草甘膦对重金属污染土壤中铜、锌淋溶的研究

草甘膦分子结构中含有膦酸基、羧基和胺基等,具有强的络合重金属离子的能力,从而影响重金属在土壤中的环境化学行为.本文采用土柱淋溶方法,研究了不同浓度草甘膦溶液( 0、5 、20 和 50 mg/L)对污染土壤中重金属溶出的影响.草甘膦的存在降低了淋滤液的pH,增加了淋滤液中Cu和Zn的含量.逐层采样并分析了土壤中重金属的生物有效性含量,发现草甘膦的存在增加了土柱下层土壤重金属的生物有效性浓度.大量使用草甘膦会导致污染土壤中重金属的溶出,进而污染地下水.     

铜矿区重金属污染分异规律初步研究

针对江西德兴铜矿、安徽铜陵铜矿和江苏九华铜矿的矿区典型污染土壤现状进行了初步研究，分析了铜矿区环境现状，提出了一些可能对策的建议。研究发现，3个矿区典型污染土壤各自表现出不同的污染状况。三个铜矿尾矿砂中铜含量超标，其高低次序为德兴铜矿＞铜陵铜矿＞九华铜矿，而锌含量顺序依次为铜陵铜矿＞九华铜矿＞德兴铜矿。矿区周围土壤以铜污染为主，锌有部分超标情况发生。同时，在矿区典型土壤生长的作物中，铜、铅、锌、镉都有超标的情况，部分作物重金属含量超过食品卫生标准达10－20倍之多。被调查的多种植物中也存在重金属含量过高的结果。     

德兴铜矿尾矿库植被重建后的土壤肥力状况和重金属污染初探

德兴铜矿是我国的超大型铜矿,尾矿砂的排放是其主要的环境问题之一,目前主要堆积于尾矿库中。1号尾矿库于1986年服役期满后共堆积矿砂2.15×107 m3,面积约210 hm2。20世纪90年代后期,在坝坡约30 hm2覆有客土的地区进行了一系列植被重建的试验研究工作,本文报道了1998年开始在旱稻(OryzaLinn.)、花生(Arachis Linn.)、香根草(Vetiveria zizanioidesNash)和湿地松(Pinuselliottii Engelm.)等18种不同植被组合条件下的土壤基本农化性状(pH、有机质(OM)、铵态氮、速效P、速效K)以及0.05 mol L-1 HCl可提取态重金属在3~4年时间内的变化情况,结果表明,坝坡土壤N、P、K严重不足,且保水、保肥能力弱,需要不断地进行培肥和改良。三年多来,土壤pH总体上无显著变化;OM第三年有显著上升,约为第一年的127%;NH4 N成直线下降,第二年和第三年分别为第一年的72.9%和43.0%;随着耕作实践的推移,速效P和速效K显著上升,但仍旧处于较低水平。重金属(主要是Cu)污染严重,Cu、Zn、Pb、Cd在植物中有明显积累。研究结果强调了试验区在植被重建中不宜种植食用植物,以避免食物链的污染。     

肥料Cd的植物效应以及在土壤中的累积

农业土壤中Cd的主要输入途径是大气沉降、磷肥和固体废弃物。随工业污染排放标准的提高,肥料则成为土壤Cd的重要输入源。欧共体国家土壤Cd的输入总量中,肥料占50%(334t),大气沉降18%,牲畜粪便14%,而污泥仅为3%(20.4t)(vanderVoetetal.,1994)。肥料是保持世界农业持续生产的关键     

两种典型炭材料对微生物还原含砷水铁矿的影响及其机制研究

研究了活性炭和生物炭对Shewanella oneidensis MR-1还原含砷水铁矿过程的影响,并探究了这一过程中砷的释放、转化及其在次生矿物中的分布。研究结果表明:在培养初期活性炭和生物炭抑制了含砷水铁矿中铁的微生物还原过程,可能的原因是活性炭和生物炭抑制了菌的生长,荧光染色结果证实了这一过程;在培养中期,微生物逐渐适应培养环境,并使铁还原持续进行,培养结束时活性炭和生物炭显著增加了含砷水铁矿中铁还原的比例。培养基中的磷酸根通过置换作用使水铁矿中的部分砷释放至溶液,而微生物还原含砷水铁矿过程中,活性炭和生物炭抑制了溶液中砷的去除。此外,微生物还原含砷铁矿过程中,依次生成了蓝铁矿和菱铁矿两种次生矿物。SEM-EDX结果表明,在两种次生矿物中,砷主要被蓝铁矿固定。该结果有助于我们从氧化还原的角度评估活性炭和生物炭在农业环境应用过程中的环境效应。     

