三明市城市生活污水处理厂污泥中的重金属含量及其形态分布研究

以福建省三明市生活污水处理厂的污泥为研究对象,研究了污泥中重金属的种类及含量,以及重金属的形态分布情况.重金属全量微波消解结果表明,三明市生活污水处理厂的污泥含有Zn、Cu、Pb、Cr、Ni、Co、Cd等7种重金属,含量由高到低的顺序为Zn＞Cu＞Pb＞Cr＞Ni＞Co＞Cd,其含量分别为2513.91 mg/kg、438.62 mg/kg、152.3 mg/kg、81.28 mg/kg、35.08 mg/kg、14.43 mg/kg、1.58mg/kg,其中Zn超过污泥农用(酸性土壤)时的标准限制(2000mg/kg).BCR形态分析结果表明,污泥中重金属Zn、Cr和Ni主要以残渣态为主,Cu、Pb、Co和Cd主要以还原态为主.Zn和Cd的不稳定态含量较高,具有潜在的污染影响,在污泥利用时应给予关注.     

长江口及邻近海域沉积物重金属分布特征及生态风险评价

调查了2009年长江口及其邻近海域表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As的含量,平均含量为Cu 27.88 mg/kg、Pb 22.98 mg/kg、Zn 95.88 mg/kg、Cd 0.178 mg/kg、Cr 41.01 mg/kg、Hg 0.031 mg/kg、As 11.40 mg/kg.空间分布上,Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As 6种重金属含量均在杭州湾北部及长江口南汇交界处呈现最大值,而Cr在调查海域的东部逐渐向近岸海域递减.运用主成分分析评价沉积物中重金属污染来源,同时采用Hakanson指数法评价了沉积物重金属生态风险,结果显示:长江口及其邻近海域表层沉积物中重金属元素的潜在生态风险整体表现为轻微.7种重金属元素对长江口及邻近海域潜在生态综合危害的大小贡献顺序为:Cd＞As＞Hg＞Cu=Pb＞Cr＞Zn.Cd的Eir值对RI值的权重贡献最大,即Cd表现为首要的潜在生态风险因子.     

阿哈水库沉积物重金属形态分布及生态风险评价

采用SWB-1型柱状采泥器采集阿哈水库沉积物柱状剖面样,利用BCR连续提取法研究沉积物样品中Cu,Zn,Cd,Pb的赋存形态分布特征,并采用基于重金属形态学研究的次生相与原生相比值法(RSP)对沉积物中4种重金属的潜在生态风险进行了初步评价.结果表明:Zn,Pb,Cu,Cd 4种元素的总量分别为:294.74,43.64,38.68,1.91mg/kg,其中Cu主要以残渣态存在;Zn,Cd主要以弱酸溶态、可还原态和残渣态存在;Pb主要以可还原态和残渣态存在.从RSP污染指数分析,阿哈水库沉积物中4种重金属的潜在生态风险从大到小依次为Cd,Zn,Pb,Cu.     

西宁典型文化用地土壤重金属污染评价及来源分析——以青海师范大学南校区为例

采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对西宁市典型文化用地——青海师范大学南校区的表层与剖面土壤样品中As、Cd、Cr、Pb、Mn、Cu、Zn等7种重金属元素进行了分析,评估了其污染程度并分析其来源.结果表明,表层土壤中Cd(0.37~0.87mg/kg,平均0.57mg/kg)的含量高于青海省土壤背景值数倍,As(11.8~14.8mg/kg,平均13.2mg/kg)、Cr(69~119mg/kg,平均86mg/kg)、Pb(30.1~48.3mg/kg,平均35.7mg/kg)、Mn(628~730mg/kg,平均698mg/kg)、Cu(25.8~31.1mg/kg,平均28.9mg/kg)、Zn(110~166mg/kg,平均128mg/kg)的含量略高于或接近青海省土壤背景值;富集系数法、地累积指数法和潜在生态危害指数法一致指示Cd达到中度污染水平,Cr、Pb、Mn、Cu、Zn为轻度污染水平,该地重金属污染达到中等至较高生态风险级别.相关分析、聚类分析和剖面对比分析共同显示青海师范大学南校区的重金属污染来自人类活动,交通排放和大气降尘是其主要来源.     

