高锰酸钾氧化修复污染土壤中菲和芘的研究

利用人工污染土壤,研究了高锰酸钾对4种不同土壤中菲和芘的氧化修复效果。结果表明,当高锰酸钾浓度为33.33 mmol·L-1时,土壤中菲和芘的氧化去除率达到最大。高锰酸钾氧化去除率不仅与高锰酸钾浓度有关,还与土壤性质和老化时间有关。土壤有机质含量的增加会降低高锰酸钾对土壤中菲和芘的氧化去除率;随着老化时间的增加,高锰酸钾的氧化去除率逐渐降低。老化40 d后,4种土壤中菲和芘的氧化去除率显著降低,菲的氧化去除率在14%～67%之间,芘的氧化去除率在61%～84%之间。高锰酸钾氧化前后,4种土壤中有机质含量下降范围为0.77%～9.21%。从土壤有机质含量来看,高锰酸钾氧化修复多环芳烃污染土壤对土壤质量影响较小,具有较好的应用前景。

     

黑麦草对多环芳烃污染土壤的修复作用及机制

采用盆栽试验方法,研究了黑麦草(LoliummultiflorumLam)对土壤中菲和芘的修复作用。供试污染土壤中菲和芘的起始浓度分别为0￣456.5和0￣488.7mg·kg-1。结果表明,黑麦草可明显促进土壤中菲和芘的降解。45d后,种植黑麦草的土壤中菲和芘的去除率分别为85.80%￣90.79%和44.32%￣89.21%,均显著高于无植物对照;而残留浓度则比对照约低53.6%和78.3%。修复过程中,尽管黑麦草本身可吸收积累菲和芘,且根和茎叶中菲和芘的含量均随土壤中菲和芘浓度的提高而明显增大,但植物吸收积累并不是黑麦草促进土壤中菲和芘降解的主要原因,其贡献小于0.54%;与微生物对照相比,植物修复效率明显提高,主要是植物促进了土著微生物对土壤中菲和芘的降解作用。     

接种丛枝菌根真菌的种植紫花苜蓿土壤中球囊霉素含量与PAHs去除的关系

以菲和芘为多环芳烃（PAHs）代表物,以紫花苜蓿（Medicago sativa L.）为宿主植物,选用幼套球囊霉（Glomus etunicatum, Ge）、摩西球囊霉（Glomus mosseae, Gm）和层状球囊霉（Glomus lamellosum, Gla）3种丛枝菌根真菌（AMF）,研究了接种AMF下土壤中AMF菌丝密度、球囊霉素含量与PAHs去除率的关系。35～75 d,接种Ge、Gm、Gla处理的土壤中菌丝密度、总球囊霉素含量、易提取球囊霉素含量均随时间延长而显著增大,与不接种对照相比,75 d时接种Ge、Gm、Gla处理的土壤中易提取球囊霉素含量提高了48.58%、55.99%和50.23%,总球囊霉素含量则提高了38.75%、50.95%和46.12%。接种AMF促进了土壤中菲和芘的去除,随着时间（35～75 d）延长,接种Ge、Gm、Gla处理的土壤中菲去除率分别高达83.4%～92.7%、82.1%～93.8%、86.9%～93.4%,芘去除率达42.2%～63.5%、43.7%～69.2%、44.6%～66.4%。接种Ge、Gm和Gla处理土壤中AMF菌丝密度、总球囊霉素含量均与土壤中菲和芘的去除率之间存在极显著正相关关系,表明接种AMF提高了土壤中AMF菌丝密度和总球囊霉素含量,并促进了土壤中PAHs的去除。研究结果为阐明丛枝菌根修复PAHs污染土壤的规律及机理提供了依据。     

苏丹草对镉-芘复合污染土壤的修复作用

采用室内盆栽试验,研究了苏丹草对不同浓度镉-芘复合污染土壤的修复作用。结果表明:在试验浓度范围内(芘0~305.47mg·kg-1,镉0~18.11 mg·kg-1)苏丹草未见死亡。苏丹草可以从镉-芘复合污染土壤中吸收镉,土壤中镉的植物去除率介于4.23%~17.88%之间,相同镉浓度条件下,镉植物去除率随着芘添加浓度的增大而显著减小;种植苏丹草可以显著提高土壤中芘的去除率,种植苏丹草的处理中芘的去除率为59.18%~88.46%,而无苏丹草对照组芘去除率仅为12.92%~40.73%;复合污染土壤中镉的添加显著抑制了土壤中芘的去除,且抑制程度随着镉添加浓度的增大而增加。因此,苏丹草对镉-芘复合污染土壤的修复效果受到污染物浓度水平及相互作用的显著影响。     

