利用高效溶磷菌钝化修复铅污染土壤效果及其影响因素研究

利用高效溶磷菌的溶磷特性对受铅污染土壤展开修复研究,研究了菌液添加量与土壤全磷含量对重度污染土壤修复效果的影响。通过测定有效磷含量、有效态铅含量、pH等指标变化,结合X射线衍射法(XRD)分析土壤物相变化,初步研究了溶磷菌的钝化机制。当目标溶磷菌发酵菌液的添加量达到150mL/kg时,目标菌可有效在土壤中存活;当土壤全磷含量达到1g/kg时,经过钝化培养可将土壤有效态铅含量降至4mg/kg、土壤中有效磷含量增加至19mg/kg。对钝化后土壤Pb形态分析表明,在目标溶磷菌作用下,土壤中Pb由可交换态、碳酸盐结合态向残渣态转变,XRD分析结果表明残渣态主要为氯磷酸铅盐化合物(Pb_5(PO_4)_3Cl),是Pb在土壤中最稳定的化合物之一。     

海泡石与菌根对污染土壤中Pb、Cd、Zn形态的影响

为修复重金属复合污染的土壤,采用连续提取法,通过盆栽实验研究了海泡石与菌根对土壤重金属Pb、Cd、Zn形态的影响。结果表明:海泡石可使Pb、Cd的可交换态转化成其他4种形态,使Zn的可交换态转化成碳酸盐结合态、有机物结合态和残渣态;菌根能显著增加可交换态的Pb、Cd、Zn浓度,降低了Pb的碳酸盐结合态、Cd的铁锰氧化态、Zn的有机物结合态的浓度。海泡石和菌根联合处理同单施海泡石的结果相似,说明联合修复中对重金属形态的影响海泡石起主导作用。该研究证实了海泡石可以调节重金属Pb、Cd、Zn的形态,从而降低污染土壤中重金属的生物有效性。     

干旱区绿洲土壤中Cd,Pb,Zn形态分布与芹菜有效性

以干旱区绿洲耕层土壤为研究对象,通过盆栽试验,利用Tessier连续提取法研究了原状土以及外源可溶性重金属Cd,Pb,Zn加入土壤后重金属形态分布,分析了土壤中重金属不同化学形态与芹菜有效性之间的关系。结果表明:原状土壤中Cd主要以铁锰氧化态和碳酸盐结合态形式存在,Pb和Zn主要以残渣态形式存在;随着重金属负荷的增大,三种重金属各形态质量分数均有不同程度的提高,Cd以可交换态和碳酸盐结合态为主要赋存形态,Pb和Zn均以碳酸盐结合态和铁锰氧化态为主要赋存形态。实验土壤中,对芹菜Cd吸收量贡献最大的分别为可交换态和碳酸盐结合态,对Pb吸收量贡献最大的分别是碳酸盐结合态和铁锰氧化态,对Zn吸收量贡献最大的分别是碳酸盐结合态和可交换态。     

污水厂污泥中重金属有效态分布特征研究

通过Tessier逐步提取法结合AAS测试进行Cu、Pb、Cr、Cd、Zn、Ni六种重金属元素的有效态试验,并对污水厂污泥和当地土壤进行了对照分析。分析结果表明,Cu、Pb、Cr、Cd、Zn、Ni在污水厂污泥中主要以不容易迁移的有机态和残渣态存在。Cu、Ni、Zn的可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态含量要高于当地土壤,Pb、Cr、Cd等元素易迁移的前三种有效态含量低于当地土壤。当该污水厂污泥用于土壤调节或植物栽培时,有可能引起Cu、Ni、Zn等元素由污泥向土壤继而通过土壤向植物和水体迁移,不宜直接用于土地利用或土壤改良。     

镉与铅互作及污泥改良对油菜生长与积累重金属的影响

采用盆栽试验,研究土壤受到镉与铅污染以及添加污泥对芥菜型油菜和甘蓝型油菜的生长及积累重金属的影响.镉与铅污染降低两种油菜的干重、株高和根长;添加污泥增加两种油菜的干重、株高和根长.添加污泥增加油菜根、茎和叶的镉和铅含量.镉与铅共存时,铅促进油菜的根、茎和叶的镉含量增加;土壤镉含量增加会降低油菜的根、茎和叶的铅含量.     

