纳米二氧化钛光催化修复二苯砷酸污染土壤的研究

利用纳米二氧化钛去除土壤中的二苯砷酸(diphenylarsinicacid,DPAA),研究了纳米二氧化钛对土壤吸附DPAA能力的影响,着重比较了原位直接光解法与异位泥浆处理法在去除DPAA效率上的差异,并对纳米二氧化钛催化降解的实验室条件进行了优化。结果表明:纳米二氧化钛添加可提高土壤对DPAA的吸附能力,但由于纳米颗粒的稳定性受到土壤中有机质影响,仅能提高红壤对DPAA的固定能力。直接施加纳米颗粒的原位光降解受纳米二氧化钛用量影响较小,主要受限于光在土层中的光照厚度及土壤含水量。汞灯照射10天后,DPAA的降解率最高仅为39.5%,但加水将土壤调制成泥浆、通过搅拌提高紫外照射下土壤与纳米颗粒的受辐射几率,可显著提高降解率,其中水土比变化较纳米二氧化钛用量更显著影响催化反应效率。将水土比从1︰1提升至10︰1,光照1.5 h后DPAA的降解率从34.3%上升至72.2%。泥浆搅拌下,二氧化钛光催化降解的方法在不同土壤中均表现出良好的降解效率,在有机质含量较低的红壤中DPAA的降解率最高达78.6%。     

中南某锑矿及其周边农田土壤与植物重金属污染研究

以南方某锑(Sb)矿区周边土壤与植物为研究对象,采集土壤与植物样品,测定其Sb、As、Cd、Zn、Pb浓度,研究土壤和植物中重金属的污染程度及富集特征。结果表明,矿区周边土壤受Sb污染严重,各采样点全量Sb为3.08~219 mg/kg,平均54.0 mg/kg,同时伴有As、Cd、Zn和Pb污染,其中Cd污染相对严重;但土壤中Sb与土壤As、Cd、Zn和Pb没有相关性,土壤As、Cd、Zn和Pb之间呈极显著的线性相关。矿区周边植物同样受到严重的Sb、As、Cd和Pb的污染,蔬菜可食部分Sb最高达2.05 mg/kg,存在较高的人体摄入风险,且蔬菜中As和Pb超标严重。所采集植物中水麻对Sb有较强的积累和转移能力,是修复Sb污染土壤的潜在植物资源。     

我国两种典型土壤汞的安全阈值研究——以根茎类蔬菜为例

选择我国广泛种植的12个根茎类蔬菜品种(萝卜、胡萝卜和马铃薯各4个品种)和2种典型土壤(江西的红壤和天津的潮土),通过温室盆栽试验,设置汞(Hg)添加浓度为现行《土壤环境质量标准GB 15618-1995》二级标准的1倍和2倍,研究不同根菜品种对Hg的敏感性差别,并利用物种敏感性分布法(species sensitivity distribution,SSD)推导两种土壤的Hg安全阈值。结果表明:根菜产量指标对土壤Hg污染的敏感性存在品种间差异,红壤上的三红八寸参胡萝卜在2倍Hg添加处理下可食部位Hg含量超过食品安全国家标准(0.01 mg/kg),潮土中所有品种均未超标。与土壤类型相比,品种对萝卜、胡萝卜和马铃薯中Hg含量影响均最大。利用BurrⅢ型分布拟合12个根菜品种富集Hg的SSD曲线,通过食品安全国家标准反推,计算出红壤和潮土上保护95%的品种不超标的HC5值即安全阈值分别为0.53 mg/kg和1.2 mg/kg。本研究可为我国土壤重金属环境质量标准的修订提供重要参考。     

抗生素/抗性细菌/抗性基因在土壤-植物系统中迁移转化及阻控消减的研究进展

抗生素在土壤环境中的迁移转化过程及生态毒理效应已成为各国土壤学、植物学、环境科学和食品科学等领域学者及政府关注的热点。阐明抗生素及其复合抗性污染物在土壤-植物系统中的环境行为及生态毒理学机理,对管控生态环境风险及保障食品安全具有重要的意义。本文综述了近年来国内外关于土壤-植物系统中抗生素的迁移转化规律,抗生素/抗性细菌/抗性基因的生态风险以及复合抗性污染物阻控消减技术的研究进展。本综述可以为土壤-植物系统中抗生素抗性污染风险的管控和消减提供科学支撑。     

瑞士生态农业措施治理水体富营养化及其效果介绍

本文介绍了瑞士自20世纪60年代以来,通过生态农业措施治理湖泊富营养化的情况,分别介绍了政府决策、基础研究、治理措施、治理效果等方面的内容。并就我国环境治理工作提出了一些看法。     