油菜-紫花苜蓿混种对土壤中菲、芘的修复作用

 【目的】探讨混种模式下植物对土壤中多环芳烃（PAHs）污染的联合修复、积累效应。【方法】采用盆栽试验法,对比研究油菜、紫花苜蓿在不同栽培模式下对土壤中芘、菲的去除效果与修复机制。【结果】在试验浓度范围内,混种模式下芘、菲的修复效果明显超过单种模式。油菜、紫花苜蓿联合种植70 d后,土壤中菲、芘平均去除率为75.06%、68.22%,分别比二者单独种植时高出43.26%、40.38%和11.03%、16.29%,强化效果明显。植物本身能够吸收与累积在一定量的菲和芘,累积量与土壤中菲、芘的添加浓度正相关。相同污染水平下,茎叶部积累量低于根部、菲小于芘、混种模式低于单种模式。在植物-微生物系统中,微生物降解、植物-微生物联合效应是菲、芘去除的主要途径,但植物-微生物联合效应是混种模式下强化修复PAHs污染的主要原因。【结论】混种模式能强化PAHs污染土壤的修复效果、减少植物积累、缓解污染风险。     

丛枝菌根对菲芘污染土壤中几种酶活性的影响

采用温室盆栽试验方法,研究了丛枝菌根真菌(AMF)Glomus mosseae和Glomus etunicatum对菲芘复合污染土壤中3种酶活性的影响.宿主植物为三叶草(Trifolium repens L.)和黑麦草(Lolium multiflorum Lam).土样中菲和芘起始浓度分别为203.4mg·kg-1和107.5 mg·kg-1.结果表明,植物增加了土壤多酚氧化酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性.接种Glomus mosseae和Glomus etunic atum使三叶草根际土壤多酚氧化酶活性20～60 d分别增加19.6%～72.0%和29.7%～90.6%,过氧化氢酶活性分别增加3.3%～12.2%和7.8%～34.7%,酸性磷酸酶活性总体呈增加趋势;接种Glomus mosseae使黑麦草根际多酚氧化酶活性增加18.0%～43.1%.过氧化氢酶活性总体上呈降低趋势,酸性磷酸酶活性先升高后降低.供试的两种AMF对三叶草根际酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性的影响30 d前有显著差异.AM真菌作用的性质与宿主植物特性有关.     

丛枝菌根对土壤中多环芳烃降解的影响

以菲和芘为多环芳烃(PAHs)代表物,紫花苜蓿(Medicagos ativa L.)为宿主植物,研究了丛枝菌根(AM)对土壤中PAHs降解的影响.供试5种丛枝菌根真菌(AMF)为Glomus mosseae、Glomus etunicatum、Glomus versiforme、Glomus constrictum和Glomusintraradices.土样中菲和芘的起始浓度分别为0~170.6mg·kg-1和66.06mg·k-1.结果表明,PAHs污染土壤中,AMF对紫花苜蓿的侵染状况良好.20~60d,供试5种AMF对土壤中菲的修复效率均在91%以上.与有植物无AMF对照相比,接种AMF后土壤中菲和芘的残留浓度明显降低,其中Glomus mosseae、Glomus versiforme、Glomus constrictura对菲和芘降解的促进效果最好.AM作用下,紫花苜蓿吸收积累对菲、芘降解的贡献率小于1.4%;而接种AMF明显提高了土壤微生物的数量和活性,这应是AM促进土壤中菲、芘降解的-个重要机理.     

