土壤Pb、Cd污染对5种植物生理指标和修复能力影响的研究

为了筛选出修复重金属铅(Pb)、镉(Cd)污染土壤的植物,用盆栽的方法选取白菜(Chinese Cabbage)、甘蓝(Brassica oleracea)、野菊花(Chrysanthemu mindicum)、鸡冠花(Celosia cristata L)和紫苏(Perilla frutescens)为试验材料,模拟重金属Pb、Cd污染,Pb处理浓度为0.600mg/kg,Cd处理浓度为0.60mg/kg,采用感应耦合等离子体等方法研究了Pb、Cd污染对5种植物鲜重和干重的影响,以及5种植物对Pb、Cd污染土壤的修复能力.结果表明:白菜、甘蓝和菊花在污染土壤中植物形态上呈现健康生状态,鸡冠花、紫苏处理后叶片变黄,出现轻微的萎焉状态.Pb 600mg/kg和Cd 60mg/kg均显著增加白菜、甘蓝、菊花鲜重和干重,但减少了紫苏和鸡冠花的鲜重和干重.5种植物对于Pb的吸收能力由强到弱依次为白菜、甘蓝、菊花、鸡冠花、紫苏.5种植物对Cd的吸收能力由强到弱依次为白菜、甘蓝、菊花、鸡冠花、紫苏.Pb的积累指数由大到小依次为白菜、菊花、鸡冠花、甘蓝、紫苏.Cd的积累指数由大到小依次为白菜、菊花、鸡冠花、紫苏、甘蓝.白菜在5种植物中积累指数最高,说明它对于Pb、Cd的吸收积累能力较强,对Pb、Cd污染土壤具有较强的修复能力.     

壳聚糖-纳米零价铁球去除水中二价镉的研究

为了更好地利用纳米零价铁修复水体镉污染,以壳聚糖为载体,制备出壳聚糖-纳米零价铁球用以去除水中的镉(Cd(Ⅱ)).利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对壳聚糖-纳米零价铁球进行表征分析,通过对比与Cd(Ⅱ)溶液反应前后的样品的X线光电子能谱探讨壳聚糖-纳米零价铁球对Cd(Ⅱ)的去除机理,并进行批实验研究环境因素对去除效果的影响.研究结果表明:制备出的壳聚糖-纳米零价铁球为规则均一的黑色球体,粒径约为3.1 mm;所有壳聚糖-纳米零价铁球均具有多孔结构,平均孔径约为40.6μm,且纳米零价铁均匀分布在球内;壳聚糖-纳米零价铁球对Cd(Ⅱ)的去除机理包括物理吸附过程和化学还原过程,且化学还原过程起主要作用;批实验结果显示壳聚糖-纳米零价铁球对Cd(Ⅱ)的去除率随pH值、反应温度和纳米零价铁投加量的增加而增大,随Cd(Ⅱ)初始质量浓度的升高而减小.     

凹土负载零价铁去除水中Cr(Ⅵ)的研究

以FeC12·4H2O和NaBH4为原料,凹土为载体,采用液相还原法制备凹土负载零价铁,并用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)进行表征.考察了Cr(VI)溶液初始浓度,pH,凹土负载零价铁投加量及反应时间等条件对Cr(VI)去除效果的影响.结果表明,Cr(VI)的去除率随反应时间和凹土负载零价铁投加量增加而升高,而随pH和Cr(VI)溶液初始浓度升高而降低;凹土负载零价铁对Cr(VI)的还原去除基本符合伪一级反应动力学模型.凹土负载零价纳米铁Cr(VI)的良好去除效果表明其在地表水原位修复领域具有较好的应用前景.     

纳米材料修复铬污染土壤的研究进展

随着城市工业化的快速发展,环境问题日趋严重,土壤污染状况不容乐观.铬盐作为重要的工业原料,用于多种产品的生产工艺中,因此带来了严重的铬污染.为此,学者们进行了大量的工作,探索能够有效地修复被铬污染的土壤的方法,而纳米材料因其独特的结构、良好的性能逐渐成为研究热点.作者主要根据纳米材料的分类:纳米零价金属材料、碳质纳米材料、纳米金属氧(硫)化物、纳米半导体材料、纳米型粘土矿物、纳米型聚合物等六大类,分别概述了目前国内外利用各种纳米修复剂进行铬污染土壤修复的研究成果和现状.文献调研与分析表明,目前用于修复土壤铬污染的修复剂主要以纳米零价金属材料与纳米金属氧(硫)化物为主,而其他纳米材料使用的相对较少.最后,总结了纳米材料修复铬污染土壤的特点、优势及不足之处,并对未来的发展和应用前景作了展望.     

