无芒雀麦-污泥系统中泥/土不同比例对PAHs修复效果的影响

城市污水处理厂污泥中含有较高浓度的有毒有害物质多环芳烃(PAHs),且污泥产量大,如果不经过处理直接农业利用或堆放会导致土壤和作物的污染。本研究利用污泥和土壤不同配比组合(W0%,泥土比0∶1;W25%,泥土比1∶3;W50%,泥土比1∶1;W75%,泥土比3∶1;W100%,泥土比1∶0)的盆栽试验,探讨无芒雀麦-污泥系统对污泥多环芳烃的修复效果。研究结果表明,随污泥含量增加对无芒雀麦株高的影响差异不明显,而生物量却呈现出明显的上升趋势。无芒雀麦对污泥的耐受性表现良好;无芒雀麦对泥/土组合14种PAHs的吸收总量以W100%处理最高,且对3环、4环多环芳烃的吸收量比其他环数优势明显;在不同泥/土组合处理下,无芒雀麦-污泥系统对泥/土14种PAHs总量的去除率在W50%、W75%、W100%处理间没有明显差异,以W75%组合去除率为最高,达85.4%。且含有污泥的所有组合对高环芳烃Pyr、Chry、BaA、BbF、BkF、BaP、InP单体的去除优势表现非常突出,均达到80%或90%以上。综合考虑无芒雀麦的生长状况、吸收量及去除率认为,将耐抗性和去除率高的无芒雀麦作为优选植物资源直接用于城市污泥PAHs的修复是可行的,且以泥土比3∶1为最佳修复组合。     

大连湾海域水质状况及污染趋势分析

选用2011年大连湾附近海域的监测数据,分别采用不同的评价方法对大连湾海域的水质现状加以评价。并依据2007—2011年该海域连续五年的监测数据,对其污染趋势加以分析。结果表明:大连湾海域内主要污染物为无机氮,湾内各监测点均处于富营养化状态,受有机物污染严重。陆源排污是该海域受到严重污染的主要原因。五年来除无机磷外其余各因子均有不同程度的污染加重的趋势,其中以石油类的加重趋势最为显著。     

模拟酸雨与Cd对紫萼膜脂过氧化及形态特征的影响

为了解酸雨与Cd复合污染对紫萼膜脂过氧化及形态特征的影响,本试验采用土培的方式,人工模拟pH分别为6.5,5.5,4.5,3.5,2.5梯度酸雨与不同浓度(0,10,30,50,100 mg/kg)Cd复合胁迫紫萼,从植物形态特征,质膜过氧化,抗氧化方面的响应研究复合污染对植物的生理生态影响特点。结果表明,复合污染比单一污染对植物伤害更大,二者间存在明显的交互作用,并非简单的加和作用,更多地表现为协同作用,高强度复合污染对紫萼的影响更大。紫萼对低强度酸雨和低浓度Cd污染有一定耐受性。Cd对植物的影响比酸雨更显著,是复合污染下造成植物伤害的主要因素。CAT活性对Cd污染比SOD敏感;Cd浓度为30 mg/kg和酸雨pH=3.5是植物可见伤害的临界值。综合各指标对复合污染的响应,紫萼可作为酸雨区土壤Cd污染背景下修复植物的选择。     

