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%。     

土壤砷污染及其修复技术的研究进展

土壤砷污染已成为严重的环境和公共健康问题,日益受到人们的密切关注。综述了土壤砷污染的现状、来源及其危害,同时探讨了土壤砷污染的物理化学修复和生物修复（特别是植物修复）技术的研究现状;并对今后砷污染修复研究方向进行了展望。     

砷污染土壤的生物修复研究进展

土壤As污染已是全球性问题,我国也不例外,对As污染土壤的生物修复已是研究热点,但相关机理仍不完全清楚.本文综述了国内外微生物、蚯蚓、植物在As污染土壤中吸收转化As及其解As毒机理,以及微生物-植物复合系统修复As污染土壤方面实验室内研究情况.目前广泛认为植物修复土壤重金属/非金属污染较有应用前景,可限于甚至是使用超富集植物单一作用下仍有较多缺陷,如通过微生物技术及蚯蚓调节根际微生态,以利于植物在污染土壤中存活或/和吸收更多的As,将极具应用前景.     

高效液相色谱法测定土壤中化学武器降解产物二苯砷酸

二苯氰砷(diphenylcyanoarsine)和二苯氯砷(di-phenylchloroarsine)是一战和二战期间被大量制造和使用的一类呕吐剂和糜烂剂,在日制化学武器系统中俗称"红弹"。战后,大量化学武器被遗弃于中国、欧洲和日本,且大部分通过海洋倾倒和陆地填埋方     

砷污染土壤的蜈蚣草修复研究进展

本文评述了As污染土壤的蜈蚣草植物修复及其对As的解毒机制的研究进展,内容着重包括蜈蚣草对As的富集特征,As在蜈蚣草中的赋存形态、迁移及其转化,土壤以及土壤中P、Ca和K等元素对蜈蚣草吸收、转运As的影响等方面。     

化学萃取修复砷污染土壤的研究进展

因含砷化学品的使用引发重大砷污染事件时有发生,而土壤是其最大的受害者。土壤中的砷会在农作物体内富集影响其生长并可通过食物链进入人体对人类健康造成的严重的危害。因此有必要寻找一种快速高效的方法对砷污染土壤进行修复。化学萃取修复技术具有可修复严重砷污染土壤,效率高,修复时间短,操作简单等优点,目前应用的较广泛。本文综述了化学萃取技术的原理、步骤、过程以及砷污染土壤的化学萃取修复技术中一些对砷萃取效率的影响因素,指出了化学萃取修复技术可能的改进方向为砷污染修复的进一步研究提供了理论依据。     

有机物质对农田土壤与农作物砷污染修复的研究进展

施用富含有机成分的物质调控农田重金属砷污染是一种具有良好应用前景与环境价值的污染防治手段.不同有机物质(如水溶性有机酸、有机肥、生物炭等)可影响砷土壤环境化学行为,主要包括土壤中砷的有效性、形态转化、土壤-农作物系统砷的迁移,进而改变农作物对砷的富集.本文综述了有机物质在改变土壤砷生物利用度,影响砷在土壤中赋存形态的转...     

铁还原和硫酸盐还原对红壤中二苯砷酸释放与硫化的影响

二苯砷酸（diphenylarsinic acid,DPAA）是含砷化学武器在环境中的主要降解产物之一,研究铁还原和硫酸盐还原对土壤中DPAA释放与硫化的影响对于深入认识DPAA的环境地球化学行为至关重要。考察了在淹水和添加不同浓度乳酸钠（C）和硫酸钠（S）培养时花生地和林地红壤中DPAA的释放与硫化情况,并分析铁还原和硫酸盐还原的影响。结果显示：（1）对花生地而言,与不添加硫酸钠和乳酸钠（S-C-）以及仅添加硫酸钠（426 μg?g-1,以S计,S+C-）的处理相比,同时添加硫酸钠和乳酸钠（1 300 μg?g-1（以C计,下同）,S+C+;2 170 μg?g-1,S+C++）的处理中DPAA释放明显增强,这与乳酸钠促进了铁还原（>45%）从而有利于DPAA的释放有关;（2）在花生地的S+C+处理中硫酸盐还原最为显著（13周时溶解态硫化物浓度为11.28 mg?L-1）,DPAA的去除率（59.6%）最高且主要发生硫化,而在S+C++处理中铁还原程度的增加和硫酸盐还原程度的降低不利于DPAA的硫化;（3）与花生地不同,无论是否添加乳酸钠和硫酸盐,林地中未见DPAA的释放与硫化现象,这与其铁还原程度较低（<25%）和硫酸盐未发生还原（未检测到溶解态硫化物）有关;（4）与林地相比,花生地中梭菌属、芽孢杆菌属和脱硫芽孢杆菌属的丰度明显增加,这很可能分别促进了铁还原和硫酸盐还原,最终对DPAA释放和硫化产生了更显著的影响。总体而言,与铁还原促进DPAA的释放和进一步的硫化相比,硫酸盐的还原程度以及溶液相中硫化物的浓度很可能是控制淹水红壤中DPAA硫化的一个更重要的因素。研究结果将为深入认识DPAA的环境行为和发展DPAA污染红壤的生物刺激修复技术提供理论基础。     