干旱区绿洲土壤外源Pb对Cd/Zn复合污染土壤中Cd,Zn形态分布及再分配的影响

通过干旱区绿洲土壤Cd/Zn和Cd/Zn/Pb复合作用下的盆栽试验,对比研究了外源Pb的添加对Cd/Zn复合污染土壤中Cd,Zn的形态分布与再分配的影响.结果表明:两种组合下Cd,Zn的主要赋存形态都为碳酸盐结合态和铁锰氧化态,说明Pb的添加对Cd/Zn复合污染土壤中Cd,Zn的主要赋存形态无明显影响.Cd的全量是影响其可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化态含量的主要因素,Zn的5种形态含量的主要影响因素都为Zn的全量.随着外源添加量的增加,Cd,Zn在土壤中的总再分配系数增大,结合强度系数减小,表明Cd,Zn的总量越大,各形态间的稳定性越低,潜在危害越大.两种组合比较可知,Pb的添加使Cd/Zn复合污染土壤中Cd的活性增强,Zn的活性减弱.     

不同剂量外源重金属注入对土壤重金属形态分布的影响

以塿土为研究对象,在添加不同剂量重金属盐的条件下,采用改进后的Tessier法测定了土壤重金属的形态,研究了不同剂量重金属盐注入后土壤重金属形态分布的变化规律。结果表明:外源重金属注入剂量的高低对塿土中Pb、Cd形态、分布影响较大,对Zn影响较小。低剂量处理后Pb形态分布为:残渣态有机结合态≈铁锰氧化物结合态交换态碳酸盐结合态;较低剂量、中剂量及较高剂量处理后形态分布为:残渣态铁锰氧化物结合态有机结合态碳酸盐结合态交换态,而高剂量处理后形态分布变为:铁锰氧化物结合态碳酸盐结合态残渣态有机结合态交换态。Cd盐处理后,低剂量和较低剂量注入后其形态分布为:残渣态铁锰氧化物结合态≈交换态有机结合态碳酸盐结合态,其他剂量注入后各形态分布呈无规律变化。不同剂量Zn盐处理后土壤中Zn形态分布始终为:残渣态铁锰氧化物结合态有机结合态碳酸盐结合态交换态。     

西北干旱区污染绿洲土壤中镉、锌在芹菜中的积累与迁移

利用盆栽试验,采用Tessier五步连续提取法研究了干旱区污染绿洲土壤中重金属镉、锌在芹菜中的积累与迁移.结果表明:(1)原状绿洲土中Cd、Zn形态以残渣态为主,随着外源性Cd、Zn添加量的增加,芹菜土壤中Cd、Zn全量和各化学形态含量随之增加;且交换态Cd、Zn和碳酸盐结合态Cd、Zn含量增幅较大,有机结合态Cd、Zn含量增幅较小,残渣态Cd、Zn含量几乎不变;随着Cd、Zn添加量的增加,碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态Cd、Zn逐渐占绝对优势.(2)随着外源性Cd、Zn添加浓度的增加,芹菜叶和根部累积的Cd、Zn含量随之增加;土壤中的有机物结合态Cd与芹菜叶和根部累积的Cd含量呈极显著相关,表明土壤中的有机物结合态Cd对芹菜叶和根部累积Cd有最大贡献;有机物结合态Zn与芹菜根部累积的Zn含量,碳酸盐结合态Zn与芹菜叶部累积的Zn含量呈极显著相关,表明有机物结合态Zn和碳酸盐结合态Zn分别对芹菜根和叶部累积Zn有最大贡献.(3)芹菜叶和根部Cd的富集系数均大于1,且Cd的富集系数大于Zn,表明芹菜吸收Cd的能力大于Zn,其毒害作用也相应大于Zn;两种重金属的富集系数根部均大于叶部,且其迁移系数均小于1,表明C...     

利用化学萃取法研究长春市土壤重金属化学形态及其影响因素

利用化学萃取法研究长春市土壤重金属化学形态, 分析其化学形态与土壤负荷水平、 理化性质的关系表明, 土壤中Pb和Cu主要以残渣态和有机结合态为主; Cd主要以残渣态和交换态为主; Zn主要以残渣态和铁锰氧化态为主. Cd的活性形态含量最高, 为31.98%. 交换态Cd和Zn含量及活性与土壤重金属负荷水平呈正相关; Cu和Pb铁锰氧化态的含量随负荷水平增加而下降; Zn和Pb碳酸盐结合态与负荷水平无关. 交换态Cd与土壤阳离 子交换量呈显著正相关, 而Cd的活性与土壤阳离子交换量呈显著负相关; 在碱性条件下, Cd, Cu, Pb和Zn的碳酸盐结合态与pH呈正相关; 重金属铁锰氧化态含量随着氧化还原电位的增加而降低, 而残渣态相反. Cu有机结合态与有机质呈显著正相关.     

