25 种观赏植物的重金属富集特性研究

采用10科25种观赏植物进行重金属富集特性试验,它们均能够在受到轻度污染的Cd-Pb-Cu土壤上正常生长.富集系数大多与土壤重金属质量分数显著相关,与各器官生物量不相关,生物量大的植物也有可能富集更多的重金属.凤尾蕨、肾蕨和万寿菊地上部及地下部Cd富集系数均大于1,紫苏地上部及地下部Pb富集系数均大于1,小蚌兰地上部及地下部Cu富集系数大于1,表现出较强的重金属富集能力.地上部富集系数大于1,同时生物量大的观赏植物地上部能积累更多重金属,用于污染修复更具有潜在优势.     

堆肥污泥对不同杨树品种重金属富集变化的影响1）

采用温室盆栽试验,研究堆肥污泥对两个杨树品种[凌丰三号（ Populus×euramaricanacl‘Lingfeng 3’）和欧美杨108号（Populus×euramericana‘Guariento’）]幼苗各部分重金属富集变化的影响,并分别设置低量污泥（15 t· hm－2,LS）、中量污泥（30 t· hm－2,MS）、高量污泥（60 t· hm－2,HS）和对照（不施污泥,CK）4个处理。结果表明：堆肥污泥对杨树幼苗Cu、Zn、As、Hg和Cd重金属富集变化的影响显著,且因品种、污泥用量、生长时期和植物各部分而异。 Cu、Zn、As、Hg 4种重金属则主要富集于根部,而Cd则主要富集于叶部,即由大到小的顺序,Cu、Zn和As的富集基本特征均为根、叶、茎, Hg 基本表现为根、茎、叶,而Cd基本表现为叶、根、茎。随着污泥用量的增加,在植物叶、茎和根部重金属富集态势大部分呈现递增趋势,且在根部表现尤为明显。速生杨植物修复污泥的重金属污染以及合理处置污泥,都将可能不失为一种有效措施。     

施用污泥堆肥对龙葵生长及富集重金属的影响

研究了施用不同比例(0、5%、10%、15%、20%)的城市污泥堆肥对龙葵生长和重金属含量的影响以及混合土壤理化性质、重金属含量的变化,以探究城市污泥堆肥农用潜力。结果表明,城市污泥堆肥不同施用比例下,土壤氮磷钾和有机质含量均显著增加,施用污泥堆肥不同比例的龙葵植株干重从大到小顺序为5%、10%、15%、0(CK)、20%,当施用比例为5%时,龙葵的干重达最大值5.04 g,较对照不施城市污泥堆肥提高了49.81%。土壤中的重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Cd等含量均随污泥施用比例的增加逐渐升高,但均不超过污泥农用泥质B级标准。混合土壤中的重金属被龙葵富集,富集量随堆肥的用量逐渐升高。低浓度下(施用比例为5%)龙葵生长良好,对混合土壤有很强的耐受性,高浓度(施用比例为15%～20%)会对龙葵植株产生毒害作用,甚至导致植株凋亡。综上分析,低浓度(5%)为最适宜龙葵生长的污泥堆肥施用浓度。     

重金属在污泥堆肥过程中的变化

在污泥混合堆肥过程中,通过采用不同的填充料配比对污泥进行处理,分析该过程中重金属总量和DTPA提取的重金属含量变化。结果表明,通过污泥混合堆肥,重金属总含量不会降低,但重金属的生物有效性可以降低。     

重金属在污泥堆肥过程中的变化

在污泥混合堆肥过程中,通过采用不同的填充料配比对污泥进行处理,分析该过程中重金属总量和DTPA提取的重金属含量变化。结果表明,通过污泥混合堆肥,重金属总含量不会降低,但重金属的生物有效性可以降低。     

城市污泥堆肥处理养分及重金属变化研究

采用条垛式人工翻堆的方式对城市污泥、稻草、粉煤灰混合进行堆肥处理,研究堆肥过程中养分和重金属的变化规律。结果表明,堆肥过程中全氮含量因氮以氨气形式挥发损失而呈下降趋势,全P和全K含量因物料浓缩呈线性上升趋势;碱解N、有效P、速效K含量堆肥后较堆肥前均有不同程度的提高,碱解N、有效P在堆肥初期上升,但后期下降,速效K含量则呈不断上升趋势;重金属含量比原污泥有明显降低,添加粉煤灰能明显降低有效态重金属含量。     

