核桃壳和花生壳在铅污染土壤治理中的应用

笔者以生态友好材料核桃壳和花生壳为修复材料,以铅污染的土壤为供试土壤,采用人工模拟土壤污染的方法,通过投加不同比例的修复材料,用土壤重金属的有效态比率变化作为评价指标,对修复效果做出科学评价,以期为农林废弃物在铅污染土壤治理中的应用提供科学依据。试验结果表明：（1）核桃壳和花生壳对轻度Pb污染土壤的修复效果比较理想,在模拟的污染水平下,Pb的有效态下降范围为17.59%~19.22%;（2）对于同一污染水平,投加核桃壳和花生壳比例不同,修复效果不同,在给定的投加范围内,核桃壳和花生壳的最佳投加比例为5%;（3）核桃壳和花生壳对于严重铅污染土壤的修复效果不理想;（4）花生壳对铅的修复效果要好于核桃壳。     

菜园土壤对铅的吸附与解吸特性研究

研究了菜园土（青紫泥）对铅的吸附、解吸特性，结果表明:铅在青紫泥上的吸附平衡均可采用Langmuir、Freundlish和Temkin等吸附方程来拟合，由Langmuir方程求得对青紫泥对铅的最大吸附量为14285 mg/kg。土壤吸附态Pb2+的解吸量随着Pb2+吸附量的增加而增加。     

生物质炭对水溶液中Pb2+的吸附性能研究

针对山西省土壤Pb2 +污染问题,为了选择一种环保及可循环利用的生物质材料。以农业废弃物小麦秸秆和花生壳制备而成的生物质炭为材料,通过平衡吸附法确定影响吸附的最佳条件。结果表明,当Pb2+初始浓度为200 mg/L时,生物质炭添加量为8 g/L,pH值3~7,25℃条件下震荡360 min,为最适吸附条件,吸附效果最好,吸附量达24.85 mg/g,去除率达99.38%。该种生物质炭对Pb2 +的吸附符合二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型,R2分别达0.9994和0.9985。本研究表明,用小麦秸秆和花生壳制备而成的生物质炭在一定条件范围内对Pb2+具有良好的去除作用。     

沸石粉对溶液中铜的吸附性能研究

沸石粉是广泛用来控制和修复重金属污染土壤的无机材料,为了探究沸石钝化重金属Cu2+的作用机理,笔者通过批次振荡试验研究了沸石粉吸附溶液中Cu2+的热力学和动力学过程。结果表明,等温吸附过程极显著遵循Langmuir和Freundlich方程,沸石粉中Cu2+的最大吸附容量为3.839 g Cu/kg,为优惠型吸附。吸附动力学极显著符合Lagergren准二级、Elovich和双常数方程,为快速吸附过程,吸附速率主控步骤为液膜扩散。△G<0,△H>0,△S>0,表明沸石吸附溶液中Cu2+的过程为自发吸热熵推动反应。     

铅污染土壤上施用氮肥对小麦POD酶活性及铅吸收的影响

针对日益严重的土壤Pb污染,采用盆栽土培方法,比较尿素、碳酸氢铵对Pb污染土壤上有效态Pb、小麦吸收积累Pb及其体内POD酶活性的影响,为指导Pb污染土壤上施肥提供依据。结果表明,两种氮肥的施用提高了土壤有效Pb的含量,小麦根中积累的Pb显著高于茎叶。低用量氮肥（0.1~0.3g／kg）均促进了小麦生长和根对Pb的吸收,高用量氮肥（0.5~0.7g／kg）抑制了小麦的生长,但小麦茎叶中Pb的含量均降低。小麦茎叶中Pb的积累与土壤有效Pb变化无相关性。施用尿素、碳酸氢铵处理下小麦幼苗POD酶活性变化呈下降趋势。对比认为施用低浓度处理尿素更能减少铅污染土壤上在地上部的Pb积累,促进小麦的生长。     

贵州磷肥施用对耕地土壤重金属铅的影响

伴随工业发展和环境污染加剧,铅污染也越来越受关注。铅污染的土壤会直接影响农作物的产量和质量,而且可以通过食物链进入人体危害人类健康。文章较为全面的总结了贵州土壤重金属铅的研究现状,分析了贵州省近十年来磷肥施用及其对耕地土壤重金属铅的影响。结果表明:全省磷肥施用量整体呈上升趋势,耕地土壤铅属于清洁状态,但是局部的污染是存在的;磷肥的施用会增加耕地土壤铅含量,但是低贡献率不会使耕地土壤重金属铅短期内达到污染水平;磷肥的施用改变耕地土壤pH值,进而影响耕地土壤铅的生物有效性,pH值升高,铅的生物有效性降低;磷肥的施用还会降低非残渣态铅含量。研究可为深入探讨磷肥施用对耕地土壤重金属铅的影响和污染防治提供依据。     