Pb/Zn复合轻污染土壤中小白菜类蔬菜Pb/Zn吸收和转运的差异

为筛选Pb/Zn复合轻污染等级土壤中适宜种植的低积累预防蔬菜品种(Pb+Zn-PSC)和高积累植物修复品种,提高人类健康饮食安全和农田土壤可持续利用。采用土壤盆栽试验方法,以食用农产品产地环境质量评价标准(HJ/T 332-2006)为依据,比较了Pb/Zn综合污染指数Pj为1.94的轻污染等级土壤中17个小白菜类蔬菜品种对土壤重金属Pb/Zn的吸收积累与转运的差异,并采用聚类分析方法对其进行差异分类。结果表明,在Pb/Zn复合轻污染等级土壤中,17种蔬菜茎叶中Pb和Zn的质量分数平均值(以鲜质量计)分别为0.065±0.048 mg/kg和25.204±5.546 mg/kg,较对照分别提高32.88%和813.22%,变异系数分别为74.87%和22.00%;17种蔬菜Pb和Zn的转运系数平均值分别为0.103和2.205,较对照分别降低65.89%和提高121.16%,变异系数分别为110.07%和109.36%,表明不同品种蔬菜Zn较Pb更易于从根系向地上部转移和积累;17种蔬菜茎叶的生物量变化与Pb的质量分数和转运系数变化均呈显著负相关,耐性指数变化与Zn质量分数和Pb转运系数均呈显著负相关,表明不同品种蔬菜耐性指数差异可以表征Pb和Zn吸收和转运能力水平的高低。聚类分析表明,17种蔬菜品种茎叶中Pb和Zn的质量分数及其转运系数大小由低到高均划分为3个类群,其中热抗605品种同时具有较低的Pb/Zn吸收和转运能力,华冠青梗油菜品种同时具有较高的Pb/Zn吸收和转运能力。研究提出,不同吸收和转运能力大小的蔬菜品种可分别作为Pb/Zn复合轻污染土壤适宜种植的预防品种(Pb+Zn—PSC)和植物修复品种。     

壳聚糖稳定纳米零价铁对土壤中Cr(Ⅵ)的去除

研究了壳聚糖稳定纳米零价铁对土壤中Cr(Ⅵ) 的去除效果. 实验结果表明: 去除效率随零价铁投加量的增加而增大, 最大去除效率达95.9%, 是100目铁屑去除效率的6倍; 土壤pH值和土壤中Cr(Ⅵ)的初始含量与去除效率成反比; 零价铁对土壤中Cr(Ⅵ)的去除是吸附作用与还原作用共同发生的结果; 纳米零价铁对Cr(Ⅵ)的还原过程符合伪一级反应动力学,其表观速率常数kobs为0.016/min.     

芒果皮绿色合成贝壳基纳米零价铁及对甲基橙的去除

为合理利用芒果皮和贝壳类废弃物资源并有效缓解水体中甲基橙的污染问题,利用废弃芒果皮和贝壳绿色合成贝壳基纳米零价铁复合材料.利用Folin-Ciocalteu法、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DDPH)自由基清除能力和铁还原能力以及紫外-可见光谱(UV-Vis)测试结果优化材料制备工艺,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(FTIR)表征材料结构,同时研究了材料对水中甲基橙的去除效果.结果表明:利用芒果皮提取液成功制备了纳米零价铁,其大多为球形和椭圆形颗粒;负载贝壳后有效地分散并稳定了纳米粒子,降低了纳米零价铁的聚集程度;当反应温度为45℃,投加量4 g/L,甲基橙初始质量浓度为800 mg/L时,贝壳基纳米零价铁对于甲基橙的去除率达到93.66%.     