蟛蜞菊对污泥重金属的响应、吸收与富集作用

植物修复(phytoremediation)是解决越来越突出的重金属污染问题的一种较好方法,成为生态学和环境学研究的重要课题。而植物对重金属的响应、吸收与富集作用是该课题的科学基础。为此,本研究采用盆栽实验方法,设定污泥与砂壤土的不同体积配比(0%污泥、10%污泥、20%污泥和40%污泥)作为生长基质,测定在含重金属基质中生长不同时间(3、4、5和6个月)的蟛蜞菊(Wedelia trilobata)叶片的生理指标(叶绿素含量、POD活性、SOD活性)和在含重金属基质中生长6个月后的蟛蜞菊根、茎、叶中重金属(Cd、Cr、Mn、Ni、Pb、Cu和Zn)含量。研究结果显示,总体上,蟛蜞菊叶片中叶绿素含量随着生长基质中污泥体积比例升高而显著(P<0.05)升高;随着生长基质中污泥体积比例升高,蟛蜞菊叶片中SOD活性、POD活性变化显著(P<0.05),在含重金属的生长基质中生长5个月后,SOD活性和POD活性都显著(P<0.05)下降;在含较高浓度的污泥重金属的生长基质(20%污泥和40%污泥处理)中生长6个月后,蟛蜞菊叶片中Ni、Cu、Cr含量较高。研究结果说明污泥对蟛蜞菊叶绿素含量有促进作用;蟛蜞菊对污泥重金属有较强的耐受性,叶片对Ni、Cu、Cr具有超富集作用。     

污泥中几种重金属元素在砂土中的运移

通过土柱实验，研究了污泥中几种重金属元素Ｃｕ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｐｂ的运移特点和形态。实验表明，表层４ｃｍ土壤混入６％的污泥后，显著增加了Ｃｕ，Ｎｉ，Ｚｎ的淋出量，而Ｐｂ没有显著增加。淋出液中Ｃｕ，Ｎｉ几乎都是配位态重金属，Ｚｎ则有较高比例的非配位态离子。土壤对Ｃｕ＾２＋的吸附能力大于Ｚｎ＾２＋，Ｃｕ＾２＋与有机物的配位能力强于Ｚｎ＾２＋。水溶性有机物与重金属的配位反应对Ｃｕ，Ｎｉ运移影响较大。Ｚｎ的运     

污泥堆肥中重金属的生物有效性研究

通过高羊茅盆栽土培实验,研究了施加污泥堆肥对土壤中有效态重金属含量的影响以及重金属的生物有效性和土壤中有效态含量之间的关系。结果表明,土壤中有效态重金属的含量随污泥施入量的增加而升高,在相似的土壤成分和性质条件下,Zn、Cu的生物有效性较高,其次是Cr、Ni,Pb,Cd最低。Zn的生物有效性随其在土壤中的有效态含量增加而显著升高,当混配土中有效态Zn的浓度由14.5升高到61.2mg.kg-1时,Zn的生物有效性升高近6倍。     

城市污泥堆肥过程中重金属形态的特征变化

采用分步提取法提取污泥样品中的重金属,并采用等离子发射光谱仪测定各态重金属的含量。结果表明,堆肥后多数重金属的形态发生了明显变化,其主要存在形态为比较稳定的残渣态。     

初始pH值对污泥中重金属生物沥滤的影响

采用序批试验研究了不同初始pH值下污泥中Cu、Pb和Zn的生物沥滤效果。结果表明,不同重金属沥滤效率受初始pH值变化的影响程度从大到小依次为Pb>Cu>Zn。初始pH值对污泥重金属生物沥滤效率有较大影响,但即使在初始pH值高达10的情况下,延长沥滤时间也可实现重金属的沥滤。经生物沥滤后,污泥中TP的流失量随着污泥初始pH值的降低而明显增加,而在pH3￣10范围TN流失却与污泥初始pH值相关性较差。     

几种污泥中重金属生物有效性及其影响因素的研究

采用小麦幼苗法对4种污泥中重金属的生物有效性进行了研究。对不同污泥中重金属的生物有效性进行测定的结果表明，污泥中不同重金属的生物有效性不同，Cd、Zn的生物有效性较高，其次为Cu、Ni，Pb则为最低。从重金属向地上部转移情况来看，Cd、Zn、Cu较易向地上部转移，而Pb、Ni则不易，从转移的量来看，重金属转移到地上部的比例远远高于土壤中。利用通径分析对CEC，pH、OM的3个主要污泥性质对5种重金属生物有效性的影响进行了分析，结果表明，CEC、pH为主要影响因素，OM影响较小，但对于不同的金属三者作用的大小及方向不同。     

贵州省典型城市污水处理厂污泥养分与重金属含量调查

分别采集贵州省8个典型地级城市污水处理厂冬季和夏季的脱水污泥样品,进行室内分析测试,研究其养分和重金属特性.结果表明,贵州省主要地级城市脱水污泥pH为6.5～7.4,盐分含量为O.4%～0.9%.城市污泥中有机质、全量N、P高于一般农家肥,但全K量较低.污泥中全量重金属Cu、Pb、Ni、Cr、Hg和As均远低于国家农用标准,但一个处理厂污泥Cd、Zn超标,另有一处理厂污泥Cd超标,有3个处理厂污泥存在Zn超标现象.形态分析表明,Cd在多数污泥中化学形态主要是以生物有效态的形式存在,而Zn主要以稳定的化学形态存在,说明Cd存在环境风险,而Zn相对安全,表明贵州地区脱水污泥多数可安全农用,冬季和夏季脱水污泥的养分和重金属浓度没有显著差异.     

