微塑料对典型污染物吸附解吸的研究进展

近些年来,环境中的微塑料污染引起了全世界的广泛关注。微塑料具有比表面积大、吸附力强等特点,其易与环境中的典型污染物(如有机污染物和重金属)相互作用,改变这些污染物的环境行为。明确微塑料对有机污染物和重金属的吸附解吸作用过程和机制,对于明确有机污染物和重金属的环境行为及毒性效应的相应变化具有重要的意义。本文系统综述了微塑料对有机污染物和重金属吸附解吸作用的研究进展,着重从微塑料性质(类型、形貌特征、表面官能团、极性、吸附位点、结晶度、老化程度)、污染物性质(表面官能团、疏水性、极性、浓度、形态等)以及环境因素(温度、pH、盐度、离子强度、表面活性剂、微生物膜)3个方面,系统分析了微塑料对典型污染物吸附解吸的作用过程和机理。微塑料对有机污染物和重金属的吸附解吸主要受表面吸附、孔隙填充、络合作用以及疏水作用等的影响。微塑料对污染物的吸附动力学绝大部分符合动力学(准)二级模型,部分符合一级动力学;吸附等温线基本符合Frendlich模型、Langmuir模型和Henry模型,部分符合线性模型和复合模型。未来应加强微塑料对一些新型污染物吸附解吸方面的研究工作,进一步明确微塑料与典型污染物之间相互作用的过程和机理,并建立相关的数据库和模型。希望为后续的微塑料吸附解吸典型污染物的相关研究提供借鉴与参考,也为科学地认识微塑料的环境行为提供依据。     

冶炼厂综合堆渣场围坝下水田重金属污染特征与评价

通过对某冶炼厂综合堆渣场围坝下水田土壤环境及生物的调查与采样,采用单因子污染指数与综合污染指数法对该区域土壤和水稻植株中的重金属含量进行了评价.结果表明,该区土壤重金属污染主要来源于综合堆渣场渗漏污水,且处于重度污染状态,其中Cu和Cd为主要污染元素,其超标率达100%,最高含量分别达到415.54 mg·kg-1和6.87 mg·kg-1;其次是As和zn,其超标率分别为55%和18%,最高含量也分别达71.99 mg·kg-1和503.31 mg·kg-1;Pb没超标;土壤重金属的污染引起了水稻产量和稻米品质的下降,其中产量与对照区相比,减产幅度为35%～70%,稻米中Cu、Cd和As的含量均已经超过国家制定的食品卫生限量标准.     

基于发明专利的重金属钝化技术的文献计量分析

降低环境基质中重金属含量及其生物有效性,使重金属从活性较高的形态向活性较低的形态转化,是当前中国农牧业生产及资源利用中亟待解决的一个关键问题。专利文献是技术信息最有效的载体,本文以国家专利局公开的95项重金属钝化专利为依据,对钝化技术发明专利开展了文献计量分析。重金属钝化技术的专利申请数量呈持续增长趋势,并于2014年之后进入快速增长阶段。该技术主要应用领域有土壤、城市污泥和畜禽粪便3种,多数研究属于盆栽试验或批次堆肥实验。无机钝化材料主要通过化学反应和调节土壤中的pH来降低重金属在土壤中的有效浓度;有机钝化技术通过与重金属经化学作用形成不溶性金属-有机复合物,来增加土壤阳离子交换量,以降低重金属的水溶态及可交换态组分,进而降低其生物有效性和可迁移性;而微生物的钝化修复作用还与氧化还原环境有关。不同钝化剂对不同重金属的钝化效果不同,且不同钝化剂优化组合对重金属形态也具有很大影响,在实践中大面积应用面临着较大的困难。借助于材料科学,对高效吸附剂的筛选和分离技术仍需进一步研究和完善。     

冶炼厂综合堆渣场周边菜地重金属分布特征与污染评价

通过对冶炼厂综合堆渣场菜地土壤和蔬菜中重金属的测定,分析了该区土壤和蔬菜中Cu、Zn、Pb、Cd、As的污染状况。结果表明,Cu和Cd为该区菜地的主要污染元素,其超标率均为100%;其最高含量分别为对照的5.3倍和4.3倍。蔬菜可食部分重金属Cu、Cd和Pb含量均不符合国家无公害蔬菜的标准,超标率均达100%,且不同的重金属元素在不同蔬菜品种中的累积各异。     

