改性花生壳对水中Cd^2＋和Pb^2＋的吸附研究

用高锰酸钾对花生壳进行改性,制成改性花生壳吸附材料,并进一步就该吸附剂对水中重金属离子Pb^2＋、Cd^2＋的吸附去除性能进行了考察,结果表明,吸附在18h后基本达到平衡,吸附Pb^2＋和Cd^2＋最佳初始pH值分别为4.5和6.5,对Pb^2＋的吸附量最大达到104.75mg·g^-1,对Cd^2＋的吸附量最大达到43.11mg·g^-1。对Pb^2＋和Cd^2＋在该吸附剂上的竞争吸附研究结果表明,竞争吸附的干扰使得Cd^2＋的吸附量降低88.47%,Pb^2＋的吸附量降低20.80%,且Pb^2＋的吸附量为Cd^2＋的5-6倍,吸附剂对重金属离子的吸附选择顺序为Pb^2＋〉Cd^2＋。     

几种萃取剂对土壤中重金属生物有效部分的萃取效果

采用6种萃取剂：pH=7的0.01mol/L CaCl2、pH＝7.3的0.005mol/L DTPA 0.1mol/L TEA(三乙醇胺）＋0.01mol/L CaCl2、0.1mol/L NaNO3、0.43mol/L HOAc、pH=7的0.05mol/L EDTA和pH=4.65的0.5mol/L NH4OAc 0.01mol/L EDTA浸取液，对污染土壤中的重金属Cu、Zn、Cd、Pb的进行了萃取，并比较了萃取剂的萃取能力。实验结果表明，HOAc、EDTA以及NH4OAc－EDTA萃取各种重金属的能力远远大于其它几种萃取剂的萃取能力，是比较理想的萃取剂。     

不可提取态有机质对菲和萘的吸附过程的影响

土壤对疏水性有机污染物的吸附实际上是土壤中矿物和有机质两部分共同作用的结果。土壤有机质的作用相当重要，因为与矿物相比，它通常对疏水性有机污染物具有较大的热力学亲合力。因此，土壤吸附有机污染物机理的研究主要是从土壤有机质的角度进行的。土壤有机质组成复杂，主要包括非特异性有机质和腐殖质，其中腐殖质约占有机质总量的50％-80％，包括胡敏酸、富里酸和胡敏素。早期的实验研究认为疏水性有机污染物在土壤有机质相中表现为线性分配，可以用平衡分配系数来描述。但是，随着实验研究的深入，平衡分配模型不能合理解释疏水性有机污染物的一些吸附特征，如非线性吸附、溶质竞争吸附以及解吸过程的滞后现象等。后来，Weber和Huang提出土壤吸附有机污染物的三端元模型。同时Pignatello和Xing提出双模式吸附模型。都认为土壤有机质存在明显的不均匀性，并且提出了“软碳”与“硬碳”的概念。     

鞘氨醇单胞菌GY2B降解菲的特性及其对多种芳香有机物的代谢研究

采用室内培养的方法，研究了一株鞘氨醇单胞菌GY2B以菲和其他芳香化合物为惟一碳源的降解特性。结果表明，菌株GY2B对10和60mg·L^-1初始浓度的菲，分别在24和60h几乎降解完全，而对230mg·L^-1初始浓度的菲，48h的降解率达到70％左右。此后菲浓度基本不再减少，到120h仍有大量的菲残留。计算表明，菲的初始浓度和菌株的比生长速率之间没有显著的相关性。进一步研究发现了高初始浓度的菲样品中会积累大量的中间产物1-羟基-2-萘酸。菌株GY2B降解水杨酸、1-羟基-2-萘酸和萘的过程中检测到2-羟基粘康酸半醛的吸收峰，该菌可能通过相同的途径降解这3种化合物。试验还证实菌株GY2B降解菲的过程也有2-羟基粘康酸半醛这种中间产物，更加明确了菌株GY2B先通过水杨酸途径，再经过邻苯二酚间位途径来降解菲。     

菲高效降解菌的筛选及其降解中间产物分析

生物降解是多环芳烃从环境中去除的主要途径,而获得高效降解多环芳烃的优势微生物是当前进行多环芳烃污染生态系统修复的关键所在。本研究采用水-硅油双相体系从污染土壤中富集到3个以菲为惟一碳源和能源的混合菌系GY2、GS3和GM2,这3种混合菌在72h内对初始浓度为100mg·L-1菲的降解率分别达到99.9%、99.9%和91.9%。从GY2中分离得到高效降解菲的菌株GY2B,48h对菲的降解率达到99.1%。经UV-Vis和GC-MS分析发现,混合菌GY2降解菲的中间代谢产物主要有1-羟基-2-萘酸和1-萘酚,纯菌GY2B降解菲的中间代谢产物主要有水杨酸、1-萘酚和1-羟基-2-萘酸。     