施污黄土中镉胁迫下小麦对镉的吸收及镉的生物有效性

通过小麦盆栽试验,初步探究了Cd污染黄土中施用1.5%熟污泥后小麦对Cd的吸收特征.利用Tessier五步形态提取法探究了Cd的形态分布特征及其生物有效性.结果表明:施加1.5%熟污泥黄土中,小麦株高随着Cd胁迫水平的增加呈先增大后减小的趋势,根长及各部位干重积累均未受到明显抑制.随着Cd胁迫水平的提高,小麦根系中Cd的质量分数持续增加,茎叶与籽粒中Cd的质量分数先增加后减少.Cd各形态的质量分数均随Cd胁迫水平的升高而增加,其中以可交换态响应最大.随外源Cd添加,可交换态分配系数先增加后趋于平稳,碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态的分配系数先增大后减小,有机物结合态与残渣态分配系数逐渐减小,Cd活性增加.对小麦吸收Cd的主要贡献形态是可交换态和碳酸盐结合态.小麦各部位Cd与土壤中Cd的有效态的质量分数符合二次模型.     

海泡石修复重金属Pb、Zn、Cd复合污染的土壤

为研究海泡石对重金属Pb、Zn、Cd复合污染土壤的修复效果,通过盆栽实验,分析了海泡石对植物生物量,植物体内重金属浓度、P浓度以及土壤中重金属形态的影响。结果表明：重金属污染土壤中添加海泡石可显著促进玉米的生长及玉米对P的吸收,抑制土壤对重金属Pb、Zn、Cd的吸收。海泡石可显著降低土壤可交换态重金属浓度,增加碳酸盐结合态、铁锰氧化态、有机物结合态和残渣态重金属浓度,从而抑制植株对重金属的吸收,有效阻隔重金属在土壤-植物系统内的迁移。该物质具有较大的比表面积和较强的吸附能力,对重金属离子的吸附属于表面络合吸附和离子交换吸附,对重金属复合污染土壤具有较好的修复效果。     

柠檬酸对重金属复合污染土壤的淋洗修复效果与机理

土壤淋洗修复是永久性的污染土壤修复方法之一.以Cd、Cu、Pb复合污染土壤为研究对象,采用振荡淋洗法结合形态分析技术研究了柠檬酸对重金属复合污染土壤的淋洗修复效果及其去除机理.结果表明,柠檬酸对复合污染土壤中的Cd和Cu具有较好的洗脱效果,而Pb的淋洗去除率相对较低.80mmol.L-1的柠檬酸对Cd、Cu、Pb的去除率分别能够达到90.4%、82.5%和38.6%.柠檬酸淋洗去除的重金属在土壤中主要以可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态的形式存在.     

重金属在土壤中的形态分布及其在空心菜中的富集研究

通过盆栽实验,研究了Cu、Zn、Pb、Cd在空心菜中的富集作用,并采用BCR提取方法,对盆栽土壤中4种重金属的化学形态进行了分析.研究结果表明,Cd主要以水溶态、可交换态、碳酸盐结合态和Fe-Mn氧化物结合态为主;Pb主要以残渣态为主;Zn主要以残渣态和水溶态、可交换态、碳酸盐结合态为主;Cu在土壤中的形态分布与土壤中Cu的含量有关.4种重金属的生物有效性表现为Cd>Zn>Cu>Pb.重金属在空心菜中的吸收富集能力与土壤中重金属的形态,尤其是水溶态、可交换态、碳酸盐结合态关系密切.空心菜中重金属富集系数大小表现为Cd>Zn>Cu>Pb.空心菜地下部4种重金属富集系数远远高于地上部.     

基于多点位分析的铬污染土壤电动修复

采用电动修复法对铬含量为600 mg/kg的污染土壤进行了处理。基于多点位分析研究了修复时间和修复电压对铬迁移、价态转化和形态转化的影响规律。结果表明:随着修复电压和修复时间的增加,铬的迁移率提高;当修复电压为30 V,修复时间为14 d时,土壤中的Cr(T)含量下降至200 mg/kg以下,低于中国土壤环境质量标准(GB 15618—1995)中二级农业用地的限值;修复完成后,土壤中大部分的Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ),可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态等不稳定态向有机物结合态及残渣态等稳定态转化,铬的环境风险(物理流动性和生态风险)降低。     

基于多点位分析的铬污染土壤电动修复研究

采用电动修复法对铬含量为600 mg/kg的污染土壤进行了处理,基于多点位分析研究了修复时间和修复电压对铬迁移规律、价态转化和形态转化的影响规律。结果表明：随着修复电压和修复时间的增加,铬的迁移率提高,当修复电压为30 V,修复时间为14 d时,土壤中的Cr(T)含量下降至200 mg/kg以下,低于我国土壤环境质量标准(GB 15618-1995)中二级农业用地的限值;修复完成后,土壤中大部分的Cr(VI)转化为Cr(III),可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态等不稳定态向有机物结合态及残渣态等稳定态转化,铬的环境风险(物理流动性和生态风险)降低。     