基于重金属污染的西部生态脆弱区耕地质量评价——以兰州市榆中县为例

为准确把握西部生态脆弱区耕地质量现状,了解重金属污染对西部地区耕地质量的影响程度,采用第二次全国土地调查、多目标区域地球化学及农用地基础地力调查等数据,运用GIS技术及统计方法,以兰州市榆中县为例,在考虑 重金属污染的条件下,对西部生态脆弱区耕地自然质量进行综合评价研究。结果显示: ① 研究区耕地立地条件、土壤物理性状相对较好,质量较好的4级耕地最多;而土壤肥力较差,质量较差2、3级耕地占耕地总面积的99.63%;② 研究区As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn等重金属元素的平均含量均高于地区背景值,其中Cd和As最大值超过土壤环境质量污染评价标准值;③ 土壤重金属污染综合评价结果显示北部青城镇、中部和平镇和马坡乡的东北部为污染高值区;④ 耕地质量综合评估结果显示研究区耕地自然质量南部和中部川区较好,北部山区较差,除部分区域出现异常点值外,基本呈现由南向北逐渐变差的规律。以上研究结果表明,西部生态脆弱区耕地自然质量虽然主要受降雨量、坡度等自然条件的影响,但重金属造成的土壤污染已成为该区域不可忽视的耕地质量问题。     

铜与草甘膦单一污染和复合污染对水稻土酶活性的影响

通过实验室培养试验,研究了铜与草甘膦单一污染和复合污染对水稻土中淀粉酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性的影响。结果表明,铜与草甘膦单一和复合污染对土壤中4种酶活性的影响效果明显不同。当铜单一污染时,抑制淀粉酶、脲酶、磷酸酶的活性,对过氧化氢酶活性的影响是低浓度激活高浓度抑制;而草甘膦单一污染时,对4种酶活性的影响是：激活淀粉酶和脲酶,抑制过氧化氢酶,对磷酸酶活性的影响则是低浓度激活高浓度抑制。铜和草甘膦复合污染,显著改变了铜或草甘磷单一污染对土壤酶的毒性效应。即复合污染对过氧化氢酶的毒性大于单一污染;对淀粉酶、脲酶和磷酸酶的毒性,小于铜单一污染,但大于草甘磷。方差分析结果表明,不同铜浓度间和不同草甘膦浓度间4种酶活性差异均达到极显著水平（P〈0．01）;铜和草甘膦互作浓度间,淀粉酶和脲酶活性差异分别达到了显著水平和极显著水平,其他2种酶活性差异不显著。     

辽宁省粮菜主产区农村饮用水硝酸盐污染状况研究

为了解农村饮用水硝酸盐污染情况,2005-2008年连续4年7次采集辽宁省粮食、蔬菜主产区农户井水样品1307个,利用TU-1810DASPC紫外可见光光度计测定了硝酸盐含量。结果表明,粮食、蔬菜主产区农村饮用水硝酸盐含量平均值为18．96mg·L^-1,大于20mg·L^-1的样品占32．08％。保护地蔬菜产区农户饮用水硝酸盐含量平均值为21．26mg·L^-1,个别的蔬菜种植户地下水硝酸盐含量达到396．67mg·L^-1。水稻产区农村饮用水硝酸盐含量平均值为20．62mg·L^-1,玉米产区农户饮用水硝酸盐含量为17．8mg·L^-1。受硝酸盐污染的水井占监测水井总数的百分比分别为：昌图县34．52％、开原市49．63％、铁岭县38．92％、新民市52．68％、辽中县39．82％黑山具3242％和北镇市32．99％．     

表面流人工湿地在滇池湖滨区面源污染控制中的应用研究

在滇池湖滨带核心区退塘还湖措施的基础上,通过对福保村湖滨废弃鱼塘改造,建立了表面流人工湿地系统,对该区域内面源污水处理进行了研究。研究表明,系统年削减人湖污染物COD、TN、TP负荷分别达7840、650和20kg,单位面积削减量分别为4704、390和12kg·hm^-2,削减率分别为28．02％、35．93％和4．86％;系统对污水中COD、NH3-N、TN、TP的去除率分别为15．57％、56．76％、40．37％和35．64％,且除COD外,旱季污染物去除率高于雨季;推流曝气可提高系统对污染物的去除效果,使NH3-N、TN、TP的去除率分别提高约39％、23％和21％,而COD去除率变化不明显。该系统为滇池湖滨区退塘还湖和湖滨生态系统重建提供了重要的技术示范,对滇池富营养化防治工作的开展具有重要意义。     

