模拟酸雨对羟基磷灰石稳定化土壤镉的分布、可浸出性及生物可给性的影响

通过室内土柱淋溶实验,以0.5%的质量比向镉污染土壤中添加羟基磷灰石(HAP),以不施HAP土壤为对照,考察p H 3.5、4.5和5.6的模拟酸雨对土壤镉的分布、可浸出性、生物可给性及其健康风险的影响。结果表明:酸雨淋溶显著降低了对照处理表层土壤p H,添加HAP增加了土壤对酸雨淋洗的缓冲能力,土壤p H较对照高约1个单位。对照处理酸雨p H的降低加剧了Cd在土柱内的下移,但HAP处理各土层全Cd分别较对照0~5 cm和5~10 cm土壤高出8.54~10.0、3.13~3.29 mg·kg-1。对照处理土壤在酸雨作用下可浸出性Cd含量从0~5 cm的0.17~0.23 mg·L-1增加到10~20 cm的0.61~0.68 mg·L-1,但HAP处理各土层可浸出性Cd维持在0.45~0.50 mg·L-1。总体上,对照和HAP处理土壤胃液和肠液阶段溶解态Cd含量及胃液阶段Cd的生物可给性均随酸雨p H的降低而降低。与对照相比,HAP处理土壤增加了胃液和肠液阶段溶解态Cd含量及胃液阶段Cd的生物可给性,但显著降低了肠液阶段Cd的生物可给性。对照和HAP处理土壤胃液和肠液阶段无意摄入土壤中Cd对儿童的每月允许摄入量PTMI(Provisional tolerable monthly intake)贡献率均随酸雨p H的降低而降低,且HAP处理显著高于对照。以上结果表明高强度酸雨淋溶下,HAP能够有效提高土壤对酸雨的缓冲能力,降低土壤Cd的淋失,但增加了表层土壤Cd的生物可给性及人体健康风险,需要引起特别关注。     

电解锰废渣重金属对周边农田土壤的污染及模拟酸雨作用下的溶出特性

为综合评估电解锰废渣堆场在酸雨作用下溶出的重金属对周边农田造成的环境污染程度,采用定点取样和实验室分析相结合的方法对废渣堆场周边不同范围土壤进行了现场污染调查和采样分析,用不同pH溶液模拟酸雨对电解锰废渣进行浸出和淋溶试验。结果表明:渣场周边5m处土壤中Se、Cr、Zn、Ni、Pb含量均高于电解锰废渣与底泥;在渣场50m处农田土壤中Mn含量为287mg/kg,超过《土壤环境质量标准》中规定阈值250mg/kg;Cr浓度为233.7mg/kg,已接近标准规定的阈值250mg/kg。Mn、Se、Zn、Cr、Ni、Pb等重金属的浸出浓度随pH的升高而降低,pH为4.5时,浸出液中Mn、Se浓度达到729mg/kg和14.05mg/kg,分别超过《污水综合排放标准》中规定的阈值552倍和10.13倍;在酸雨淋溶前期约100min内,电解锰废渣中重金属随淋溶液溶出明显,酸雨pH值的降低会加剧电解锰废渣对周边环境的影响。     