有机无机钝化剂及组合对重金属污染土壤上小白菜吸收Pb和Cd的影响

为修复重金属污染的土壤,通过室内盆栽模拟试验,研究有机、无机钝化剂及组合对小白菜的生长、土壤重金属Pb和Cd有效性及小白菜体内Pb和Cd含量的影响。结果表明,有机无机钝化剂组合对小白菜的生长均有一定程度的促进作用,以加入鸡粪处理效果最明显。与对照(不添加任何钝化剂)相比,所有钝化剂组合处理均明显降低土壤有效态Pb和Cd含量,其中活性炭+磷矿粉组合效果最好,土壤有效态Pb和Cd含量分别降低80.60%和49.21%;其次是鸡粪+磷矿粉组合,土壤有效态Pb和Cd含量分别降低76.16%和36.78%。与对照相比,所有钝化剂组合处理小白菜地上部Pb和Cd含量均明显降低。鸡粪+磷矿粉组合小白菜地上部Pb含量降低79.37%,效果最明显;其次是活性炭+磷矿粉组合处理。活性炭+磷矿粉组合小白菜地上部Cd含量降低56.55%,效果最明显;其次是鸡粪+磷矿粉组合处理。可见,在轻度Pb和Cd复合污染土壤上,施用有机无机钝化剂活性炭+磷矿粉组合或鸡粪+磷矿粉组合均是一种高效且环境友好的钝化手段。     

生物质炭修复后污染土壤铅赋存形态的转化及其季节特征

为了解农田土壤污染典型重金属铅的赋存形态对生物质炭修复措施的响应,以不同生物质炭施用量修复铅污染土壤为研究对象,采用BCR三步连续提取法对2010—2012年土壤中铅的形态分布特征及其季节变化规律进行分析,探讨铅污染稻田生物质炭修复的稳定机制。结果表明：生物质炭施用后,土壤pH和有机质(SOM)分别升高了0.11~0.65个单位和16.0%~51.2%。土壤中铅元素赋存形态中,酸溶态、还原态和氧化态组分显著降低并向残渣态转化,譬如2010年小麦季,施用生物质炭后,三者分别降低了5.3%~25.0%、9.8%~22.3%和40.8%~43.5%;而残渣态铅含量升高了7.8%~16.1%,但小麦季及水稻季的响应有所差异,4个形态的各个处理2011年小麦季显著高于2010年水稻季9.1%~28%,原因在于不同水分条件导致氧化还原电位的变化。铅的各赋存形态与土壤pH及SOM值具有较好的相关性,生物质炭本身含有的大量碱性物质及羟基、羧基等有机官能团可通过络合、沉淀等化学机制有效实现土壤中铅的固定,说明生物质炭的施用可有效降低铅元素的生物可利用性和生态毒性,为重金属土壤污染的修复研究提供理论依据。     

有机肥料对铅污染土壤铅形态及生物有效性影响研究

为了探索不同的有机肥料对降低重金属污染土壤Pb毒性的原理和效果;运用重金属污染土壤盆栽添加3种有机肥料的试验方法,分析盆栽土壤中重金属Pb的5种形态;除有机肥料牛粪对Pb的铁锰氧化结合态无显著影响、对Pb的残渣态有显著影响外,有机肥料牛粪对Pb的离子交换态、碳酸盐结合态、有机硫化物结合态有极显著影响,有机肥料猪粪、鸡粪对重金属Pb的5种形态有极显著影响。适量有机肥可降低重金属Pb离子交换态量、碳酸盐结合态和生物活性,增加铁锰氧化物结合态、有机硫化物结合态和残渣态。3种有机肥对降低重金属污染土壤Pb毒性的效果为鸡粪＞牛粪＞猪粪。有机肥料显著改变了污染土壤中Pb的形态,降低了Pb的生物活性,有机肥料是重金属污染土壤有效的改良剂。     