典型铅锌矿区水田土壤重金属污染特征

采用现场采样及室内分析测试方法,研究了岩溶地区某铅锌矿厂区下游水田表层土壤及典型剖面中Cu、Zn、Pb、Cd的污染特征及其在剖面上的垂向迁移特性。结果表明,厂区下游水田表层土壤Cu、Zn、Pb、Cd的含量范围分别为35-89 mg.kg^-1、1 440-11 100 mg.kg^-1、249-4 610 mg.kg^-1、8.3-61.6 mg.kg^-1。除Cu的污染程度较轻外,Zn、Pb、Cd的污染达到了中度到极重污染的水平,且以Cd的污染最为严重。沿灌溉渠往下,表层土壤受到的污染越来越小,污染指数呈下降趋势。Cu、Zn、Pb、Cd在典型土壤剖面上均呈现出极为明显的向下迁移趋势。在0-20 cm,4种重金属的含量均较大;从20 cm往下至180 cm,其变化趋势基本上是先升高后降低,向下迁移的浓度峰值均出现在60-120 cm,但各元素向下迁移的规律略有差异。Cd向下迁移浓度峰值出现的深度比Cu、Zn、Pb的要深。     

一个新的土壤重金属竞争吸附等温模型

A new competitive adsorption isothermal model (CAIM) was developed for the coexistent and competitive binding of heavy metals to the soil surface. This model extended the earlier adsorption isothermal models by considering more than one kind of ion adsorption on the soil surface. It was compared with the Langmuir model using different conditions, and it was found that CAIM, which was suitable for competitive ion adsorption at the soil solid-liquid surface, had more advantages than the Langmuir model. The new competitive adsorption isothermal model was used to fit the data of heavy metal (Zn and Cd) competitive adsorption by a yellow soil at two temperatures. The results showed that CAIM was appropriate for the competitive adsorption of heavy metals on the soil surface at different temperatures. The fitted parameters of CAIM had explicit physical meaning. The model allowed for the calculation of the standard molar Gibbs free energy change, the standard molar enthalpy change, and the standard molar entropy change of the competitive adsorption of the heavy metals, Zn and Cd, by the yellow soil at two temperatures using the thermodynamic equilibrium constants.     

Soil microbial community as bioindicator of the recovery of soil functioning derived from metal phytoextraction with sorghum

A three-month microcosm study was carried out in order to evaluate: (i) the capacity of sorghum plants to phytoextract Cd (50 mg kg⁻¹) and Zn (1000 mg kg⁻¹) from artificially polluted soil and (ii) the possibility of biomonitoring the efficiency of phytoremediation using parameters related to the size, activity and functional diversity of the soil microbial community. Apart from plant and soil (total and bioavailable) metal concentrations, the following parameters were determined: soil physicochemical properties (pH, OM content, electrical conductivity, total N, and extractable P and K), dehydrogenase activity, basal- and substrate-induced respiration (with glucose and a model rhizodeposit solution, both adjusted to 800 mg C kg⁻¹ DW soil and 45.2 mg N kg⁻¹ DW soil), microbial respiration quotient, functional diversity through community level physiological profiles and, finally, seed germination toxicity tests with Lepidium sativum. Sorghum plants were highly tolerant to metal pollution and capable of reaching high biomass values in the presence of metals. In the first two harvests, values of shoot Cd concentrations were higher than 100 mg Cd kg⁻¹ DW, the threshold value for hyperaccumulators. Nonetheless, in the third harvest, the bioconcentration factor was 1.34 and 0.35 for Cd and Zn, respectively, well below the threshold value of 10 considered for a phytoextraction process to be feasible. In general, microbial parameters showed lower values in metal polluted than in control non-polluted soils, and higher values in planted than in control unplanted pots. As a result of the phytoextraction process, which includes both plant growth and metal phytoextraction, the functioning of the phytoremediated soil, as reflected by the values of the different microbial parameters here determined, was restored. Most importantly, although the phytoextracted soil recovered its function, it was still more phytotoxic than the control non-polluted soil.