污泥农用对碱性土壤重金属元素形态分布的影响

采用一种新的连续浸提方法,研究污泥长期(8 a)施用对碱性土壤中Zn、Cu、Ni、Cd和Pb元素的总量及元素形态分布的影响。结果表明:污泥农用显著增加了土壤中Zn、Cu、Cd和Pb元素的总量,而对Ni元素的总量无显著影响;土壤中Zn、Ni、Cd和Pb元素的主要存在形态为残渣态(61%~84%),其次为乙二胺四乙酸(EDTA)提取态,而Cu元素主要为EDTA提取态(42%);污泥农用对土壤中Ni和Pb元素的形态分布无显著影响,但提高了Zn、Cu和Cd元素的EDTA提取态、Zn和Cu元素的有机质结合态以及Cd元素的残渣态比例,而且减小了Zn元素的残渣态、Zn和Cu元素的晶体铁铝氧化物结合态、Cu元素的醋酸-醋酸钠提取态以及Cd元素的可交换态比例;土壤重金属总量、p H和有机质含量是影响重金属元素形态分布的主要因素。     

不同比例羟基磷灰石对沉积物中重金属形态影响的比较

通过考察模拟污染沉积物中重金属的形态分布规律,研究不同比例的羟基磷灰石对污染沉积物中不同重金属的固定化效果.结果表明:羟基磷灰石掺杂后重金属残渣态的质量分数变化不大,但随掺杂比例的加大,Pb,Cd,Zn由可交换态向其他结合态转化的质量分数增加,Cu由碳酸盐结合态向其他结合态转化的质量分数增加.羟基磷灰石的掺杂导致可交换态和碳酸盐结合态Pb的质量分数之和下降,当掺杂物质的量比为6时,质量分数为25.5%～36.1%的可交换态和碳酸盐结合态的Pb转化为其他较稳定的结合态,但对Cd,Cu,Zn的影响较Pb小.     

浓缩污泥中胞外聚合物组分与脱水性的关系

为研究浓缩污泥中胞外聚合物的组分(蛋白质和多糖) 对污泥脱水性的影响, 对添加和未添加腐殖土的浓缩污泥进行21天的高温(55℃) 厌氧消化试验。通过离心和热提取的方法分别提取浓缩污泥中的溶解态胞外聚合物(dissolve-EPS)及结合态胞外聚合物(bound-EPS),并对污泥的溶解态和结合态的胞外聚合物以及脱水性(毛细吸水时间表征) 进行跟踪监测。结果表明, 高温厌氧消化过程中, 污泥毛细吸水时间随时间的增加逐渐增大。统计分析结果表明, 污泥毛细吸水时间与溶解态蛋白质和多糖有显著地正相关(0.868, 0.959), 与结合态蛋白质和多糖有显著地负相关(-0.783, -0.831)。厌氧消化21天后, 添加腐殖土的污泥中溶解态多糖比未添加的低 7% 左右, 而溶解态蛋白质、结合态蛋白质和多糖没有明显变化。添加腐殖土的污泥毛细吸水时间比未添加的降低了25% , 这表明, 污泥中溶解态多糖对污泥的脱水性起主要作用。     

冻融作用对东北土壤中重金属Pb和Cd化学形态的影响

季节性冻融作用影响着土壤物理化学和生物学性质,进而影响土壤中重金属的迁移转化,改变重金属稳定性和生物有效性.以东北地区典型黑土为对象,研究了冻融频次对黑土中Pb和Cd化学形态及其分布的影响.结果表明:随着冻融频次的增加,Pb和Cd的碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和残渣态的含量增加,交换态和有机结合态含量则随之减少.冻融作用促进土壤中Pb和Cd化学形态之间的转化,引起重金属在土壤中化学形态变化的原因可能与冻融作用改变了土壤理化性质有关,而且不同土壤性质对重金属化学形态的影响程度和方向也明显不同.     

苯磺酸镍配合物的结构及催化性能研究

以C_6H_5SO_3H和NiCO_3·2Ni(OH)_2为原料,采用挥发法,在室温下合成了配合物[Ni(H_2O)_6](C_6H_5SO_3)_2,通过红外光谱、X-射线单晶衍射和热重测定了[Ni(H_2O)_6](C_6H_5SO_3)_2晶体空间结构和热稳定性.测试结果表明,[Ni(H_2O)_6](C_6H_5SO_3)_2配合物属于单斜晶系,P2(1)/n空间群,a=6.9646(9)?,b=6.2868(9)?,c=22.324(3)?,α=90°,β=93.917(2)°,γ=90°,V=975.2(2)?~3,Z=2,含有6个结晶水,且中心离子(Ni~(2+))并未与磺酸基发生直接配位.通过Biginelli反应为探针,考察了[Ni(H_2O)_6](C_6H_5SO_3)_2配合物的催化性能.