有色矿冶区污染蔬菜土壤中重金属活性

从湖南省长沙、株洲、衡阳和郴州地区典型有色金属矿冶区采集土壤和蔬菜样品,采用BCR法连续提取污染上壤中重金属不同组分,结合十壤中粘土矿物相、土壤和蔬菜重金属全量分析污染土壤重金属活性,并探讨其潜在环境风险.研究结果表明,土壤中Cd,Cu和Pb的可提取态含量与其在土壤中含量之比分别高达61.71%,43.14%和48.84%:土壤Cd的活性组分以酸町提取态为主,As,Cu和Pb以可还原态为主,Zn以酸可提取态和可还原态为主:土壤重金属尤其是As,Cd,Cu,Pb和Zn有效性组分之间存在明显的复合污染效应;土壤Cd,Cu和Zn可提取态含量与蔬菜Cd,Zn和Cu含量之间均存在显著正相关关系.     

杭州地区猪粪重金属含量及形态分布的初步研究

研究了杭州地区猪粪重金属Cu、Zn、Pb、Cd含量及Cu、Zn化学形态分布．结果显示,重金属Cu、Zn、Pb、Cd平均含量分别为330．36mg／kg,485．74mg／kg,18．99mg／kg和0．59mg／kg,参照德国腐熟堆肥重金属限量标准,存在严重的Cu超标现象,样本超标率为55．6％;其次为Zn,样本超标率为11．1％,Cd样本超标率5．6％,Pb无超标现象;超标样品中以集约化养殖场猪粪为主;重金属污染猪粪Cu、Zn化学形态分布均以铁锰态为主．     

土壤pH和有机质含量对重金属可利用性的影响

以昆明市内28个作物种植点为例,对土壤重金属镉(Cd)、铜(Cu)、锰(Mn)、镍(Ni)、铅(Pb)及锌(Zn) 6种元素全量、有效态含量和相关土壤因子进行了测定.统计分析表明:土壤pH与Cd、Cu、Ni、Pb及Zn有效态含量呈显著的二次函数关系,当pH值在6.5左右时,重金属有效态含量较高,而随着土壤pH的进一步提高,其有效态含量显著降低.土壤有机质与Cd、Mn、Ni、Pb和Zn有效态含量呈显著正相关.因此,适当调节土壤pH至中性或弱碱性,科学合理地施用有机肥料,可有效降低耕地红壤重金属的生物可利用性,消减重金属污染问题.     

洛阳城市河流底质重金属污染及潜在生态风险

通过对洛阳市洛河、涧河、廛河和中州渠底质样品Cd、Pb、Cu、Zn含量的测定,并采用Hakanson潜在生态危害指数评价重金属污染水平及潜在生态风险。研究结果表明:洛阳城市河流底质重金属含量平均值远高于河南省土壤重金属环境背景值,其中,平均含量最高的是Cu(575.75 mg/kg),其后依次是Pb(256.63 mg/kg)、Zn(82.26 mg/kg)、Cd(3.94 mg/kg)。Cd、Pb、Cu均达高污染程度,其中,Cd的污染程度最为严重,平均污染因数Cif高达60.58,之后依次是Cu(28.79)和Pb(11.51),仅Zn(1.32)污染处于低水平。不同河流综合潜在生态危害指数RI平均值依次为:涧河(2 675.78)、瀍河(2 659.97)、洛河(1 641.34)、中州渠(1 103.31)。产生潜在生态危害的重金属主要是Cd,在所有河流底质中均超出极强生态危害水平,其潜在生态风险因数Eri平均值达1 817.31,其次是Cu(143.94)和Pb(57.54),分别达到强生态危害和中等生态危害水平,而Zn(1.32)则为轻微生态危害水平。     

油菜秆热解过程中重金属形态研究

采用BCR连续提取法研究修复植物油菜秆和生物炭中重金属形态,并利用风险评估指数对重金属的环境污染风险进行评估。研究结果表明:随热解温度的升高,各重金属残渣态质量分数增大,Cd,Cu,Mn和Pb的稳定性增强,生物有效性降低,而Zn由于酸溶态质量分数增大,稳定性减弱;随热解时间的延长,Cd和Cu的可氧化态质量分数减小,残渣态质量分数增大,Zn的可还原态质量分数减小,可氧化态与残渣态总质量分数增大,Mn和Pb的各形态质量分数保持相对稳定;热解可有效降低重金属的污染风险。     