Fe3+浸出污水污泥中重金属实验研究

在25 ℃,污泥浓度20 g/L条件下,以硫酸铁为萃取剂对两种污泥(W1＆W2)进行重金属浸出研究.结果表明,向污泥中投加硫酸铁能导致污泥酸化和污泥中重金属的溶出.投加量越大,污泥pH值降得越低,重金属的溶出率也越高.向W1中投加按Fe3 计算为1.5 g/L硫酸铁时,其pH值降至3.02,Cd,Cu,Zn溶出率分别可达到82.5%,70.9%和89.0%;向W2中投加4.5 g/L Fe3 ,其pH值降至3.19,Cd,Cu,Zn的溶出率分别可达到80.0%,88.2%和92.1%.在相同pH条件下,Fe3 比硫酸能更有效浸出污泥中重金属;用Fe3 浸提污泥中重金属能达到与生物淋滤法同等的溶出效果,并缩短了反应时间.用Fe3 浸出污泥中重金属具有一定可行性.     

堆肥污泥重金属在黄土层中的淋溶迁移试验

采用经强化重金属后的堆肥污泥作为淋溶土柱的重金属来源,通过土柱淋溶试验,研究了堆肥污泥Cd、Ni、Pb、Cu、Zn 5种重金属在黄土层中的垂直迁移特征,探讨了堆肥污泥施用量及不同淋溶水量对黄土层中重金属迁移分布的影响。结果表明,Cd、Ni的淋溶迁移性较好,Pb、Cu、Zn整体迁移性较差。Cd和Cu随淋溶水量增加淋出作用明显增强,增大淋溶水量对Ni和Pb的淋出影响无明显增强,表层土中Zn、Ni、Pb含量随淋溶水量增大而累积,深层土情况各异。     

污泥蚯蚓堆肥过程中蚯蚓对污泥的适应性及重金属消减的影响

通过研究污泥理化性质对蚯蚓生长的影响和不同比例的污泥和调理剂(牛粪)对堆肥产品中重金属含量的影响,以及蚯蚓对污泥中重金属的消减作用,为污泥的资源化利用提供参考依据。结果表明,新鲜污泥处理和混合污泥处理的蚯蚓数量显著高于久置污泥;70%含水量处理的蚯蚓数最多,显著高于90%和40%含水量处理,其中40%含水量处理的蚯蚓全部死亡;pH7.82时蚯蚓数最多,与pH5.43和pH9.24处理时的差异达显著水平。污泥与牛粪混合培养蚯蚓的试验中,各处理间蚯蚓数量差异不显著,但纯污泥处理的蚯蚓总重和平均单条重显著高于其他处理,且各重金属含量均高于其他各处理,其中Cd、Pb、B、Cu、Zn含量与其他各处理间差异均达显著水平。试验结束后,纯污泥处理的蚯蚓体内各重金属含量是未处理蚯蚓的2.84~116.80倍,重金属去除率为0.46%~2.64%,吸收系数为0.06~0.38。     

城市生活污泥堆肥过程中重金属钝化规律及影响因素的研究

城市污泥中重金属含量及其生物有效性是限制污泥农用的主要因素之一,研究污泥堆肥过程中重金属形态及其生物迁移规律具有重要意义。用BCR顺序提取法浸提堆体中各种形态重金属,研究堆肥过程中不同形态重金属的变化规律以及主要影响因素。结果表明:除Zn、Cd外,城市污泥中Cu、Ni、Cr、Pb主要以可氧化态及残渣态存在,生物有效性较低;堆肥处理改变了重金属的形态分布,使污泥中的酸溶态及可还原态的重金属向更稳定的可氧化态及残渣态转变,显著降低了重金属的生物有效性;堆肥结束时Cu、Zn、Ni、Cd、Cr、Pb六种重金属残渣态含量比堆肥初始均有所增加,增幅分别达6.3%、6.7%、22.0%、15.2%、11.0%、40.5%;不同形态重金属含量与DOC含量相关性显著,而与OM相关性不强;pH主要影响可还原态及生物有效态重金属的分布,与其他形态相关性不强。     

江苏省城市污水处理厂污泥重金属含量与形态研究

通过现场采样及室内分析,研究了江苏省43个城市污水处理厂污泥样品中6种重金属元素(Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、Zn)的含量和形态。结果表明,不同污水处理厂的污泥样品中重金属元素的总量存在较大的差异,6种重金属元素平均含量的大小顺序为Zn>Cu>Cr>Ni>Pb>Cd;80%统计样本的Pb含量在120mg·kg-1以内,而Cd、Cr、Ni、Cu和Zn含量则分别在8.5、411、140、1410和1650mg·kg-1以内。对全省不同地区城市污泥重金属含量比较表明,苏南地区普遍高于苏中和苏北地区。用主成分分析法提取的3个主成分较好地反映了6个重金属指标的信息,累积贡献率为82.24%,第一主成分能解释接近50%的信息量,它主要反映了Cd、Ni、Cu的富集程度。连续提取方法对重金属分级表明,Pb和Cd主要以残余态为主,Cu和Cr主要以可氧化态和残余态形式存在,Ni和Zn的残余态含量较低而酸可提取态较高,有较大的释放潜力和生物有效性。