生物炭对复合污染土壤—作物中镉砷累积和转运的影响

针对镉砷复合污染土壤中小麦籽粒重金属积累问题,采用生物模拟方法,以镉砷复合污染区土壤为研究对象,探究杏核生物炭(C1和C2分别表示3%和6%生物炭添加量)对复合污染土壤—小麦/玉米系统中镉砷累积和转运的影响。结果表明：添加生物炭(C1、C2)显著降低了小麦季根际/非根际土壤Cd、As有效性,并且小麦籽粒中Cd、As含量分别比CK平均降低19.25%和50.70%,但前者差异不显著。对玉米而言,生物炭C1、C2处理显著降低穗中Cd和As含量,降幅分别为85.67%,61.28%和98.36%,96.48%;此外,施用生物炭显著降低了小麦—玉米体系中镉砷的转运和累积,但对小麦镉由秸秆向籽粒转运及籽粒中镉累积的影响未达显著水平。总之,添加3%生物炭可降低小麦籽粒和玉米穗中镉、砷含量,且对玉米穗中重金属镉、砷降低效果更明显,综合分析生物炭对镉、砷在复合污染石灰性土壤—小麦/玉米体系中迁移和累积的阻控效应,推荐施用3%生物炭为宜。     

腐植酸在土壤改良和污染修复中的应用现状及研究展望

[目的]总结腐植酸在土壤改良和污染修复中的应用成效,为腐植酸的应用研究和产品研发提供科学参考。[方法]在长期对腐植酸资源的特性及其实践应用进行研究的基础上,参考了大量关于腐植酸研究的学术文献,综合分析了腐植酸改良土壤和修复土壤污染的原理、技术和应用情况。[结果]腐植酸可以改良土壤团粒结构,提高肥料利用效率,维持土壤酸碱平衡和促进土壤生物活性,在退化土壤、盐碱地改良,废弃地复垦,重金属和有机物污染土壤修复中具有重要作用。在土壤改良和污染修复应用研究中主要存在如下问题：(1)腐植酸来源和分级分类不清,基础性研究不足。(2)腐植酸新材料和技术研发缓慢,行业整体技术有待提升。(3)腐植酸技术规范和标准建设与应用发展不相匹配,限制推广速度。[结论]未来研究重点应放在如下几方面：(1)煤基和生物腐植酸资源分类、组分分离和互作效应等基础研究。(2)腐植酸在土壤改良和污染修复中的应用基础研究。(3)腐植酸检测方法研究和产品质量标准制定。(4)腐植酸新产品应用研发与示范园建设。     

基于被动采样技术的砷有效性和界面过程研究:进展与展望

全球诸多区域均发现由于人类活动或者地质因素造成的砷污染问题,严重威胁区域生态安全和人体健康.对大尺度下砷风险有效控制,需要准确评价砷在不同介质间的界面行为.砷的迁移转化受到化学和微生物调控,从而在土水和根际等典型环境界面上,具有在毫微米尺度下形态变化剧烈的特点.传统的以破坏性取样加实验室分析为主的主动采样技术难以胜任对...     

孟津黄河滩区降雨产流及面源污染特征研究

通过对2006~2007年孟津段黄河滩区降雨及其产流特征的研究,探讨了滩区农业开发模式对地表径流及其面源污染产生的影响。研究表明:在3种降雨类型中,均匀分布型降雨产生径流的可能性最大。降雨侵蚀力(R)是影响径流量的重要因素,对于侵蚀力小的降雨,地表植被类型的差异对径流产生量的影响不大;而当R>19.00(耕地)、R>33.00(林地)时会产生超强径流,地表植被类型的差异对径流产生量有显著影响。滩区开发成农耕旱地后,径流中年颗粒物、有机物、总氮和总磷产生量分别为:45.0,0.904,0.443,0.050 kg/hm2,约是经济林的2倍。     

外源SA、GSH对Cd胁迫下绵毛水苏生理和生长的影响

为探究不同外源物质对Cd胁迫下绵毛水苏生理和生长的缓解效果,采用盆栽试验研究叶面喷施不同浓度水杨酸(SA)(0.5、1.0、1.5、2.0 mmol·L-1)和谷胱甘肽(GSH)(0.1、0.2、0.3、0.4 mmol·L-1)对300 mg·kg-1 Cd胁迫下绵毛水苏幼苗生长、渗透调节物质、抗氧化酶活性以及Cd含...     