添加外源耐砷菌与零价铁对土壤砷有效性和形态的影响

采用室内土壤培养试验,探讨了外源添加耐砷真菌棘孢木霉（Trichoderma asperellum L.）和零价铁对土壤砷的有效性和形态转化的影响。结果表明：向污染土壤中添加耐砷真菌棘孢木霉后,随着培养时间的延长,土壤中水溶态砷和NaHCO3提取态砷含量均呈稳定增加趋势,耐砷真菌促进了土壤中砷的溶出和释放; 培养30 d时,耐砷菌处理土壤有效砷含量比同期对照增幅达3.9%~10.7%,水溶态砷以As（Ⅴ）为主,未检测到As（Ⅲ）、一甲基胂（MMA）、二甲基胂（DMA）等其他形态的砷;随着外源零价铁的加入,土壤中砷的活性大大降低,其有效砷含量降幅为76.5%~90.4%;在耐砷菌与零价铁联合作用下,相比于单纯的零价铁处理,土壤有效砷含量显著增加（P<0.05）,因耐砷真菌棘孢木霉的加入导致零价铁对土壤砷的固定效率下降7.0%~11.1%。耐砷菌导致土壤砷活化可能主要与残渣态向非专性吸附态砷的转化等过程有关,外源零价铁对土壤砷的固定作用可能与非专性吸附态向无定形及弱晶质氧化物结合态、残渣态砷等转化过程相关;耐砷菌的加入抵消了零价铁对土壤砷的部分固定效果,但短期内（<30 d）不会构成大的影响。     

稳定剂对铅、铜污染土壤的稳定效果

通过模拟重金属污染土壤环境,研究石灰石、高岭土、菌渣、磷酸二氢钾及其不同组合的复配比例(1∶1、1∶2和2∶1)对污染土壤中铅(Pb)、铜(Cu)的稳定化效果,根据重金属浸出量和稳定效率筛选出最优的稳定材料。结果表明,单一稳定剂中,石灰石对Pb、Cu的稳定效率分别为96. 48%、98. 41%,稳定效果优于高岭土、磷酸二氢钾及菌渣;组配稳定剂中,石灰石和高岭土以2∶1比例组配(SG)时的处理效果最佳,对Pb、Cu的稳定效率分别达到95. 63%、97. 07%;施加磷酸二氢钾有利于土壤速效磷含量的增加,保证了土壤的肥沃程度;添加稳定剂能够降低污染土中Pb、Cu的交换态含量,降低生物有效性。     

模拟酸雨对铬渣中Cr6+的淋出影响

采用模拟酸雨淋溶试验,研究不同pH值的酸雨对铬渣中六价铬的淋出影响.淋溶试剂为模拟酸雨pH=4.0,5.0,6.0),铬渣为A,B,C3个年代的(A为2005年1月的新渣; B为20世纪80年代的老渣; C为20世纪60年代的老渣).进行了相当于重庆5年降雨量的淋溶试验,结果表明,酸雨对铬渣中六价铬的淋出速度及溶出量都存在很大影响,不同pH的试剂对同一年代的铬渣中的六价铬的淋出影响不一样,具体的为:pH 4.0＞pH 5.0＞pH 6.0; 同一pH值条件下,不同年代的铬渣中六价铬的淋出量也不一样,具体的为C＞B＞A; 在整个淋溶期内,不同年代的铬渣随淋溶时间的推移表现出来的趋势大体相同; 淋溶后铬渣的形态也发生变化,其中水溶态铬、酸溶态铬和稳定态铬都有大幅度的下降,其它形态的铬变化幅度较小.     

模拟酸雨对铬渣中Cr6+的淋出影响

采用模拟酸雨淋溶试验,研究不同pH值的酸雨对铬渣中六价铬的淋出影响.淋溶试剂为模拟酸雨pH=4.0,5.0,6.0）,铬渣为A,B,C3个年代的（A为2005年1月的新渣;B为20世纪80年代的老渣;C为20世纪60年代的老渣）.进行了相当于重庆5年降雨量的淋溶试验,结果表明,酸雨对铬渣中六价铬的淋出速度及溶出量都存在很大影响,不同pH的试剂对同一年代的铬渣中的六价铬的淋出影响不一样,具体的为：pH 4.0〉pH 5.0〉pH 6.0;同一pH值条件下,不同年代的铬渣中六价铬的淋出量也不一样,具体的为C〉B〉A;在整个淋溶期内,不同年代的铬渣随淋溶时间的推移表现出来的趋势大体相同;淋溶后铬渣的形态也发生变化,其中水溶态铬、酸溶态铬和稳定态铬都有大幅度的下降,其它形态的铬变化幅度较小.     