钝化材料组合对酸性土壤镉铅砷和中微量元素有效性的影响

采用土壤培养试验的方法，研究了在同等剂量下（6 g/kg土）海泡石(S)、铁锰矿粉(F)和生物炭(B)及其组合对酸性土壤镉(Cd)、铅(Pb)、砷(As)、锌(Zn)、铁(Fe)、锰(Mn)有效性的影响，以期筛选出同步钝化酸性土壤镉铅砷且对中微量元素锌铁锰有效性影响小的钝化材料组合。结果表明：海泡石、铁锰矿粉、生物炭及其组合均在一定程度上提高了土壤pH，降低了土壤中Cd、Pb和As的有效态含量，组合处理降低了土壤Cd、Pb和As有效性的效果均优于单施处理。3种钝化材料及其组合在一定程度上降低了土壤中Zn的有效态性，3种钝化材料及其大多数组合降低了土壤Fe和Mn有效性。S5F1B0组合同步钝化土壤Cd、Pb和As效率均较高，该处理土壤有效态Cd、有效态Pb、有效态As和有效态Zn含量比CK分别降低了30.9%、84.5%、60.2%和32.5%，有效态Mn含量上升了19.9%。土壤中有效态Cd、Pb、Zn和Mn含量与pH均显著负相关。S5F1B0组合同步钝化复合污染土壤Cd、Pb、As的效率均较高，可适当提高土壤Mn的有效性，应用时需适当补充Zn元素。     

一株耐铅细菌的筛选及其生物学特性的研究

[目的]针对山西省重金属铅污染的问题,开展耐铅菌株的筛选工作,以期为微生物修复土壤提供理想菌株。[方法]采用选择性培养基从重金属污染的新鲜土中筛选耐铅菌株,经生理生化分析及16SrDNA基因扩增测序对其进行初步鉴定。[结果]最终筛选出一株高耐铅菌株GDYX03,鉴定为肠杆菌属(Enterobacter)。该菌株最佳培养条件：接种量为10%,通气量选择10 mL装液量,温度为30 ℃,pH值为6。菌株GDYX03的最大耐铅浓度达2000 mg/L,在含铅水溶液中对铅吸附率高达98.88 %,吸附量达19.78 mg/g。[结论]该实验筛选出的高耐铅菌株对铅具有较高的吸附效果,可用于重金属污染土壤的微生物修复。     

废弃茶叶渣对废水中铅（Ⅱ）和镉（Ⅱ）的吸附研究

采用单因素实验方法,考察了铅和镉离子的初始浓度、吸附时间及pH对吸附的影响,并绘制了三种因素对吸附率及吸附量的影响曲线。结果表明,茶叶渣对Pb2+和Cd2+的吸附率、吸附量随着时间的延长均增高,最后分别达到72.13%、3.56mg/g和93.75%、4.69mg/g;随着Pb2+和Cd2+初始浓度的增加,吸附量均呈上升趋势,最后分别达到4.06mg/g、4.71mg/g,Pb2+的吸附率呈下降趋势,而Cd2+的吸附率呈上升趋势;随着pH的升高,两种离子吸附曲线都为先升后降,各自的最佳pH分别为5、7。通过改变Pb2+和Cd2+的离子初始浓度、吸附时间和调节溶液pH值,废弃茶叶渣对能够对废水中Pb2+和Cd2+有良好的去除效果。     

不同钝化材料对重金属污染土壤的钝化效果研究

土壤重金属污染已成为不容忽视的突出环境问题,筛选高效低成本的钝化材料十分迫切。选择有机肥、泥炭、沸石、硅藻土、石灰及不同材料的生物炭等钝化材料,采用室内模拟试验的方法,研究了不同材料不同添加用量的钝化剂对土壤中重金属Cu、Zn、Pb、Cd的钝化效果。结果表明：(1)石灰和沸石均能有效地降低地土壤中Cu、Pb和Zn浸提态含量,其中当石灰用量达到50g/kg时,Cu、Pb、Zn浸提态含量分别降低了61.75 %、25.57 %、38.45%;当沸石用量达到50g/kg时,土壤中Cu、Zn、Pb浸出态含量较对照处理分别降低了34.00 %、16.29 %和31.20%。(2)有机肥和泥炭能有效降低Pb 和Cu的浸出态含量,用量为50g/kg时,有机肥和泥炭对土壤中Pb和Cu的浸出量较对照分别减少了27.64%和33.58%。(3)锯木屑-生物炭和商品-生物炭用量达到50g/kg时,土壤中Cd浸出态含量较对照处理分别降低了21.46%和19.12%。     

桑树修复农田镉和铅的土壤微环境特征分析

在江西某矿区周边重金属污染农田上栽植桑树,栽植三年后,分析桑园土壤中重金属含量、重金属各形态含量分布、土壤微生物分布、土壤酶活。分析结果表明,栽植桑树3年后,农田土壤Cd和Pb的修复指数达到96.87%和81.93%,含量分别为12.31mg/kg和595.44mg/kg。且重金属Cd和Pb均主要是富集在桑树根部。桑树不同部位中的Cd和Pb含量分布都表现为夏季含量最高,其次为春季,随后为秋季,最低为冬季。土壤中的Cd和Pb均存在金属可交换态、碳酸盐结合态、金属残渣态、Fe-Mn氧化物结合态、有机质结合态,分别以可交换态Cd和残渣态Pb作为主要形态分布。同时土壤中Pb和Cd各化学形态含量与土壤中微生物群落分布、土壤理化特征以及酶活性具有显著相关性。研究结果表明桑树修复矿区重金属过程中土壤微环境同步变化和改善,桑树栽植三年后,该矿区土壤环境质量达到三级标准。     

