植物修复受污染土壤中重金属的研究

综述了利用植物修复技术去除受污染土壤中重金属的研究进展。     

临沂市花生产地土壤环境质量分析与评价

对山东省临沂市花生产区土壤重金属Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni的含量进行了调查分析,并采用单项质量指数与综合质量指数相结合的方法对环境质量状况进行了评价。结果表明各重金属的平均含量均低于"食用农产品产地环境质量评价标准"(HJ 332-2006)规定的限值,土壤环境质量为1级,属于清洁水平,适宜发展无公害花生。但部分监测点的土壤样品重金属含量超标,Cr的样本超标率为4.76%,Ni的样本超标率为19.05%。所监测的8种元素的平均含量,除Cd和As外,均高于山东省农业土壤棕壤自然背景值,表明重金属在土壤中已经产生了一定的累积。     

不同pH/离子强度时Cu/Cd复合污染土壤解吸和迁移特征

重金属污染土壤在用固化/稳定化技术修复后,若外部环境发生变化,失去活性的重金属会否再次释放出来并在土壤中迁移,造成污染风险,是一个值得探讨的重要科学问题。为揭示不同化学因素对污染土壤中重金属活化及迁移过程的影响,通过室内土柱实验,研究了不同离子强度、pH及阳离子类型（Ca2+、Na+）下Cu2+、Cd2+在土壤中的解吸及迁移行为。结果表明：总体而言,离子强度增大,Cu2+、Cd2+淋出浓度峰值也随之增大;此外,在CaCl2淋溶阶段,0.005、0.01、0.05、0.1 mol·L-1 CaCl2时,Cu2+、Cd2+解吸量依次增加,且Cd2+的解吸量高于Cu2+,而0.5 mol·L-1 CaCl2时抑制了Cd2+的解吸,且Cu2+的解吸量高于Cd2+。pH减小时,Cu2+、Cd2+解吸量增大,即偏酸性的环境有利于Cu2+、Cd2+的解吸;但从Cu2+、Cd2+浓度峰值来看,pH为3时的Cu2+、Cd2+浓度峰值反而小于pH为4、5时。Ca2+较Na+更有利于Cu2+、Cd2+的解吸,但在0.005 mol·L-1时,NaCl溶液更有利于Cu2+的解吸,并且去离子水淋溶阶段Cu2+浓度要高于CaCl2淋溶阶段;此外,离子强度为0.005、0.05和0.5 mol·L-1 NaCl的三种情况下均出现了土壤颗粒的出流,且0.05和0.5 mol·L-1 NaCl时,存在流速下降的现象。     

多源强降雨灾情可信度智能判别方法

真实的灾情信息是有效防范和减轻强降雨灾害损失的重要参考。本研究以过程降雨强度（R）为指标,构建1984-2020年河北省县级多源气象灾情与致灾过程相匹配的强降雨灾害事件库。经过人工质控,获得真实灾情信息2305组,伪灾情信息263组。采用相关分析法确定与灾害发生程度（灾度）显著相关的降雨关键特征因子,基于单类支持向量机和十折交叉检验法,随机抽取10次样本,建立强降雨灾情气象因子致灾判别模型,并进行检验优化,以探索智能化、易用性的多源强降雨灾情可信度智能判别方法。结果表明：（1）与灾度显著相关的降雨关键特征因子共计11个,分别为最大降雨量、最小降雨量、过程平均降雨量、日均降雨量、平均小时雨强、1h最大雨量、3h最大雨量、6h最大雨量、12h最大雨量、24h最大雨量及前10日降雨总量,均通过了0.01水平显著性检验。（2）采用11个因子建立10个致灾判别模型（M1-M10）,依据真实灾情判别准确率确定最优模型为M9,其证真率为96.4%,证伪率为67.6%,表明该模型对灾情真伪判定较为片面,应进一步优化。（3）通过自相关检验,以最大降雨量、平均小时雨强、1h最大雨量及前10日降雨总量4个因...     

我国北方典型日光温室蔬菜生产系统土壤重金属积累趋势

本文以山东省寿光市日光温室蔬菜生产系统为例,研究了As、Cd、Cu、Hg、Pb和Zn等重金属元素在土壤中的积累趋势。结果表明：有机肥中Cu、Zn元素含量较高,而无机肥中Cd、Zn元素含量较高,但所有元素均未超过目前的相关标准。表层土壤中上述元素的平均含量均未超出《温室蔬菜产地环境质量评价标准》(HJ333-2006)相应的标准限值,但Cd平均含量已接近评价标准。除了As和Pb元素外,表层土壤中Cd、Cu、Hg和Zn的含量随着种植年限的增长而增加,出现积累。在目前的重金属积累状况下,主要蔬菜可食部分的重金属含量明显低于中国食品污染物限量标准,处于安全级别。由于蔬菜生产最初均是在底层土壤上开始的,加之封闭的生产环境,表明土壤中重金属主要来自各种农用投入品的输入,而各种肥料的高量输入是其积累的主要原因。今后对该地区设施蔬菜生产的环境管理,除了制定更严格的肥料重金属含量标准外,更重要的是要严格控制各种肥料的施用量,这样既可降低系统养分过量盈余,又可控制土壤重金属的积累。     

