垂直电场对EDTA络合诱导铜锌植物吸收及其迁移风险的影响

目前络合诱导植物修复作为一种强化植物吸收重金属的修复技术备受关注。对于一些难移动的污染元素（如Ph、Cu等），添加化学试剂能显著增加土壤溶液中的重金属浓度，从而促进植物对重金属的吸收与富集。然而，研究者也发现大量被络合活化后的重金属具有较强的水溶性，极易通过淋溶渗漏而造成对地下水的二次污染，对周围环境构成严重的生态风险。但到目前为止，还没有切实可行的办法来有效控制络合诱导植物修复过程中的重金属迁移风险。     

两种离子液体对Cd2+在四种土壤上吸附的影响

研究了2,3-吡啶二羧酸和咪唑-4,5-二羧酸两种离子液体阳离子部分对Cd~(2+)在四种不同性质土壤上吸附的影响。结果表明,离子液体的存在显著影响了Cd~(2+)在土壤中的吸附,与对照相比,添加1 mmol·L-12,3-吡啶二羧酸使得Cd~(2+)在武进漂洗型水稻土、吴县潴育型水稻土、南京黄褐土和宜兴棕红壤四种土壤上的最大吸附量分别降低209、834、667、509 mg·kg~(-1),而添加1 mmol·L~(-1)咪唑-4,5-二羧酸使Cd~(2+)最大吸附量分别降低226、54、124、81 mg·kg~(-1),2,3-吡啶二羧酸对Cd~(2+)在供试土壤上吸附量的影响显著大于咪唑-4,5-二羧酸。基于离子选择电极分析了平衡液中自由态Cd~(2+)含量,发现两种离子液体都能与Cd~(2+)络合,从而降低平衡液中Cd~(2+)含量,其中2,3-吡啶二羧酸与Cd~(2+)的络合能力大于咪唑-4,5-二羧酸。两种离子液体进入环境,会使Cd~(2+)在土壤上的吸附量减少,从而增加Cd~(2+)的移动性和环境风险。     

土壤中多环芳烃生物有效性的化学评价方法研究进展

论述了国内外对多环芳烃(PAHs)生物有效性概念的定义及分歧、化学评价方法的发生背景、方法原理、应用范围和优缺点等。根据PAHs在土壤中的环境化学行为,从化学评价方法与生物效应相结合的角度综述了国内外较为常用的PAHs生物有效性的化学评价指标及其研究进展,以期为国内进行相关研究工作提供参考。     

金属离子-质膜相互作用的分子动力学模拟研究

为研究植物根表质膜与土壤溶液界面上的双电层结构对金属离子在质膜上吸附以及吸收的影响,从分子水平探讨质膜表面电势下金属离子与质膜的相互作用,建立了质膜与金属溶液的界面模型,采用分子动力学方法模拟了质膜界面K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)等碱/碱土金属阳离子与Cu~(2+)、Cd~(2+)等重金属离子的结合与分布过程。通过对吸附构型、浓度分布等统计分析,发现阳离子在质膜表面主要与质膜头部的羰基和磷酸基团等极性基团结合;二价阳离子吸附作用比一价阳离子更为强烈,并造成质膜表面电势的反转,直接控制着扩散层中离子的分布特征。分子动力学模拟结果与描述界面双电层结构的Gouy-Chapman-Stern(GCS)经典理论很好地吻合,可以从分子水平预测和解释金属阳离子与质膜相互作用的动态过程。     