5种豆科植物对铅、锌及其复合作用的耐性研究

为了给兰坪铅锌尾矿区植被恢复重建以及矿区周边污染农田等修复、生境的改善提供必要的参考依据,研究了不同质量浓度的铅、锌重金属离子单一作用和复合作用胁迫下对5种豆科植物种子萌发和幼苗生长的影响。通过水培实验和无土栽培实验,进行了植物对重金属铅、锌的耐性研究。结果表明：（1）在单一铅、锌作用下,除双荚决明外,重金属对植物种子的发芽力具有低促高抑的作用。紫花苜蓿和三叶草有较强的耐受Pb2+胁迫能力。当铅、锌交互作用时,在铅含量较低时仍具有促进种子发芽的作用;但当铅含量达到一定浓度时,铅对植物的毒害作用骤然增强。（2）幼苗生长受重金属影响：在锌胁迫下,5种豆科植物间无显著差异;而在铅胁迫下,当Pb2+含量增加到1100 mg/L时,紫花苜蓿的表现优于其他4种植物。（3）有265 mg/L Zn2+参与下,Pb2+、Zn2+复合胁迫对植物幼苗生长的影响基本是抑制作用,且随着Pb2+浓度的增加其抑制作用越显著。铅锌交互作用时,一定浓度的锌增加了重金属铅对植物体的毒害作用。     

Pb2+对水丝蚓的急性毒性及超氧化物歧化酶活性的影响

为了研究重金属Pb2+污染的水溶液对水丝蚓造成的胁迫程度。在(22±0.5)℃温度下：（1）采用静水生物测试法测定了不同浓度的Pb2+溶液对水丝蚓的急性毒性,实验结果表明：Pb2+溶液对水丝蚓处理48 h后半致死浓度(LC50)为9.488 μL/L;（2）用检测酶的方法对Pb2+溶液处理48 h后的水丝蚓进行超氧化物歧化酶(SOD)的测定,数据表明：Pb2+对动物的SOD活性影响显著(P＜0.05)。当药物浓度范围在2.000~8.653 μL/L时,SOD活性上升;当药物浓度达到12.481 μL/L后,SOD活性急剧下降。说明Pb2+对水丝蚓可以造成危害,并致其死亡。证明了重金属对水生生物和生物链的影响,对生态环境造成威胁。     

枸溶性钾肥对铅镉污染土壤芹菜生长及铅镉吸收的影响

笔者旨在研究不同钾肥对铅镉污染土壤上芹菜生长及重金属吸收的影响。通过芹菜盆栽试验得出,在铅镉污染土壤中,相同施钾量的枸溶性钾肥处理下的芹菜可获得水溶性钾肥处理下芹菜产量的80%左右;枸溶性钾肥可以提高土壤pH 0.6~0.7个单位,进而降低土壤中DTPA-Pb、DTPA-Cd含量,减少芹菜对铅镉的吸收和累积。因此,在铅镉污染土壤中,枸溶性钾肥显著促进芹菜生长,显著促进植物对钾的吸收,提高钾浓度。另外由于其特殊的理化性质,可以显著提高土壤的pH,进而降低土壤中重金属的有效性,减少作物对重金属的吸收,保证食品安全。     

硅藻土、改性海泡石对氮磷钾吸附和缓释作用的研究

为了提高土壤中氮磷钾肥的利用率,通过恒温振荡试验研究了硅藻土、改性海泡石对氯化铵、磷酸二氢钙和氯化钾的吸附作用。通过盆栽试验,测定了玉米不同生长时期土壤中氮磷钾含量,研究了硅藻土、改性海泡石对氮磷钾的缓释作用。研究结果表明,在25℃条件下恒温振荡4 h,氯化铵和氯化钾的初始浓度为60 mg/L时,硅藻土对氮、钾的吸附率分别达到最大值12.80%和17.26%;改性海泡石对氮、钾的吸附率分别达到最大值19.22%和14.75%。当磷酸二氢钙的初始浓度为60 mg/L时,恒温振荡6 h,硅藻土、改性海泡石对磷的吸附率分别达到最大值35.42%和13.42%。对玉米盆栽试验土壤中氮磷钾含量的测定结果表明：硅藻土、改性海泡石对氮磷钾具有良好的缓释作用。该试验获得了硅藻土:改性海泡石:尿素:过磷酸钙:氯化钾的优化质量比为3:3:17.3:9.3:9.6,为缓释肥的研制奠定了基础。