噬氨副球菌HPD-2固体发酵条件优化及其对PAHs污染土壤的修复效果

选用有机肥A、有机肥B和紫花苜蓿粉3种有机物料作为菌剂载体,探讨了固体发酵过程中物料量、接种量、固水比和发酵时间对噬氨副球菌HPD-2生长的影响,以及固体发酵菌剂对PAHs污染土壤的修复效果。结果表明,3种发酵载体中,以有机肥A的效果最好。噬氨副球菌HPD-2以有机肥A为载体的固体发酵最佳条件为物料量20 g、接种量5%、固水比1:1、发酵时间 144 h。菌剂施入土壤28天后,土壤中PAHs总含量由初始的9.96 mg/kg 下降到7.64 mg/kg,其去除率达22.8%。不同环数PAHs的去除率高低顺序为3环＞5环＞6环和4环,分别下降了35.1%、27.0%、20.7%、20.4%。该菌剂对PAHs污染土壤有一定的修复效果。     

林芝河谷地区典型农田土壤主要性质及重金属状况初探

选择西藏林芝河谷地区代表性麦田及蔬菜大棚土壤,对其主要土壤肥力指标、重金属浓度及相应小麦及蔬菜样的重金属浓度进行了测定。结果发现:该区耕地土壤有机质、全氮、碱解氮处于中等及较缺乏水平,全磷、全钾、有效锌处于缺乏水平,速效磷、钾及有效铜处于较丰富水平;研究区土壤及作物铜、锌、镉浓度均未超出我国土壤环境质量标准,但农业生产活动造成了表层土壤铜、锌、镉的富集。研究区耕地应注重有机肥、化肥及微量元素的合理施用,同时注意农业生产活动造成的土壤酸化、重金属富集问题并加以监控,以促进该区农业的可持续发展。     

中亚热带三种母质发育的红壤对猪粪安全消纳量的初步研究

采用盆栽试验方法,在自然降雨条件下模拟研究了中亚热带丘陵区3种母质红壤对猪粪的安全消纳能力。试验设在江西省鹰潭市余江县中国科学院红壤生态实验站,试验期间年均降水量为1 946 mm,年均温18.9℃。通过监测2012—2014年间土壤渗漏水氮磷迁移淋失,结合土壤养分含量和花生产量变化,初步确定3种母质红壤的猪粪安全消纳量。结果表明:常规化肥减半条件下,从NH4+-N、NO3–-N和总磷淋失对水环境影响,以及从土壤速效氮磷积累角度,红黏土、红砂岩和花岗岩红壤配施猪粪最大安全用量分别为P 100、50、50 kg/(hm2·a);从花生产量角度考虑持续配施猪粪施用量不宜超过P 100、200、200 kg/(hm2·a)。综合考虑经济效益和环境效益,红黏土、红砂岩和花岗岩,配施猪粪的最大安全消纳量分别为P 100、50、50 kg/(hm2·a),相当于施用鲜猪粪(含水量为69%)分别为24 000、12 000、12 000 kg/(hm2·a)。     

香薷属植物在重金属修复中的应用进展

香薷属植物应用于重金属修复经历了矿区植物资源调查和比较、室内模拟研究、田间规模修复以及修复后处置研究,已经初步形成一个植物修复技术的完整体系。在现有技术条件下,把生态修复模式、品种驯化及诱导剂"配方"应用到香薷属植物修复土壤重金属污染对提高修复效率具有重要意义。     

次生马尾松林下植被恢复措施的水土保持效益

通过采集江西省赣县花岗岩区次生马尾松纯林地不同植被恢复措施坡面径流小区2010—2011年的降雨产流产沙资料,分析不同模式的水土保持功能及其植被恢复的水土保持效益。结果表明:1)次生马尾松稀疏纯林地水土流失严重,年产流系数为0.50～0.60,侵蚀模数在2 700～6 000 t/(km2.a)之间。2)植被恢复可以降低林地土壤侵蚀强度,但植被恢复的水土保持效益与林冠结构和地表覆盖度密切相关,当形成乔草或乔灌复合层时,可以起到50%～60%的年蓄水效益和65%～70%的年固土效益。3)植被恢复的水土保持效益亦受植被和降雨类型的影响,百喜草蓄水效益随降雨量先增后减,暴雨是蓄水效益变化的转折点,而胡枝子蓄水效益变化规律不一;植被恢复措施固土效益随降雨量的增加而降低,特别是在大暴雨情景时急剧下降。