生物炭施用对污染红壤中重金属化学形态的影响

采用BCR分级提取的方法研究了2种不同生物炭施用对污染红壤中重金属Cu、Zn、Cd和Pb化学提取形态的影响.结果表明,生物炭施用提高了土壤pH值和有机质含量.实验土壤中重金属Cu、Zn、Cd和Pb均主要以残渣态存在(分别为86.11%、63.30%、66.24%、50%),施用鸡粪生物炭(P)后Cu、Cd和Pb的可还原态比例降低,Zn可还原态与Cu、Zn、Cd、Pb的酸可提取态和可氧化态的比例都有所增加.施用木屑生物炭(W)后Zn、Cd和Pb的可还原态比例降低,Cu、Zn、Cd和Pb的酸可提取态,Cu可还原态及Cu、Zn可氧化态的比例增加.总体来看,施用木屑生物炭(W)和鸡粪生物炭(P)后,Cu和Zn的残渣态所占比例分别降低了9.3%、27%,3.7%和16%,而Cd和Pb的残渣态比例分别增加了3.6%、3.0%,4.5%和3.7%,表明施用2种生物炭可以增加Cu和Zn的生物有效性,且施用P生物炭后增加的比例大于施用W生物炭;降低Cd和Pb的生物有效性,但施用2种生物炭后降低的比例相差不大.     

以碱渣为添加剂水泥固化/稳定化生物脱毒底泥的初步研究

以固化体强度、增容比、浸出液pH值以及重金属浸出率为指标,通过无侧限抗压强度和毒性浸出试验,考察以碱渣为添加剂辅助水泥固化/稳定化处理生物脱毒底泥的效果。结果表明,脱毒底泥经碱渣预调理后（泥渣比=10∶0.8）,在0.2—0.4kg/kg不同水泥掺入量下形成的底泥固化体的无侧限抗压强度均可达140kPa以上（龄期14d）,增容比仅为1.17—1.31,固化体浸出液pH值在11.3—11.7之间,Zn、Cu和Cr等重金属浸出得到明显控制（浸出率均≤2.2%）.与固化前相比,底泥固化体环境风险大大降低,且满足填土材料与填埋处置要求.从固化效率角度考虑,生物脱毒底泥固化/稳定化实际应用中较为合适的水泥掺入量为0.2kg/kg,即碱渣∶水泥∶底泥=6∶17∶77.     

中国东北条子河中微生物群落变化与锌砷污染的关系研究

研究目的：通过研究河流微生物与污染物的互作关系,为河流污染治理等相关研究提供新途径。创新要点：研究选择的目标河流是报道较少的辽河二级支流,该研究对于了解支流污染特别是东北地区河流污染有重要的意义。将分子生态学技术应用于分析不同污染程度的河流底泥微生物变化,建立微生物种群变化和污染物的互作关系。研究方法：选取沿条子河的8个代表性区段,分析河水和底泥中重金属和污染物的变化情况。通过变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术分析不同河流区段内真核和原核微生物种群变化,解析河流中污染物对底泥微生物的影响,建立微生物种群变化和重金属污染的互作关系。重要结论：重金属污染物的存在能抑制底泥中微生物生长,仅少量具有较强抗性的微生物存活（见图4）;有机污染物的增加使对重金属有较强抗性的Limnodrilus hoffmeisteri 大量繁殖（见图2~4）,从而大量消耗溶解氧,导致好氧微生物死亡和河水自净能力退化,最终引起水质恶化。由此可见,微生物对环境污染物的变化有很敏感的响应,通过对环境中微生物的监测有助于进一步分析环境污染的变化。     

大屯海鲫鱼体内铜、锌重金属含量的测定及初步分析

以云南省红河州大屯海中的鲫鱼为研究对象,对鱼体的组织采用微波消解法及对水体中的水样利用湿法消解法进行消解,TAS-990原子吸收分光光度计对鱼体组织器官内的锌、铜两种重金属元素含量进行检测,结果表明鲫鱼体内重金属含量分别为（10．9±3．4）mg／kg、（3．51±0．25）mg／kg;大屯海水体中重金属含量分别为（13．4±2．28）mg／kg、（9．8±0．72）mg／kg。     