蚯蚓对土壤-植物系统中菲、芘降解的强化效应研究

采用盆栽试验方法,研究了蚯蚓(Pheretima sp.)对土壤-植物系统中菲、芘的去除效果的强化作用及对土壤酶活性的影响.结果表明,在试验浓度范围(0～322mg·kg-1)内,蚯蚓对供试植物苏丹草(Sorghum vulgare L.)生长促进作用显著.接种蚯蚓的土壤中,苏丹草在菲、芘各浓度下总生物量较未接种蚯蚓土壤分别提高14.41%～25.91%、14.39%～23.9%;蚯蚓活动可促进土壤-植物系统中菲、芘的降解,接种蚯蚓处理中菲、芘各浓度下降解率较未接种蚯蚓处理分别高4.20%～9.76%、3.69%～9.38%.土壤酶活性测定结果也显示蚯蚓活动可增加土壤酶的活性.     

不同氧化体系去除污染土壤中多环芳烃的对比研究

采用类Fenton(芬顿)、高锰酸钾、过硫酸钠3种氧化体系去除污染土壤中的多环芳烃(PAHs),在最优实验因素配比条件下,其对污染土壤中PAHs的最高去除率分别为96.5%、94.0%和95.6%。在此基础上,进一步开展放大反应,改变水土质量比为0.6∶1,反应温度为25 ℃,3种氧化体系对PAHs的最高去除率分别为63.2%、72.1%和70.8%。以化学计量的氧化剂需求指数(SOD)评价3种氧化体系对PAHs的氧化效率,结果表明,高锰酸钾体系的氧化效率最高。由经济核算可知,高锰酸钾体系在实验条件下对PAHs污染土壤的修复成本最低。     

红树植物秋茄对菲污染沉积物的根际修复研究

利用盆栽试验方法,研究了红树植物秋茄(Kandelia candel(L)Druce)对多环芳烃菲污染沉积物的修复作用.结果表明,在5、10、20、40mg·kg-1菲处理浓度下,菲对秋茄的生长具有抑制作用,沉积物中菲初始浓度越高抑制作用越明显.4个月的修复试验结果表明,与无植物对照相比,种植秋茄能够明显促进沉积物中菲的降解.根际沉积物中菲的去除率为69%～82%,而非根际沉积物中菲的去除率为59%～66.9%.相同污染水平处理下根际沉积物中菲残留浓度低于非根际沉积物,而菲降解菌数量、多酚氧化酶和脱氧酶活性高于非根际沉积物,从而提高了沉积物中菲的降解率.     

青海地区泥炭土壤中有机质含量测定方法的比较

[目的]采用不同的方法对青海地区泥炭和普通土壤的有机质含量进行测定。[方法]分别采用目视比色法、光度比色法、灼烧法、容量法(外加热法)、高锰酸钾氧化法,测定青海地区泥炭土壤中有机质的含量。[结果]通过对这几种测定方法的综合比较,结果表明光度比色法和高锰酸钾氧化法较好;同时通过测定可知,青海地区的泥炭中有机质含量较高。[结论]这些方法为泥炭和土壤中有机质含量的测定提供了依据。     

Fenton氧化对土壤有机质及其吸附性能的影响

利用3种土壤在室内研究了Fenton氧化对土壤有机质含量和组成的影响,以及由此引起的土壤对有机污染物(芘)吸附性能的变化。结果表明,Fenton氧化处理后,土壤有机质含量和组成均发生了改变,总有机质含量下降,其中腐植酸含量降低最多,胡敏素的含量基本保持不变,而富里酸含量有升高的趋势。芘在氧化后的3种土壤中的分配系数(Kd)都有降低;将Kd与土壤有机质各成分进行相关分析研究发现,有机质中胡敏素和腐植酸一起决定有机污染物的吸附行为,其中胡敏素为关键因素。因为土壤有机质各成分的分布不同,所以有机碳含量标化分配系数(Koc)相差很大,特别是在腐植酸含量相对较高的土壤中,由于腐植酸大部分降解为吸附能力小的富里酸,Koc有明显降低,而在腐植酸含量相对较低的土壤中Koc变化不明显。     