凹凸棒土－腐植酸复合体对Ｐｂ（Ⅱ）的吸附特性及机理研究

通过吸附实验,研究了凹凸棒土-腐植酸复合体对Pb(Ⅱ)的吸附特性及机理.结果表明,复合体对Pb(Ⅱ)的吸附量显著高于各自单一的吸附量;当pH>4,凹凸棒土-腐植酸复合体对Pb(Ⅱ)的吸附量有所增加,这与其等电点有关;凹凸棒土-腐植酸复合体较凹凸棒土上Pb(Ⅱ)的解吸率小,且解吸率随Pb(Ⅱ)吸附浓度升高而降低;凹凸棒土-腐植酸复合体溶液中溶解态腐植酸的量较单-腐植酸溶液有显著增加;红外光谱(IR)表明凹凸棒土-腐植酸复合体在吸附Pb(Ⅱ)后,大虽特征峰变宽或消失,而腐植酸吸附Pb(Ⅱ)后仍可发现羟基等基团特征峰,说明腐植酸、凹凸棒土-腐植酸复合体的某些表面基团虽然相同,但混合物的基团更易与Pb(Ⅱ)结合.     

鼠李糖脂与EDDS强化黑麦草修复重金属复合污染土壤

通过盆栽试验,研究了鼠李糖脂和EDDS对黑麦草生长与吸收土壤重会属Cu、Zn、Ph和Cd,以及对土壤酶活性的影响.结果显示,向重金属复合污染土壤中施加1 g·kg-1的鼠李糖脂将显著降低黑麦草地上部的生物量.EDDS比鼠李糖脂具有更强的溶解土壤Cu、Zn、Pb和Cd的能力;同时施加1 g·kg-1的鼠李糖脂和0.4 g·kg-1的EDDS大幅增加了土壤溶液中Cu、Zn、Pb和Cd的浓度,显著增加了黑麦草地上部植株中Cu、Zn、Pb和Cd的含量,促进了土壤脲酶和脱氢酶的活性.鼠李糖脂与EDDS易生物降解,环境风险小,用于黑麦草修复重金属复合污染具有很大的修复潜力.     

Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)对水稻根伸长抑制的生态毒性研究

通过水培实验研究了Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)对水稻根伸长抑制的生态毒性。本文以Sb为典型有毒污染物,基于水稻根伸长实验研究了Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)两种形态的Sb对44种水稻的生态毒性,并选取两种对Sb敏感的和耐性的水稻品种,研究两种形态Sb的毒性机理。研究发现Sb(Ⅲ)对水稻根伸长的毒性显著大于Sb(Ⅴ),44种水稻的EC_(50,Sb())值范围是0.82~100.24 mg·L~(-1),EC_(50,Sb(Ⅴ))值的范围是13.34~766.78 mg·L~(-1)。受试的44个品种中,扬粳687对Sb(Ⅲ)较为敏感,其EC50值为0.82 mg·L~(-1),而徐旱1号对Sb(Ⅲ)较耐性,其EC50值为100.27 mg·L~(-1),两者相差122倍;深两优5183是Sb(Ⅴ)的敏感品种,其EC50值为13.34 mg·L~(-1),紫香米则是耐性品种,其EC50值为776.78 mg·L~(-1),两者相差58倍。分析了水稻根部的SOD酶和MDA含量,发现Sb胁迫下水稻根部的SOD酶活力增加,MDA含量增加,表明水稻根部受到了Sb的毒害,可能致毒机制是氧化胁迫。结果表明:Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)对水稻根伸长均有抑制作用,且Sb(Ⅲ)的抑制作用大于Sb(Ⅴ)的抑制作用。     