黄芪渣虫草发酵粉的抑菌活性及安全性评价

为了评价黄芪渣虫草发酵粉的抑菌活性和安全性,以及为其综合开发提供科学依据,对黄芪渣虫草发酵粉粗提物的抑菌活性进行了研究,并对其发酵粉中重金属及其污染微生物进行了测定．抑菌实验结果表明,黄芪渣虫草发酵粉对常见的4种细菌的抑制作用大小依次为沙门氏菌（G-）〉金黄色葡萄球菌（G-）〉枯草芽孢杆菌（G-）〉大肠杆菌（G-）,而对真菌抑菌效果最好的是曲霉和青霉,对根霉和毛霉无明显抑制作用．重金属定量检测,铅的含量为0．7954mg／kg,汞的含量为0．0190mg／kg,砷的含量为0．6364mg／kg．在微生物分析中,根据国家标准规定的方法,培养测得茵落总数为140g^-1,大肠菌群数少于30个／100g,霉菌数为0g^-1,沙门氏菌未检出．     

河道沉积物中重金属的生态修复及根际细菌的原位检测

调查分析了哈尔滨某排污河道化工区段表层沉积物中的重金属（Pb、Zn、Cr、As、Ni、Cu和Cd）含量,通过盆栽试验研究了4种当地具有金属耐性的植物（玉米、酸模叶蓼、龙葵和酸模）对受污染的河道沉积物中重金属的修复效果,进而调查了这4种植物对重金属赋值形态的影响、富集能力及重金属的转运能力.结果显示,排污河道沉积物受到多种重金属的复合污染.表层沉积物中重金属经过两季植物修复后,7种重金属的残渣态均有不同程度的减少,并且金属形态逐渐向铁锰氧化态及可交换态转化,结果说明供试植物能够调节沉积物中重金属的生物有效性.重金属在沉积物中与在植物体内具有相同的总含量趋势：Zn＞Pb＞Ni＞Cr＞Cu＞As＞Cd,该趋势也反映出4种供试植物的生物监测潜能.植物对重金属表现出不同的吸收特性,4种植物对Zn和Ni的富集量相对较大,而Cu在植物地上部分的含量普遍较低,Zn和Ni在植物组织中的含量范围分别为108.4~543.92 mg/kg和36.8~246.91 mg/kg.总体来说,这4种植物主要将金属元素积累在根部,而非地上部分,表现出对重金属的耐受性.酸模叶蓼、酸模和龙葵这3种植物的地上部分分别积累了高浓度的Pb、Zn和Cd,并且具有较高的转运系数（TF>1）,反映出这3种植物对相应的重金属具有植物提取的潜力.采用荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization, FISH）技术,分析对照和经过栽培试验后根际沉积物中真细菌的数量和空间分布,结果表明植物对沉积物中的细菌有明显的活化作用.     

原子吸收分光光度法测定资丘木瓜中3种重金属含量

建立了测定资丘木瓜药材中铜、铅和镉三种重金属含量的方法:采用火焰原子吸收光谱法检测铜的含量,以石墨炉原子吸收光谱法检测铅和镉的含量.3种重金属测定的检测限为0.0006μg/mL、0.0030ng/mL、0.0024ng/mL,相对标准偏差(RSD)为2.7%、2.9%、1.2%,回收率为100%¹05%,线性相关系数为0.999和0.992、0.995,均符合要求.经测定3批资丘木瓜药材中铜、铅、镉的含量分别为13.53105%,线性相关系数为0.999和0.992、0.995,均符合要求.经测定3批资丘木瓜药材中铜、铅、镉的含量分别为13.53¹6.24 mg/kg、0.016316.24 mg/kg、0.0163⁰.0232 mg/kg、0.22670.0232 mg/kg、0.2267⁰.3364 mg/kg,结果表明:3批木瓜样品中重金属的含量均符合《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》中有关重金属标准的规定.     