LUCC研究进展及其对干旱区生态环境的意义

土地利用/覆被变化（LUCC）是全球变化的主要原因和核心主题之一。本文通过综述国内外LUCC研究成果,阐述了国际上LUCC研究在信息获取、数据处理、驱动力分析和模型建立等方面所取得的最新进展,分析了LUCC研究对干旱区生态环境保护与区域可持续发展实现的研究意义,介绍了LUCC研究的新趋势,并对研究过程中现存的一些如信息获取过度依赖于3S技术,忽视实地调研等传统信息获取方式与新技术手段的结合、模型功能的欠完善、干旱区土地实现可持续利用缺乏相应的比较全面的科学理论指导等问题进行了讨论。研究认为,健全LUCC研究理论体系,开展相应的理论建设将是未来整个LUCC研究工作的一个重要方向和趋势。     

黔中废弃煤矿区酸性排水污染特征及对作物种苗生长的影响

通过对贵阳市花溪区麦坪乡废弃煤矿区酸性排水进行样品收集与分析,探讨煤矿酸性排水的污染特征及对作物种苗生长的影响。研究结果表明,在煤矿附近50～350m距离内溪沟水pH变化达2.35～6.3,污染物主要以SO24-、Fe、Mn为主;矸石堆洼地蓄积水完全抑制两种植物的萌发;距井口50m溪沟水和距井口30m农田水处理油菜都表现为种子发芽后发霉死亡;距井口100m处溪沟水和距井口30m农田水处理油菜和水稻的种子发芽率、幼苗鲜重和干重、发芽指数和简化活力指数与对照（蒸馏水处理）之间均存在极显著差异（P〈0.01）。煤矿酸性排水胁迫下,水稻各项指标变幅低于油菜,说明物种耐性强度为水稻〉油菜。     

Cd/Cu/Pb对磺胺嘧啶在土壤中吸附迁移的影响

通过室内批平衡实验和土柱出流实验,探讨了不同浓度镉(Cd)及相同浓度的Cd、铜(Cu)、铅(Pb)对磺胺嘧啶在土壤中吸附、迁移的影响,并分别用Freundlich、Langmuir、Linear方程及Hydrus-1D中的单点和两点吸附模型模拟其在土壤中的吸附、运移过程。结果表明:当Cd浓度为10.0mg·kg~(-1)时促进磺胺嘧啶的吸附;Cd浓度为1.0、300.0mg·kg~(-1)时抑制磺胺嘧啶吸附;Cd浓度为100.0 mg·kg~(-1)时对磺胺嘧啶的吸附无影响;300 mg·kg~(-1)的Cd、Cu、Pb存在时,磺胺嘧啶吸附量大小顺序为:CdCuPb。土柱出流实验中,当Cd浓度为10.0mg·kg~(-1)时,磺胺嘧啶在土柱中的迁移速度最慢,其他浓度对迁移影响不明显;Cd、Cu、Pb相比较而言,Cu存在时磺胺嘧啶的迁移最快,Cd存在时迁移最慢。在对静态吸附特征的拟合过程中,Linear方程拟合效果最好,决定系数R~2均在0.98以上;Hydrus-1D模拟时,两点模型可更好地拟合磺胺嘧啶的运移特征,R~20.907,均方根误差RMSE0.051,瞬时吸附f所占分数较高,说明磺胺嘧啶在迁移过程中存在较大程度的瞬时吸附。     

莱州湾地区海水入侵发生的环境背景及对农业水土环境的影响

针对山东省莱州湾地区海水入侵的实际,分析了海水入侵灾害发生的环境背景与条件。结合实地考察和收集资料,探讨了海水入侵对农业水土环境产生的影响,集中表现为海水入侵使水资源恶化,农业灌溉供水源地减少、土地资源退化,土地生产能力下降,农业生产受阻。鉴于此,从农业可持续发展的角度提出实施“开源节流、拦蓄补源”、调整农业结构和发展生态农业是综合防治海水入侵、实现农业可持续发展的重要措施。     

喷施脱落酸对镉富集植物繁缕生长及其镉积累的影响

盆栽试验研究了镉胁迫条件下喷施脱落酸(ABA)对富集植物繁缕(Stellaria media)生长及镉积累的影响。结果表明,喷施ABA提高了繁缕生物量及光合色素含量。随ABA喷施浓度的增加,繁缕的生物量及光合色素含量呈增加的趋势,但繁缕的镉含量、镉积累量、抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性、可溶性蛋白含量及可溶性糖含量呈先增后降的趋势,最大值出现在ABA浓度为15 mg L-1,此时,繁缕根系、地上部分及整株镉积累量均达到最大值,分别为94.54、235.93和330.47μg plant-1,较各自对照分别增加了19.07%(P0.05)、49.45%(P0.05)和39.28%(P0.05)。喷施ABA能够促进繁缕的生长,提高繁缕对镉的富集能力,以15 mg L-1的ABA浓度为最佳。