高锰酸钾对水中天然有机物氯化活性的影响

利用树脂分离技术将水中天然有机物分为腐殖酸(HA)、富里酸(FA)、亲水酸(HPIA)和其它亲水物质(HPI-NA)等4部分,研究了高锰酸钾对不同有机组分卤代活性的影响.结果表明,高锰酸钾增加了腐殖酸和其它亲水物质加氯的卤代活性,降低了富里酸和亲水酸的卤代活性,如投加0.75 mg/L高锰酸钾时,腐殖酸和其它亲水物质的卤代活性增加了39.3%和13.8%,而富里酸和亲水酸卤代活性降低了33.6%和46.9%;通过对SUVA的考察可知,高锰酸钾增加了腐殖酸和其它亲水物质的碳碳不饱和双键的含量,使其卤代活性增     

腐植酸对土壤持留多环芳烃的影响

用腐植酸（HA）提取3种土壤（污灌区土壤、经过氧化的清洁土壤和未经氧化的清洁土壤）中的多环芳烃（PAHs）,对比其提取PAHs浓度的变化。结果表明,PAHs的可提取率受其自身性质和PAHs在土壤中持留时间的影响,并随着HA浓度的增加而增加。与氧化土壤相比,未氧化土壤中PAHs的可提取量较小,表明天然HA增加了土壤中PAHs的持留。污灌区土壤中PAHs可提取率较低,其可提取程度远远小于人工污染土壤。     

有机酸对芘在土壤中的吸附影响研究

有机酸影响有机污染物在土壤中的吸附。通过等温吸附试验,研究了富里酸和柠檬酸对不同有机质含量和组分的土壤吸附芘的影响。试验结果表明,加柠檬酸后,原土土样、去除软碳的H_2O_2处理土样和不含有机质的灼烧土样的吸附Kd值分别下降了16.42%、31.29%、30.47%;加富里酸后,原土土样、H_2O_2处理土样、灼烧土样的吸附Kd值分别下降了79.09%、47.77%、46.00%;不加酸时,H_2O_2处理土样和灼烧土样的吸附Kd值相比原土土样分别下降了73.35%和88.21%。柠檬酸和富里酸对土壤吸附芘的影响不同,柠檬酸在低浓度时促进土壤对芘的吸附,在高浓度时抑制土壤对芘的吸附;富里酸在不同浓度都抑制土壤对芘的吸附,且随着浓度升高,抑制作用越强。另外,有机质含量高或含软碳组分的土壤,富里酸抑制作用强,有机质含量低或只含硬碳或矿物质的土壤,柠檬酸抑制作用强。     

有机质的去除对磷酸盐稳定土壤铅的影响

为明确土壤有机质的去除对磷酸盐稳定化处理铅污染土壤反应效率的影响,通过马弗炉高温煅烧和双氧水氧化两种不同方法去除铅污染土壤中的有机质,分别在去除有机质前后的含铅污染土壤中添加7个不同P/Pb摩尔比的磷酸二氢钾进行稳定化试验,对稳定化处理后的土壤进行铅毒性浸出(TCLP)、有效磷含量和铅形态分布特征的分析。结果表明:经过马弗炉煅烧和双氧水氧化后土壤有机质的去除率分别为97.2%和11.3%,两种方法去除有机质后土壤中铅提取含量分别升高了43.4%和75.8%;当磷酸二氢钾的添加量达到P/Pb摩尔比为1.2时,去除有机质前后土壤中有效铅含量均降到1.0 mg·L^-1以下,原始土壤及用马弗炉和双氧水去除有机质的土壤中有效铅含量分别为0.4、0.8、0.5 mg·L^-1,有效磷含量分别为68.0、87.0、70.0 mg·kg^-1;原始土壤和去除有机质土壤中的铅以残渣态为主要赋存形态,去除有机质后土壤中有机结合态的铅减少。土壤有机质的去除能改变土壤中铅的生物有效性,影响铅污染土壤的稳定化效果,增大环境释放的风险。     

土壤中微量铬测定方法的研究

采用高锰酸钾氧化、碘-淀粉显色的分光光度法测定土壤中的微量铬。样品消解后,用KMnO4氧化Cr(Ⅲ)为Cr(Ⅵ),以NH4HF2掩蔽Fe3+,并控制溶液的pH值在3.0~4.0,与KI作用后生成的I3-遇到淀粉后形成灵敏度很高的蓝色配合物,在分光光度计波长为590nm处测定吸光度。其测定结果的相对标准偏差小于3.0%,加标回收率在93.4%~103.0%,改进后的方法简单、准确、快速、易于操作。