厦门湖里工业区土壤重金属污染特征及淋溶特性分析

通过美国EPA颁布的酸消解方法和浸出毒性(Toxcity Characteristic Leaching Procedure,TCLP)法及荷兰能源研究中心提出的潜在可淋洗性方法对厦门市湖里工业区中土壤重金属污染进行综合评价.结果表明:该区域部分土壤中有不同程度的Cu、Zn、Hg积累,其有效含量分别在3.6~477.65 mg/kg、33.2~215.6 mg/kg、0.17~7.76 mg/kg之间,局部地区Cu和Cr污染程度比较严重;TCLP法提取的重金属量同EPA消解法测得的重金属含量基本保持成正比关系,且其浓度分布状况大致相同.此外,通过模拟酸性降雨对金属污染物毒性释放影响的测算结果表明:强酸性降雨能较大程度地促进土壤中重金属的释放,在制定城市环境污染防治对策中需要对此给予足够的重视.     

植物修复重金属-有机物复合污染河道疏浚底泥的研究

针对目前国内普遍存在的排污河道污染问题,通过盆栽试验研究了玉米、印度芥菜、超积累油菜、紫花苜蓿在施用不同配比的排污河道疏浚底泥上对重金属-有机物复合污染的修复情况及超积累的机理.结果表明,随着底泥配比的增加,植物发芽率的抑止程度也增加;适应底泥中高浓度复合污染的植物,底泥施用能促进其生长,提高植物体内的叶绿素含量.植物体内积累的重金属Zn、Pb、Cd以生长在底泥与土壤比为2:1的印度芥菜为最大,分别为1 521 mg/kg、453 mg/kg和11.7 mg/kg;Cu、Ni积累量以生长于底泥中的玉米为最大,分别为128 mg/kg和89.1 mg/kg.在本实验条件下,底泥中有机物以种植玉米的底泥为最大,为76.89%.通过环境扫描电子显微镜及配套的能谱分析发现,重金属在植物体内的聚集存在;经X荧光光谱仪和X射线衍射仪分析,确证了配合体之间及重金属和配合体相互形成架桥而聚集成团,形成重金属结合物积累在植物体内,且在植物根部发现积累了Cu的有机氯化物.种植前后底泥的X射线衍射对比表明,种植后重金属的晶格结构和存在形态发生了变化.     

典型草本植物对 Cd-Zn-Cu 污染河道底泥的修复

以上海市某典型黑臭城市河道底泥为研究对象, 利用 6 种典型草本植物对 Cd-Zn-Cu 复合污染河道底泥进行了修复实验研究, 并考察了白三叶、高羊茅、黑麦草、披碱草、籽粒苋以及紫花苜蓿对底泥中重金属的耐受性、 富集转运特征和修复效果. 结果表明: 除白三叶外, 其余 5 种实验植物对底泥中的重金属均有良好的耐受性; 黑麦草对 Cd 和 Zn 的吸收能力较强, 其体内 Zn 含量高达 707.69 mg/kg; 披碱草对 Cu 的吸收能力较强; 除紫花苜蓿对 Zn 的积累外, 其余 5 种实验植物对重金属的积累主要在地下部分; 高羊茅和黑麦草对 Cd 与 Zn 的富集系数均大于 1, 且对 Cd、Zn 及 Cu 的提取效率分别在 7%、6% 及 2% 以上, 说明这 2 种实验植物对 Cd-Zn-Cu 复合污染河道底泥具有较大的修复潜力.     

北京市污水处理厂污泥特性分析

为科学合理进行污泥处置奠定基础。以北京市11个污水处理厂的生污泥为样品,对其进行pH值、含水率、有机质等养分和重金属含量化验分析。总体看所采集污泥是富含有机质(平均为509.45g/kg)、高氮(平均为46.12g/kg)、高磷(平均为45.47g/kg)、低钾(平均为8.33g/kg)的有机肥。pH值6.71~7.51,处于微酸性和微碱性之间,在土地利用上,不会对土壤的酸碱度造成大的影响。污泥中含水量较高(平均为82.73%),不宜直接施用。污泥中含有Pb、Cr、Cd、Cu、Ni、Zn、Hg等重金属,但含量不高,只有个别污水处理厂的污泥中重金属含量稍微超标。对污泥性质的分析为污泥的资源化利用提供了科学参考。