铜污染土壤修复的有机调控研究Ⅲ.EDTA和低分子量有机酸的效应

通过盆栽试验研究了EDTA和低分子量有机酸对土壤溶液性质、土壤铜形态变化和印度芥菜生长及铜吸收的影响。结果表明 ,施用pH6.3的EDTA溶液 ( 3mmolkg- 1 )显著地增加了土壤溶液铜 ,特别是难解离态铜的含量 ,其消长规律与土壤溶液TOC的变化相一致 ,也显著地增加土壤NH4NO3提取态和NH4OAc提取态铜量 ,但对芥菜生长没有显著影响。EDTA的加入显著地增加芥菜各组织铜浓度和铜吸收量 ,从而增加了芥菜的铜总吸收量 ,提高了植物修复效率。施用 3mmolkg- 1 pH6.3的草酸、柠檬酸或苹果酸对土壤铜含量及其形态分配和芥菜生长及铜吸收均无明显影响     

长江三角洲地区城市污泥对蚯蚓的急性毒性效应

应用滤纸法和自然土壤法测定了长江三角洲地区城市污泥及其与青紫泥混合后对蚯蚓的急性致死效应及慢性毒性效应。结果表明:滤纸法测定的污泥对蚯蚓的毒性症状出现快且严重,不同污泥对蚯蚓的毒性大小差别较大,致死中浓度(LC50)相对应的污泥与水比值(Rsw-LC50)范围在0.0010～0.0242之间。在供试的城市污泥中,上海贮泥池污泥对蚯蚓的毒性最大,上海脱水污泥5对蚯蚓的毒性最小。自然土壤法测定的污泥与土壤作用后对蚯蚓的毒性结果为:所有处理蚯蚓死亡率均为0,各污泥处理对蚯蚓体重增长率的影响差别不大,个别污泥处理蚯蚓体重增长率比对照处理低,即对蚯蚓的体重有负增长影响。与滤纸法各处理相比,中毒症状较轻微,仅极个别中毒症状较明显。与污泥的水浸液相比,污泥与土壤作用后对蚯蚓的毒性大大降低。     

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%。     

重金属污染土壤的微生物学评价

随着研究方法 改进，采用微生物学指标评价土壤重金属污染越来越受人们关注。比较敏感的指标有：对重金属敏感细菌与耐性细菌之比，脱氢酶活性与土壤有机碳之比，代谢商，微生物生物量碳与土壤有机碳之比，异养因氮菌的固氮作用。但微生物的生物是及其活性在受重属金影响的同时也受土壤性质及自然条件的影响，应当把微生物学性质的变化与重金属的形态、植物吸收联系起来评介污染土壤。     

土壤环境质量指导值与标准研究 Ⅱ.污染土壤的健康风险评估

快速城市化进程与工业发展，使得土壤污染日益严重。污染物进入土壤后，经水、气、生物等介质传输，通过饮水、呼吸、饮食、皮肤吸收等途径引起人体暴露，带来健康风险。污染土壤健康风险评估是制定土壤环境质量标准的基础，是一项新的环境管理技术与手段。我国污染土壤的健康风险评估还非常欠缺，为了推动其发展，本文讨论了其研究进展、方法、存在问题与发展趋势。当前，还缺乏准确定量的风险表征方法，评估过程中还具有较大不确定性。污染土壤的健康风险评估正在向多介质、多途径以及多种污染物暴露的方向发展，模型模拟的方法将会得到更多的应用。为了建立准确定量风险评估方法，在未来研究中需要加强对风险评估相关机理研究。这包括污染物的迁移传输规律、污染物的剂量一效应关系和人群生活方式等。     

镉污染土壤植物修复的EDTA调控机理

我们通过温室盆栽试验 ,在不同Cd处理的土壤中加入EDTA ,分析了印度芥菜根和地上部Cd的浓度 ,探讨EDTA进入土壤后对Cd吸收和运输的影响。结果表明 :加入EDTA ,水提取的Cd浓度增加了 40 0倍以上 ,NH4 NO3提取的Cd浓度增加了 40倍以上 ,在土壤Cd浓度较低时 ,EDTA对植物吸收Cd没有显著影响 ,当土壤添加Cd在 1 3 0mgkg- 1以上时 ,加入EDTA显著增加了地上部Cd的浓度。EDTA能增加印度芥菜地上部中Cd的浓度 ,不是由于土壤溶液中Cd浓度增加从而增加了印度芥菜根对Cd的吸收 ,可能是EDTA加入土壤后增加了这些元素在土壤溶液中的浓度 ,从而高浓度的Cd对植物根细胞产生毒害 ,增加了细胞膜的透性后 ,土壤溶液中的络合物得以进入根细胞并随蒸腾作用运输到地上部。     