基于发明专利的重金属钝化技术的文献计量分析

降低环境基质中重金属含量及其生物有效性,使重金属从活性较高的形态向活性较低的形态转化,是当前中国农牧业生产及资源利用中亟待解决的一个关键问题。专利文献是技术信息最有效的载体,本文以国家专利局公开的95项重金属钝化专利为依据,对钝化技术发明专利开展了文献计量分析。重金属钝化技术的专利申请数量呈持续增长趋势,并于2014年之后进入快速增长阶段。该技术主要应用领域有土壤、城市污泥和畜禽粪便3种,多数研究属于盆栽试验或批次堆肥实验。无机钝化材料主要通过化学反应和调节土壤中的pH来降低重金属在土壤中的有效浓度;有机钝化技术通过与重金属经化学作用形成不溶性金属-有机复合物,来增加土壤阳离子交换量,以降低重金属的水溶态及可交换态组分,进而降低其生物有效性和可迁移性;而微生物的钝化修复作用还与氧化还原环境有关。不同钝化剂对不同重金属的钝化效果不同,且不同钝化剂优化组合对重金属形态也具有很大影响,在实践中大面积应用面临着较大的困难。借助于材料科学,对高效吸附剂的筛选和分离技术仍需进一步研究和完善。     

辽河保护区不同缓冲区尺度土地利用与水质的响应关系

为查明辽河保护区土地利用方式与水质的响应关系,将研究区地理空间数据云网站遥感影像数据和同期22个采样点实测作为数据源。实测数据包括水体营养盐类污染指标总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、溶解氧(DO)和氨氮(NH₃-N)浓度和水体重金属类污染指标铜(Cu)、锌(Zn)、镍(Ni)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)和砷(As)浓度。通过GIS软件划出采样点周边250、500、750和1 000 m的圆形缓冲区,采用Spearman相关性分析和冗余分析(RDA)方法,分析不同空间尺度下各种土地利用类型与水质指标之间的关系。结果显示：(1)随着缓冲区面积的增加,土地利用类型更加丰富,水体营养盐类污染指标浓度以TN、TP的污染超标最严重,各项水体重金属类污染指标浓度均低于国家地表水Ⅰ类标准规定的限值。(2)在250、500、750和1000 m 4种圆形缓冲区中,250m缓冲区范围内土地利用方式对水质的解释率最高为60.8%。(3)在250 m缓冲区范围内,住宅用地与TN呈极显著的正相关;林地与TN、TP呈负相关,相关性系数分别为-0.459、-0.512...     

应用物元分析法评价安徽省土壤重金属污染现状

土壤重金属评价是土壤重金属污染研究的重要方向.本研究改进了土壤重金属污染评价的物元分析模型,并且对评价因子权重的计算方法进行修正,提出了基于污染物浓度和毒性的双权重因子的物元分析评价方法.通过对安徽省主要土壤中重金属的评价,得到如下结果:3种土壤中,黄褐土污染最为严重,其次为黄红壤,污染最轻的为砂姜黑土.     

典型设施蔬菜基地重金属的累积特征及风险评估

【目的】以北京市设施蔬菜基地为例,研究重金属的累积特征及其健康风险,明确不同重金属在土壤-蔬菜系统中的迁移特征,为蔬菜质量安全和设施蔬菜结构优化提供参考依据。【方法】采集北京市9个典型设施蔬菜基地的148个土壤和96个蔬菜样品,分析土壤和蔬菜样品中As、Cd、Cr、Hg和Pb 5种重金属的统计特征及在土壤-蔬菜系统中迁移系数,并结合美国环保署(US EPA)推荐采用的健康风险评价模型,评价由于蔬菜摄入导致的成人和儿童的健康风险。【结果】设施蔬菜基地土壤中As、Cd、Cr、Hg和Pb的平均含量分别为9.43、0.18、64.4、0.11和21.6 mg·kg-1。设施蔬菜基地蔬菜中As、Cd、Cr、Hg和Pb的平均含量分别为0.0478、0.0391、0.2785、0.0014和0.0454 mg·kg-1。总体上,蔬菜设施基地5种重金属在土壤-蔬菜中迁移能力顺序为:CdHgCrAsPb。5种重金属造成的目标危害系数大小依次为:CdPbHgAsCr。所有蔬菜样品中单一重金属的目标危害系数均小于1,表明单一重金属没有明显的负面影响。【结论】本研究所选设施蔬菜基地的土壤重金属(As、Cd、Cr和Hg)存在积累趋势,须重视健康风险。