污泥与施污土壤重金属生物活性及生态风险评价

将城市污泥以不同质量比施于土壤中构成污泥混合土壤,研究各污泥配比土壤中重金属的生物活性,并采用三种重金属评价方法(地累积指数法、潜在生态风险指数法、综合毒性指数模型)和黑麦草对重金属的吸收富集效果来对施污土壤中重金属具有的生态风险性进行评价。结果表明:污泥的添加使土壤中生物活性态Cd、Cu和Zn含量显著增加,对三种重金属具有活化作用,但对Pb却起到钝化作用。生态风险评价结果表明:污泥的添加使土壤中Pb呈现无污染和低生态风险;Cu和Zn呈现中度污染和低生态风险;Cd达到强度污染和重度生态风险,重金属潜在生态风险(RI)总体处于强度生态风险水平。当污泥添加比例大于6:10(污泥S3处理)时,施污土壤中重金属的综合毒性指数高于土壤对照。黑麦草对Cd、Pb、Cu和Zn的富集浓度与施污土壤中对应重金属的生物活性态含量存在显著正幂指数关系,同时黑麦草对施污土壤中Cd、Cu和Pb的富集能力大小与地累积指数法和潜在生态风险指数法对三种重金属具有的生态风险性的评价结果具有一致性。     

近20年山东省典型农田土壤中重金属含量变化特征及积累速率估计

以山东省基本农田为研究对象,于2009年采集60个0 ～ 20 cm耕层土壤样本,分析了土壤中Cu、Zn、Pb、Cd有效态含量和全量,并与1989年调查资料比较,研究近20年山东省土壤重金属全量和有效态含量变化特征.结果表明:山东省农田土壤Zn、Cu、Pb全量均有样点超过国家土壤环境质量二级标准(GB15618-1995),其中有28.78％的样点Cu超标,5.26％的样点Zn超标,8.00％的样点Pb超标,所有调查样点均未发现Cd超标.近20年,山东省农田土壤中Pb全量变化幅度最大,与1989年相比,褐土区增加了5.81倍;Cd全量在棕壤中变化幅度最小,仅增加了1.33倍.Zn、Cu、Pb、Cd全量在3种土壤中变化幅度为:褐土＞潮土＞棕壤.与1989年相比,山东省农田土壤有效态Cu含量增加1.22 ～ 1.70倍,Zn增加了11.50 ～ 16.60倍.山东省土壤重金属积累速率,褐土≈潮土＞棕壤.Cu、Zn、Pb的积累速率和年变化速率明显高于20世纪七八十年代太湖地区水稻土,Cd的积累速率和年变化率远远低于太湖地区水稻土.     

重金属高污染农田土壤EDTA淋洗条件初探

通过室内振荡淋洗试验研究了乙二胺四乙酸二钠(EDTA)浓度、淋洗时间、液固比、淋洗次数对甘肃省白银市某高污染农田土壤中重金属去除效果的影响,并测定了EDTA淋洗前后土壤中重金属形态的变化。结果表明：淋洗剂浓度和液固比越高、淋洗时间越长、淋洗次数越多,对重金属的去除效果越好。在EDTA浓度为5 mmol/L、液固比为2.5、连续振荡淋洗3次、每次1 h时,对土壤中Cd、Cu、Pb、Zn 4种重金属的总去除率分别为 55.2%、21.9%、19.3% 和20.9%,其中Cd 淋洗效率最高。EDTA对土壤中交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态重金属的去除效果明显,但不能有效去除有机及硫化物态和残余态土壤重金属。     

不同行业污染土壤重金属污染特征比较研究

以塑料、化工、火电、养殖行业污染土壤为研究对象,通过对土壤中重金属的总量和化学形态进行分析,比较了这4种行业土壤重金属的污染特征。结果表明,这些行业土壤中重金属含量均高于该地背景值,部分指标超出了国家标准规定的土壤环境质量二级标准值,各行业土壤重金属内梅罗综合污染指数从大到小依次是化工行业1.74、火电行业1.40、塑料行业1.39、养殖行业0.82。按照土壤综合污染分级标准,塑料行业、化工行业、火电行业污染等级已达到轻污染,养殖行业处于警戒级。对土壤中重金属的有效态研究发现,4种行业土壤中重金属有效态含量差异较大,土壤重金属有效态含量主要受重金属的全量、土壤pH及有机质影响,还与各行业排放污染物中重金属的排放特征、原始形式有关。     

Effect of municipal solid waste compost on seed germination of rice,wheat and cucumber

Water extracts of municipal solid waste compost (MSWC) were applied to seed of three crops v - v rice ( Oryza sativa, L.), wheat ( Triticum aestivum, L.) and cucumber ( Cucumis sativa, L.). Severe suppression of germination index (GI), root length (RL) and shoot length (SL) were observed with the seeds treated with 1 v : v 7.5 MSWC v : v water extracts. A significant positive relationship was observed between the above mentioned parameters and organic carbon, nitrogen and optical density. A significant negative relationship between the above parameters and the contents of ammonia and heavy metals was also found. When comparing the three different seeds, wheat was most sensitive, followed by rice and then cucumber in terms of germination index, germination (%), root and shoot growth.