微纳铁活化过硫酸钠降解污染土壤中DDTs的效果研究

作为典型的持久性有机污染物,DDTS尽管已被禁止使用,但由于其稳定的结构,土壤中仍然残留大量的DDTs,亟需开发快速高效的DDTs降解技术。基于此,本文研究了微米尺寸具有纳米单元的铁粉(微纳铁,micro/nano-Fe~Ⅱ)活化过硫酸钠(sodium persulfate,PS)降解场地污染土壤中DDTs的效果,并考察了微纳铁负载量、过硫酸钠浓度、反应时间及氧化-洗脱耦合对DDTs去除效率的影响。研究结果表明:微纳铁能有效活化Ps降解土壤中的DDTs,在Ps浓度为100mmol/L时,DDTs的降解率随着微纳铁负载量增加而增加,当微纳铁升高到44.8g/L时,p,p'-DDT和o,p'-DDT的降解率高达92.2%和95.1%。洗脱-氧化耦合实验中,3种表面活性剂Tween80、Brij35和SDBS,其中Brij35土壤洗脱液中DDTs的降解效率最高,微纳铁和Ps的摩尔比为4:1时,对DDTs有最佳的降解效果。以上研究结果为DDTs的去除提供了一种新的途径,也为其他有机污染场地的修复提供了一类新技术。     

铁还原条件下铁负载生物质炭固定三价砷的能力及其稳定性

为研究还原条件下铁负载生物质炭固定三价砷[As（Ⅲ）]的能力及其自身稳定性，首先探究了铁负载生物质炭介导铁还原菌（Shewanella oneidensis MR-1）还原含As（Ⅲ）的水铁矿[As（Ⅲ）-FH]时对As（Ⅲ）的释放和固定能力；其次评估了铁还原菌的还原作用对铁负载生物质炭固定As（Ⅲ）稳定性的影响。研究表明，400~700℃制备的铁负载生物质炭在好氧条件下可以吸附0.94~1.63 mg·g^-1的As（Ⅲ）。在As（Ⅲ）-FH还原体系中，随着铁负载生物质炭制备温度的提升：0~400 h时，铁负载生物质炭加速S.oneidensis MR-1还原As（Ⅲ）-FH释放二价铁和As（Ⅲ）的能力也逐渐提升；在400~646 h，分别加速溶液中的Fe²⁺沉淀生成蓝铁矿和菱铁矿，以及As（Ⅲ）的部分固定，在646 h时As（Ⅲ）的固定量为0.211~0.676 mg·g^-1。在铁负载生物质炭固定As（Ⅲ）稳定性评估体系中：铁还原菌的还原作用虽然会导致铁负载生物质炭中磁铁矿还原转化生成蓝铁矿和菱铁矿，但却可以在342 h内提升固定As（Ⅲ）的能力，达到2.16~2.29 mg·g^-1。因而在铁还原菌构建的还原生境中，铁负载生物质炭的As（Ⅲ）固定能力在342 h的短期内呈现增加的趋势，而在646 h的长时间培养条件下As（Ⅲ）的固定能力逐渐降低。通过构建简单的铁还原生境，评估了铁负载生物质炭在还原环境中固定As（Ⅲ）的潜能，为稻田土壤砷污染阻控材料的筛选提供了一种评估方法。     

两种离子液体对Cd2+在四种土壤上吸附的影响

研究了2,3-吡啶二羧酸和咪唑-4,5-二羧酸两种离子液体阳离子部分对Cd2+在四种不同性质土壤上吸附的影响。结果表明,离子液体的存在显著影响了Cd2+在土壤中的吸附,与对照相比,添加1 mmol·L-12,3-吡啶二羧酸使得Cd2+在武进漂洗型水稻土、吴县潴育型水稻土、南京黄褐土和宜兴棕红壤四种土壤上的最大吸附量分别降低209、834、667、509 mg·kg-1,而添加1 mmol·L-1咪唑-4,5-二羧酸使Cd2+最大吸附量分别降低226、54、124、81 mg·kg-1,2,3-吡啶二羧酸对Cd2+在供试土壤上吸附量的影响显著大于咪唑-4,5-二羧酸。基于离子选择电极分析了平衡液中自由态Cd2+含量,发现两种离子液体都能与Cd2+络合,从而降低平衡液中Cd2+含量,其中2,3-吡啶二羧酸与Cd2+的络合能力大于咪唑-4,5-二羧酸。两种离子液体进入环境,会使Cd2+在土壤上的吸附量减少,从而增加Cd2+的移动性和环境风险。