我国稻田系统镉污染风险与阻控

过去30年的工业化和环保措施不到位导致我国部分地区农田土壤Cd污染较为严重。南方部分地区稻米Cd含量超标严重,危害农产品安全和人体健康。农田Cd不断输入、土壤酸化以及种植Cd积累能力较强的籼稻品种是部分地区稻米Cd含量超标的主要原因。我国人群Cd平均摄入量在过去30年里增加了一倍。本文综述了人体Cd摄入量的安全阈值,鉴于食用大米是我国人群Cd摄入的主要来源,重点介绍稻田系统控制稻米Cd积累的主要生物地球化学过程以及水稻Cd吸收积累与转运的分子遗传机制,在此基础上还建议了稻米Cd积累阻控的农艺和育种措施。     

基于TCLP法研究纳米羟基磷灰石对污染土壤重金属的固定

通过室内培养试验,研究了纳米羟基磷灰石对土壤重金属的固定和修复,并通过毒性溶出试验TCLP(Toxicity Characteristic Leaching Procedure)对固定效果进行了评价.结果表明,纳米羟基磷灰石的施入显著降低了土壤中Cu和Zn的生物有效性,而且土壤中Cu和Zn有效态的含量与纳米羟基磷灰石的施用量呈显著负相关.其主要原因为纳米羟基磷灰石的水解释放大量OH-离子,导致土壤pH增加;此外纳米羟基磷灰石吸附固定重金属进而降低了土壤中重金属的有效性.包施不如同等材料用量混施的钝化效果好,且所用时间较长,但包施具有将所施材料和被吸附重金属移出土壤体系的优点.     

土壤重金属污染防治的有效措施:土壤负载容量管控法——献给2015“国际土壤年”

土壤重金属负载容量管控法是指在土壤环境质量保护和农产品清洁生产过程中土壤重金属负载容量的全过程监测和控制方法。本文重点讨论了管控的必要性和可能性,强调了法律依托的重要性,即管控的合法性。它与标准管理法的差别在于(1)标准管理法为单一数值的终端控制,而负载容量管控法为立体的、全方位的过程控制;(2)标准管理法为浓度控制,而负载容量管控法为总量控制;(3)标准管理法责任主体不够明确,具有较大的被动性和依赖性;而负载容量管控法具有责任主体的主观能动性,即使在无法获得统一标准的情况下都不影响土壤重金属污染的防控;(4)标准可能会产生保护不足和过保护的情况;而负载容量管控法能够较好地发挥"土宜学"的精髓,充分发挥土壤生产力;(5)标准管理法重金属赋值过于"统一",缺乏个性化;而负载容量管控法针对特定对象,有其自身的临界值,可保障农产品安全。文章对土壤重金属负载容量管控法的特点和优势进行了较为详细的讨论,它可作为相关标准的有益补充,亦可在法律认可的前提下作为土壤污染防治的有效替代方法。     

铜和邻苯二胺在水相中和矿物上交互作用的研究

采用室内分析测定方法，研究了铜和邻苯二胺在水相以及高岭石和蒙脱石上的交互作用过程。结果表明，在纯水体系中邻苯二胺与铜发生了明显的络合反应，通过等摩尔法推导得出邻苯二胺与铜的络合系数为2，表观络合常数约在10^7数量级，且随酸度的变化而改变；邻苯二胺的存在降低了铜在高岭石上的吸附量；而在蒙脱石体系中，邻苯二胺的存在则增加了铜的吸附量，并随邻苯二胺浓度的增加这种作用更加明显。与此同时，邻苯二胺均降低了游离态铜在平衡溶液中的含量，而且铜的存在也相应降低了溶液中游离态邻苯二胺的浓度。该研究对于深入理解复杂体系中复合污染物之间交互作用过程具有一定的参考意义。     

不同氮肥对污染土壤玉米生长和重金属Cu、Cd吸收的影响

采用盆栽试验研究污染红壤不同氮肥处理对玉米生长和吸收重金属Cu和Cd的影响。结果表明,尿素和硝酸钙处理玉米生物量高于低硫酸铵用量处理和对照处理。在污染土壤中施入高氮量的尿素较其他处理有利于玉米生长和降低玉米植株体内重金属含量。与对照相比,尿素和硫酸铵的施用降低土壤pH值,从而增加红壤水溶态以及盐提取态Cu、Cd含量;硝酸钙处理升高土壤的pH值,降低盐提取态Cu含量。用1.0 mol/L NH₄NO₃盐提取态或水溶态根区土壤重金属含量能够很好地预测玉米对Cu和Cd的吸收。在Cu和Cd污染的酸性土壤上种植玉米,施加高用量尿素或者低用量硝酸钙来促进玉米生长和降低重金属含量,避免硫酸铵氮肥的施用。