不同植物对煤矿废弃地土壤重金属富集转化规律

于2008~2009年采取吉林省九台营城煤矿废弃地的复垦土和矸石土作为种植土壤,分别于试验小区内种植黄花草木樨(Melilotus officinalis Lam.)和紫花苜蓿(Medicago sativa L.),研究植物不同营养器官对煤矿废弃地土壤重金属的富集转化规律。结果表明,两种植物对不同土壤重金属的富集能力不同。复垦土种植条件下,黄花草木樨的叶和茎、紫花苜蓿的根和叶对Zn、Cd、Ni和Cu富集能力较强;矸石土种植条件下,黄花草木樨的叶对Ni、Cd及Cu的富集能力较强,根对Zn的富集能力较强,紫花苜蓿的叶对4种重金属的富集能力均较强,且茎对Cu和Ni、根对Zn也存在一定的富集能力。     

电镀污泥重金属回收资源化技术研究

电镀污泥中含有多种重金属元素,是一种廉价的可再生资源。文章对国内电镀污泥产生情况进行了初步调查,综述了国内外电镀污泥中重金属回收技术的研究进展。     

我国菜田土壤重金属污染现状及检测技术分析

为解决我国菜田土壤污染问题,该文分析了园艺作物生产过程土壤重金属检测以及保障"菜篮子"产品可持续生产系统的重要意义。通过对我国东北、华北、南方、西部等地区的菜田重金属污染已有的调查研究工作进行综述,论述了我国菜田土壤重金属污染现状,并对污染总体情况、布局及趋势进行了分析;针对菜田土壤重金属含量的有效检测问题,介绍了现有重金属含量检测方法,并进行了现有常规及新型重金属检测手段的对比,提出了目前土壤重金属含量检测中面临的主要问题,为我国菜田园艺作物生产过程重金属污染检测和防治工作提供参考依据。     

菹草对微污水中重金属复合污染的净化效果

采用小型围隔中的沉水植物菹草(Potamogeton crispus L.)研究其对微污水中Cd2+、Cr3+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Mn2+等重金属复合污染的累积和去除效果。结果表明:在有沉水植物菹草生长的情况下,上覆水中重金属去除效果明显高于没有菹草生长时的情况;菹草对不同重金属有着不同的吸收富集能力,对重金属Cd2+、Mn2+、Ni2+具有超积累的富集作用,其中对Mn2+的富集作用最为显著,即菹草是一种喜锰和耐锰的水生植物;菹草不同部位重金属积累量也大不相同,菹草茎叶对Cd2+的单位富集能力很强,新叶中Cr3+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Mn2+等重金属单位含量高于老叶、根部和茎。     

植烟土壤重金属的有效性及影响因素研究

通过野外采样和室内分析,研究了植烟土壤中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的有效态含量特征及其影响因素。结果表明,植烟土壤中8种重金属的有效态平均含量分别为0.92、0.075、0.75、1.62、0.004、1.89、1.14、1.94 mg·kg-1;重金属有效态含量属于中等变异,变异系数在48.97%~95.64%之间,其中尤以有效Hg和Pb变化最为明显,分别为95.64%和90.56%,元素分布极为不均。相关分析表明有效As、Cd、Ni、Pb、Zn与8种元素中大部分元素都呈现较高的相关性,是伴随污染较多的元素,而有效Cr与其他元素的相关性很弱;主成分分析反映了土壤重金属有效性受工业和生活污染、农业污染和大气沉降污染影响较明显。通过分析有效态重金属与土壤pH和有机质的相关性发现,有效Cd、Pb与土壤pH呈极显著性负相关,有效Cr与pH呈显著性负相关;有效Cd、Pb与有机质呈极显著性正相关,有效As、Zn和Ni与有机质呈显著性正相关。     

大型铜冶炼厂周边农田区大气重金属沉降特征研究

为探索铜冶炼厂周边农田区大气重金属沉降的时空变异特征,以冶炼厂为中心,四周等距离均匀分设8个监测点,于2012年5月至2013年4月,根据酸沉降检测技术规范,采收大气干湿沉降混合样品,利用原子吸收分光光度法分析样品中Cu、Cd、Pb、Zn、Cr含量,计算各监测点所代表区域各类重金属沉降通量。结果显示,研究区重金属Cu、Cd、Pb、Zn、Cr的年沉降通量分别为638、6.56、70.0、225、22.7 mg·m-2·a-1。五种重金属沉降量具有一定的时间变化特征,其中Cd、Zn和Cr的月际间变化显著(P0.05,n=96),Pb、Zn、Cr季节间变化显著(P0.05,n=32),而Cu无显著的月间或季间变化。空间上,Cu、Cd、Pb年沉降通量有极显著性差异(P0.01,n=8),以铜冶炼厂西南方向的九牛岗监测点最高,而Zn和Cr则无显著性差异。     