高产水稻土细菌多样性的培养法与非培养法比较研究

利用细菌的通用引物扩增江西余江县高产水稻土红壤细菌总DNA和平板培养细菌混合总DNA的16S rDNA基因片段,在此基础上分别建立两种16S rDNA文库(文库a和文库b)。从两个文库中各随机挑选100个克隆,扩增出阳性克隆中的插入片段后选用HhaⅠ和RsaⅠ两种四碱基酶进行ARDRA(amplified rDNA restriction analysis)分析。统计比较分析发现,文库a的Shannon-Wienner指数、Simpson指数、丰富度、均一度分别为4.432、0.987、18.885和0.973,均高于文库b中相应的多样性参数(分别为2.271、0.758、5.736和0.501),即平板培养方法所展现的细菌群落结构多样性低于土壤中原始的多样性。结果表明,传统培养方法存在着很大的局限性,必须结合新的分子生物学技术手段才能更全面完善地认识土壤微生物群落结构多样性,以期充分利用其中丰富的微生物资源。     

长江三角洲地区土壤环境质量与修复研究 Ⅱ.典型污染区农田生态系统中二(口恶)英/呋喃(PCDD/Fs)的生物积累及其健康风险

对长江三角洲地区某典型污染区农田生态系统和部分农产品中多氯代二苯并二(口恶)英(PCDDs)/呋喃(PCDFs)的污染特征、生物富集及潜在健康风险进行了初步研究.结果表明,该地区局部农田土壤中PCDD/Fs含量及毒性当量平均达556 pg g-1dw和TEQ 20.2pg g-1 dw,已在不同农产品中明显积累,其中稻米中PCDD/Fs含量及毒性当量为50.7pg g-1 dw和TEQ 6.4 pg g-1 dw,蔬菜茎叶中为35.2 pg g-1 dw和TEQ 6.7 pg g-1 dw;当地家禽鸡肉中PCDD/Fs含量及毒性当量为30.9pg g-1 ww和TEQ 5.7pg g-1 ww.日允许摄入量(TDI)计算结果表明,经稻米-蔬菜、稻米-蔬菜-鱼腥草、稻米-蔬菜-鱼腥草-鸡肉三种暴露途径至人体的PCDD/Fs日摄入量分别为TEQ 67.4、72.1、83.5 pg kg-1 d-1,均远远超过世界卫生组织(WHO)制定的TDI标准(TEQ 1～4pg kg-1 d-1).该地区局部农田生态系统及部分农产品中存在二(口恶)英类(PCDD/Fs)污染,已构成较大的人体健康风险.     

有机络合强化植物修复的环境风险研究：—Ⅰ．EDTA对复合污染土壤中TOC和重金属动态变化的影响

采用盆栽试验研究了EDTA存在条件下的土壤溶液总有机碳（TOC）和重金属浓度的动态变化。结果表明，施用3mmol/kg EDTA极显地增加了土壤溶液中TOC的含量。土壤溶液TOC随培养时间呈指数曲线下降，在加入EDTA52天后土壤溶液TOC仍然高于对照处理，施用EDTA大幅度地提高了土壤溶液Cu,Zn,Cd和Pb的浓度，这些重金属的浓度在一个月内迅速下降，以后趋向稳定。EDTA活化土壤重金属存在淋溶迁移的潜在环境风险。     

重金属复合污染下红壤微生物活性及其群落结构的变化

在室内培养条件下,应用4因素5水平二次正交回归旋转组合设计方案,对重金属复合污染红壤的微生物活性及群落功能多样性进行了研究。结果表明,在Cu、Zn、Pb、Cd复合污染生境中重金属的微生物毒性效应发挥主要由Cd、Cu两元素决定,其生物毒性顺序表现为:Cd>Cu>Zn>Ph,红砂泥中表现较为突出。与单一镉、单一铅污染处理相比,重金属复合污染对供试红壤微生物生物活性及其群落功能多样性的影响并非仅仅表现出简单的加和作用,同时还存在协同作用和拮抗作用。典型相关分析显示,红壤微生物活性与重金属含量之间关系密切,第一对典型变量的相关系数r达0.885 8、0.932 8,均达极显著水平(p<0.001), 说明重金属复合污染与红壤微生物间存在较为稳定的数量反馈机制,红壤总体微生物活性指标能较好地反映供试红壤重金属复合污染状况,可作为重金属污染红壤环境质量评价及量化分类的有效指标。