煤矸石风化土壤中重金属的环境效应研究

对贵州水城矿务局周围煤矸石风化后形成的土壤进行了重金属含量、形态及分布特征以及重金属的植物可利用性的研究。结果表明,煤矸石风化形成的土壤中重金属Zn、Pb、Cd、Cu有明显积累,积累强度顺序为Cu>Cd>Zn>Pb,已经受到一定程度的污染;土壤中重金属的可交换态、碳酸盐态和有机态含量较低,多以铁锰氧化物和残渣态存在,受雨季影响,形态分布的季节变化也比较明显;植物可利用性高,实验植物吸收的重金属特别是Zn、Cd的量均已远远超过国家卫生标准。     

1,3,5-三氯苯在土壤沉积物水体系中的吸附过程研究

以自然土壤、沉积物样品为研究对象，研究了1，3，5-三氯苯在样品上的等温吸附过程。结果表明，线性模型和Freundlich模型能较好地拟合所有样品的等温线，而双区位反应模型(DRDM)适用范围有限。研究表明，三氯苯的吸附容量大小主要取决于样品中有机碳的含量，并且与不可提取态有机质和粘土矿物含量有一定的关系。     

三乙烯四胺二硫代氨基甲酸钠对黄铜矿氧化的影响

酸性矿山废水(AMD)的形成对环境造成严重危害,而从源头上控制其产生是一项重要的处理措施。本研究利用课题组前期研制的钝化剂三乙烯四胺二硫代氨基甲酸钠(DTC-TETA)对常见硫化矿物黄铜矿进行处理后,通过不同体系的摇瓶实验比较,研究该钝化剂对黄铜矿的化学氧化和生物氧化过程的影响,并利用SEM、XRD和XPS对黄铜矿进行分析,探讨钝化剂的作用机制。结果表明,钝化剂处理过的黄铜矿经过20 d的化学、生物氧化后,产生的铜离子浓度分别是其相应对照的17%和48%,说明钝化剂能有效抑制黄铜矿的氧化速率。SEM结果表明,黄铜矿表面在钝化剂处理后,经过氧化受到的侵蚀明显减少,这是由于钝化剂在黄铜矿表面形成包膜有效隔绝氧化剂和细菌对黄铜矿的接触。样品的XRD和XPS分析结果说明了经钝化剂处理过的黄铜矿在氧化过程中可形成一些产物,但这没有改变黄铜矿的氧化进程。因此,黄铜矿经钝化剂DTC-TETA处理后其氧化速率受到抑制,表明表面钝化法是一项处理硫化物矿物避免产生AMD造成危害的可行技术,这对于从源头上控制AMD具有重要意义。     

微塑料的环境行为及其生态毒性研究进展

微塑料污染已经成为全球关注的环境问题。本文对不同环境介质中微塑料的来源、迁移、分布特征及其对生物体的毒性效应等方面的研究现状进行了系统的总结和评述。微塑料的来源主要包括直接进入到环境中的初生微塑料和大块塑料破裂、分解形成的次生微塑料,其可在大气、水体(淡水和海洋)和陆地环境之间进行迁移。需建立统一的微塑料样品采集、分离和鉴定方法,并结合准确高效的溯源分析技术,进一步探索其环境行为与归趋。微塑料(含自身的添加剂)被生物摄取后会造成物理损伤、引发生物体的行为、生理学和分子学反应,并可能与其他污染物形成复合污染,产生联合毒性效应。通过同位素示踪与分子生物学新技术的联用,重点研究微塑料的生物累积和在食物链中的传递效应,尤其是对人体健康的潜在威胁,以期为微塑料污染的生态风险评估提供理论依据。     

电子垃圾不当处置的重金属和多氯联苯污染及其生态毒理效应

在广东清远市龙塘镇和石角镇焚烧迹地、拆解作坊附近和周边农田采集土壤样品,分析土样中重金属和多氯联苯浓度水平的同时,测定土壤酶活性,并采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)解析土壤微生物群落结构。结果表明不同种类土壤酶对重金属和多氯联苯污染的响应存在较大差异,其中酸性磷酸酶活性与Pb、Cu和Zn含量在P0.01水平上显著负相关,与Cd和多氯联苯含量在P0.05水平上显著负相关,说明酸性磷酸酶对重金属和多氯联苯污染的响应最为敏感;酸性磷酸酶活性与土壤pH值在P0.01水平上显著负相关,过氧化氢酶活性与土壤pH值和全磷含量均在P0.01水平上显著正相关,说明土壤酶活性不仅受重金属和多氯联苯等污染物的影响,还与pH值、土壤养分等因素密切相关。焚烧迹地、拆解作坊附近及周边农田土样微生物多样性指数低于离拆解中心区域较远土壤样品微生物多样性指数,一定程度上反映了不当电子垃圾拆解污染对当地土壤微生物的损伤;变形菌门(Proteobaeteria)是拆解区土壤中优势微生物类群,占克隆总数的60%;部分克隆序列在Gen Bank中最相似序列与多氯联苯、多环芳烃等有机物降解和重金属抗性微生物有关。