岱海沉积物中AVS-SEM分布特征及重金属生物有效性研究

以内蒙古的岱海为研究对象,分析了表层及柱状沉积物中酸可挥发性硫化物(AVS)、同步提取金属(SEM)的含量及重金属总量ΣSEM,并对沉积物重金属潜在生态风险进行了初步评价。研究表明:表层沉积物中AVS含量范围为2.72~98.49μmol·g-1(平均值为21.71μmol·g-1),水平分布上表现出自北西向南东逐渐增加的趋势;ΣSEM含量范围为6.99~22.51μmol·g-1(平均值为15.51μmol·g-1),水平分布上表现出自南东向北西逐渐增加趋势。沉积柱芯中,AVS含量的变化范围为4.20~114.91μmol·g-1(平均值为31.55μmol·g-1),不同沉积柱芯中AVS垂向分布波动较大;沉积柱芯中酸提取ΣSEM范围为7.67~21.10μmol·g-1(平均值为15.38μmol·g-1),ΣSEM含量与AVS相比几乎恒定。表层沉积物中ΣSEM/AVS1的站位(1、2、3、5、10和12)较多,表明岱海表层沉积物中重金属存在产生生物毒性的可能性;表层和柱芯沉积物中Cd、Hg和As不会对水生生物产生毒性效应,Cu、Pb和Zn有对底栖生物产生毒性效应的可能,应给予相应重视。     

体外模拟实验法评价湘南某矿区大米中重金属的人体健康风险

为了评价大米中重金属对人体健康风险的影响,在湘南某矿区和非矿区采集大米样品,运用人工模拟实验方法,评价大米中Pb、Zn、Cu、Cd和As的摄入量和生物可给量。结果表明:矿区大米重金属Pb、Zn、Cu、Cd和As的含量分别为2.03、30.08、6.57、2.34、3.80 mg·kg-1,非矿区大米重金属含量分别为1.03、8.65、1.52、0.15、0.30 mg·kg-1,成人和儿童因食用矿区大米而摄入的Pb(789.23、562.00μg·d-1)、Zn(11 701.12、8 332.16μg·d-1)、Cu(2 555.73、1 819.89μg·d-1)、Cd(910.26、648.18μg·d-1)和As(1 478.20、1 052.60μg·d-1)超过因食用非矿区大米而摄入的Pb(400.67、285.31μg·d-1)、Zn(3364.57、2395.84μg·d-1)、Cu(591.18、420.97μg·d-1)、Cd(58.51、41.67μg·d-1)和As(116.70、83.10μg·d-1)。模拟成人和儿童胃阶段和小肠阶段,矿区大米中Pb、Zn、Cu、Cd和As的平均生物可给量都大于非矿区大米中重金属的平均生物可给量;模拟胃阶段矿区大米中Pb、Zn、Cu、Cd和As的平均生物可给量都大于模拟小肠阶段重金属的平均生物可给量。在模拟胃消化阶段,矿区大米中Cd的生物可给量分别是每周可耐受摄入量的3.11倍(成人)和4.42倍(儿童);在模拟小肠阶段,对于成人矿区大米中Pb、Cd和As的生物可给量没有超过每周可耐受摄入量,而对于儿童矿区大米中Pb和Cd的生物可给量都超过了每周可耐受摄入量。因此,矿区成人和儿童通过食用该区域大米将会对其身体产生健康风险,其中对儿童的健康危害更加明显。     

牛粪源和木源生物炭对Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）的吸附机理研究

在700℃热解条件下制得牛粪源生物炭(DMBC)和木源生物炭(WC)。研究了二者对水体中Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附去除能力,分析了相关污染物去除机理。结果表明:DMBC的比表面积和碳元素含量均远小于WC,但去除效率却远高于后者。FTIR光谱分析和XRD分析表明,DMBC中含有大量矿物组分(如磷等),易与重金属离子生成沉淀。因此在吸附去除过程中发挥主导作用的是沉淀机制。Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在DMBC上的竞争吸附和单组分吸附结果类似,验证了该结论的正确性。而Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在WC上的单组分和双组分吸附结果相差较大,这说明重金属离子在WC上的吸附是以表面吸附为主。以上研究证实,牛粪源生物炭比木源生物炭更适合用于水体中各类重金属污染的去除。     

污灌区作物根与秸秆不同处置的重金属健康风险评价

为了评估污灌区作物秸秆不同处理方式的重金属健康风险,以天津污灌区为例,估算了该污灌区3类农作物根和秸秆中的Cd、As、Pb、Cu、Zn总量及其分布特征,采用健康风险评价模型对根和秸秆采取直接还田、燃用、直接还田+燃用处置可能引起的重金属健康风险进行评价。结果表明：作物中重金属的分布格局为“根多茎少”;还田处置对儿童和成人造成的累积致癌风险值分别为6.08×10-9和1.95×10-8,非致癌风险值分别为1.01×10-5和6.45×10-6,不会造成健康伤害;燃用处置对儿童和成人造成的累积致癌风险值分别为2.89×10-8和4.67×10-8,非致癌风险值分别为1.76×10-3和9.43×10-4,还田+燃用处置对儿童和成人造成的累积致癌风险值分别为2.05×10-8和4.28×10-8,非致癌风险值分别为8.88×10-4和3.78×10-4,这2种处置对儿童和成人造成的非致癌性健康风险是不可接受的。污灌区作物初级废弃物由于重金属总量大,在进行处置时,应优先考虑还田,其次谨慎考虑燃用,为农业固体废弃物管理提供了科学依据。