模拟酸雨对砖红壤锰离子的影响

为了解酸雨对土壤锰离子迁移和释放的影响,对发育于玄武岩的华南砖红壤进行了pH值范围2.5～7.0的模拟酸雨淋洗土壤柱21d的室内试验。结果表明:酸雨的pH值和淋溶土壤的时间对土壤的锰离子迁移量和有效锰均有极显著影响;低pH值的酸雨淋溶会引起土壤中锰离子的大量淋失,酸雨淋溶土壤造成的锰离子淋失量随淋溶时间的增加而增加;酸雨淋溶土壤会使大量的非有效态锰转化为有效态而显著提高土壤的有效锰含量。因此,酸雨对土壤锰离子的迁移和释放有较大的影响。     

新型复合稳定化材料对污染土壤中砷形态变化的影响

[目的]比较不同配比材料对土壤中砷的稳定化效果,获取优化配方和参数.[方法]通过4因素3水平正交试验条件比较硫酸-硝酸法浸出砷的浓度.[结果]最佳复合材料配方为硫酸亚铁:腐殖酸:凹凸棒土:石灰的比例为3:1:1:1或3:1:2:1,对As浸出率的贡献影响因素排名分别是硫酸亚铁>腐殖酸>凹凸棒土=石灰.[结论]结果可为类似污染土壤修复提供依据.     

生物炭配施微肥对菜园土壤有效态重金属含量的影响

【目的】研究生物炭配施微肥对土壤有效态重金属含量的影响。【方法】采用室内模拟试验,向重金属污染的菜园土壤中添加皇竹草生物炭、咖啡渣生物炭、花生壳生物炭和微肥(铁肥、锰肥和硅肥),分别在处理14和28 d时测定土壤中5种重金属(Cu、Pb、Zn、Cd和Ni)的有效态含量。【结果】添加了生物炭或微肥土壤中的有效态重金属含量均比对照组低。其中单一钝化剂处理中,皇竹草生物炭和硅肥的钝化效果较好。在复配试验中,皇竹草生物炭+铁肥对土壤重金属Cu、Pb和Cd的钝化效果较好,处理14 d后其有效态含量的降幅分别达32.94%、31.26%和21.21%,对土壤有效态Zn含量的降幅为6.82%,但对土壤Ni的钝化效果不明显;处理14 d后咖啡渣生物炭+铁肥对土壤重金属Ni和Zn有效态含量的降幅也分别达22.64%和10.35%,钝化效果显著;处理28 d后,花生壳生物炭+铁肥对土壤重金属Cu钝化效果最好,有效态Cu含量降幅达49.06%;咖啡渣生物炭+硅肥对土壤Ni和Zn钝化效果最好,有效态含量降幅分别达23.73%和9.72%。【结论】生物炭配施微肥对土壤有效态重金属含量降低的效果优于单施生物炭或单施微肥,其中,皇竹草生物炭配施铁肥可用于土壤重金属Cu、Pb、Zn和Cd复合污染的钝化。     

菌渣添加量对污染土壤Pb、Zn形态和水稻产量的影响

通过测定3种菌渣添加量对水稻3个生育期土壤Pb、Zn形态的变化、水稻籽粒Pb、Zn含量及水稻产量的影响,以期得出菌渣的适宜添加量,为重金属污染土壤的修复应用和作物安全生产提供理论依据。结果表明:三种菌渣处理可以降低土壤交换态Pb、Zn含量,且随着生育期逐步减少,提高土壤碳酸盐结合态Pb、Zn含量,以15%菌渣处理的效果最好,其次是10%菌渣处理,再次是5%菌渣处理;三种菌渣添加量可以显著提高水稻的千粒重和产量,但是不随菌渣添加量的增加而提高千粒重和产量,添加10%菌渣处理的千粒重和产量均达最高,其次是15%的菌渣处理;三种菌渣添加量对降低水稻籽粒Pb、Zn含量效果明显,15%菌渣处理的效果最好,10%菌渣处理次之。