另外地下水中重金属含量并没有升高。因此,深层土壤对离子态和螯合态重金属具有较强的固定能力,可保护地下水免遭重金属的污染。培养试验结果表明,EDTA在土壤中降解遵循一级动力学方程,EDTA在赤红壤、褐土和重金属污染土壤中的降解速率常数分别为4.6×10~(-3)、1.4×10~(-2)和5.8×10~(-3),其降解的半衰期分别为71、25和53 d。EDTA在土壤中降解半衰期与土壤有机质含量和土壤阳离子交换量(cation exchange capacity)之间表现较好的相关性。微生物对EDTA在土壤中的降解具有显著的影响。总之,EDTA可在土壤中降解,建议在中国重金属污染土壤修复过程中可采用EDTA强化修复技术,EDTA的环境风险是可控的。     

混合螯合剂的不同施加方式对重金属污染土壤套种修复效果的影响

【目的】开发具有应用前景的植物与化学联合修复重金属污染土壤的技术。【方法】通过盆栽试验,研究混合螯合剂（MC）的不同施用方式对东南景天Sedum alfredii和玉米Zea mays 套种系统的影响,探讨MC作为植物提取的强化剂和重金属的淋洗剂对土壤的修复效果。【结果】东南景天和玉米套种情况下,MC可以提高植物对重金属提取的效率,也可以淋洗出土壤中的部分重金属,其中MC分2次淋洗时淋出的重金属量显著大于单次淋洗。经过套种和MC淋洗后,土壤全量Cd、Zn和Pb含量降低幅度分别为30.7%~33.0%、11.9%~14.7%和13.3%~16.4%。东南景天和玉米套种的共有根际土壤微生物数量与单种植物的不同,施加MC后显著提高了套种共有根际的细菌和放线菌数量,然而,高剂量MC淋洗时共有根际的微生物数量又会下降。【结论】套种和MC淋洗联合技术对土壤重金属的去除量大于植物提取的;Pb的去除主要靠淋洗,Zn/Cd可以用植物提取去除,套种+淋洗可以加快对Zn/Cd/Pb复合污染土壤的修复。     

佛山市郊污灌菜地土壤和蔬菜的重金属污染状况与评价

对佛山市郊5个镇污灌菜地灌溉水、土壤和蔬菜的重金属污染状况进行了调查分析.结果表明,污灌菜地土壤重金属污染比较严重,其主要污染物是Hg和Cd,超标率分别是93.88%和12.24%,有77.5%的土壤综合污染指数大于1;所产叶菜除Hg含量全部符合无公害蔬菜标准外,Cr、Pb、Cd均有不同程度超标,超标率分别是28.57%、14.29%和21.43%.     

植物处理后的城市污泥农用对玉米生长的影响

采用东南景天单种、东南景天与香芋套种对污泥进行植物处理,将植物处理后的污泥作为肥料与七层土壤混合后种植玉米,并设不同的肥料处理来研究对玉米生长的影响.结果表明,利用植物处理后的污泥作为肥料种植玉米,玉米生长良好,且长势和产量明显优于对照和施用化肥的处理,其中单种东南景天处理后的污泥与土壤混合种植的玉米籽粒的产量最高,分别是对照和化肥处理的3.26和2.66倍;利用植物处理后的污泥作为肥料所生产的玉米籽粒中Zn、Cd、Cu、Pb的含量符合国家饲料卫生安全标准,作为饲料是安全的.     

光照和施氮量对分蘖期水稻叶际氮氧化物(NO和NO2)交换的调控机制

 采用密闭箱法结合快速在线检测系统,研究了光 氮对分蘖期水稻叶际NOx(NO、 NO2 )交换的作用机制。结果表明：1）在叶际NOx(NO、 NO2 )交换过程中,试验用水稻品种有显著NO净挥发和NO2净吸收效应; 在严密控光和室内自然光条件下,水稻NO净挥发速率分别为2.48和2.84 μg/(桶·h),NO2 净吸收速率分别为0.116和0.175 μg/(桶·h),且在环境空气NO浓度为200 μg/m3 条件下也能挥发NO。 2）更换营养液后观测期(5 d)水稻NO挥发速率呈先升后降趋势,在供N 0~80 mg/L范围内提高供氮水平总体上增强了水稻NO挥发,但短期内（7 d）脱氮、缺氮(供N 10 mg/L)无明显抑制水稻NO挥发的作用;同期适度提高供氮浓度(供N 0~ 60 mg/L)增强了水稻NO2 吸收,但供氮6 d后外源氮源对水稻叶际NOx(NO、NO2 )交换的调控作用明显下降;3）更换营养液后短期内(1~2 d)控光处理下 6：00-10：00弱光和10：00-14：00 强光有刺激水稻NOx(NO、NO2 )挥发的作用,但14：00-18：00持续强光明显抑制了水稻NOx挥发;在更换营养液2 d后,延长光照时间能增强水稻NO2吸收,但光强变化对水稻NO2吸收调控作用不明显,晚上暗处理有同步抑制水稻NO挥发和NO2吸收效应;4）与基本不置换培养箱空气处理相比,置换培养箱空气同步增强了水稻NO挥发和NO2吸收。     

投加生物球对植物-生物膜氧化沟净化污水的影响

在生活污水中投加自制生物球,研究了不同生物球数量对植物一生物膜氧化沟净化污水的影响.结果表明:生物球的投加促进了处理系统对污水中COD、TP、TN和NH4+-N的去除,其中投加20个生物球处理系统的COD、TP、TN和NH4+-N去除率分别为69.95%、50.73%、37.78%、37.6%,投加10个生物球处理系统分别为58.7%、41.04%、31.95%、28.75%:同时还表明,增加生物球的投加数量可以增加悬浮生长的活性污泥与附着生长的生物膜的协同作用,从而增强植物-生物膜氧化沟对污染物的去除效率.     

一个测定土壤元素生物有效性的新方法

目前表征土壤元素生物有效性有强度、容量和数量指标。这些指标需分别测定,比较费时。而且数量和容量指标通常用化学试剂浸提法和吸附等温线法,不一定能真正反映土壤的供给能力。本文旨在找出一种能同时测定这些指标又比较简单的方法。 1 原理和方法 称取一定量风干、过1mm孔径筛的土壤,加蒸馏水使水土比为1:1、2:1、5:1、10:1,振荡半小时,静置24h(在静置期间摇匀1～2次),再摇匀过滤,测定滤液中的元素