农业种植园区肥料与农药污染土壤修复技术及示范年度报告

针对我国长期施用肥料与农药导致大面积重金属低污染农田土壤和典型农药污染农田土壤,开展了镉低污染农田土壤的植物吸取修复技术、重金属污染农田土壤的物化-生物联合修复技术、城郊集约化菜地重金属与农药复合污染土壤修复技术、典型持久性农药污染农田土壤的强化修复技术、果园酸化与重金属污染土壤的物化-生物修复技术等的研发工作。开展了镉低污染农田土壤的植物吸取修复技术研发,建立镉低污染农田土壤修复技术示范基地,初步建立伴矿景天-镉高积累水稻轮作技术,开展了伴矿景天生长适应性研究,建立了稻田免耕景天科植物的切枝-撒直播栽培法快繁技术,示范区伴矿景天第一季对土壤中Cd的去除率达到21.1%,确定秸秆镉高积累品种各3个,初步建立了其栽培技术并进行了示范,镉高积累品种对土壤中Cd的单季去除率达到3.9%;开展了超积累植物的微生物强化修复技术研究,制备了镉抗性木霉和根际促生菌制剂,初步建立了伴矿景天的安全焚烧技术及重金属回收技术,探明了焚烧过程中重金属迁移转化规律及影响因素;开展了重金属污染农田土壤的物化-生物联合修复技术研发,开展了基于纳米壳聚糖材料的土壤镉物化稳定修复技术研究,确定了籽粒镉低积水稻品种3个,建立了镉低污染土壤水稻安全生产的水分调控技术;开展了典型持久性农药污染农田土壤的强化修复技术研发,明确了土壤中质粒p DOD转移的影响因素,分离出长效除草剂嗪草酮高效降解菌ZCT并研究了其农药降解特性,探讨了DDT类似物对人体内分泌体系的干扰;开展了城郊集约化菜地重金属与农药复合污染土壤修复技术研发,研制并优化了基于生物炭的复合土壤修复调理剂,制备出针对复合有机磷农药污染的高效降解菌剂,初步研发出基于城市厨余废弃物培养基的菌剂扩大培养技术;开展了果园酸化与重金属污染土壤的物化-生物修复技术研发,探明了山东烟台不同果园中土壤的酸化特征,开展了酸化土壤的物化改良、铜污染土壤的络合蒸发修复技术研究,初步确定了酸化与铜污染果园土壤修复示范基地;研发了污染土壤各类物化与微生物修复制剂。     

矿区土壤重金属污染修复技术研究进展

本文分析了土壤重金属污染较严重的几种典型矿区的污染来源及污染现状,发现金属矿区的重金属污染较煤矿区污染更为严重,往往为多金属复合污染,修复较为困难,土壤重金属污染的治理已刻不容缓。并重点评述了应用于矿区重金属污染土壤主要修复技术的国内外研究现状,了解到土壤淋洗技术、土壤固定化技术、植物修复技术和多种修复技术相结合的复合修复技术为现今国内外研究的重点。在此基础上指出了我国在今后的矿区土壤重金属修复方向的研究重点为高效环保的土壤添加剂的研究,超累积植物或大生物量重金属富集植物的筛选和培育以及土壤修复技术的高效联合使用。     

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.     

六种花卉植物对农田重金属富集特性研究

农田土壤中的重金属可以通过食物链威胁人畜健康,因此治理农田土壤重金属污染迫在眉睫。研究以东莞市某农田为实验场地,以Cu-Zn-Cd-Pb复合污染为目标物,比较6种花卉植物（胡椒薄荷、阜油一号薄荷、粉扇月季、扉扇月季、彩虹月季和凤仙花）的生长响应、植物体内重金属含量、富集系数、转移系数等,并分析重复种植对富集含量的影响。结果表明：六种花卉植物在该农田长势良好,其中凤仙花对Zn、Cd和Pb的富集效果最好;胡椒薄荷对Cu的富集效果最好;凤仙花对Zn、Pb的转移系数分别为3.07和2.88,表现出强迁移能力;重复种植两季花卉植物发现,两季植物体内重金属含量差异不大。     

沉积物中PAHs的零价铁修复

采用零价铁还原修复技术, 对沉积物中16种多环芳烃(PAHs)进行修复, 并通过正交实验考察不同温度、 零价铁的粒径和添加质量对修复效果的影响. 实验结果表明： 当温度为25 ℃, 零价铁的粒径为0.15 mm, 零价铁的添加质量为2 g时, 修复效果最好, 16种PAHs的平均去除率为56.95%.     

变形球囊霉(Glomus versiforme)和钢渣复合处理对玉米生长和积累镉/铅的影响

通过盆栽实验,研究变形球囊霉(Glomus versiforme)和钢渣单独或者联合处理对玉米甜丰6号生长和Cd/Pb积累的影响.实验土壤设3个重金属水平:1 mg/kg Cd和75 mg/kg Pb、2 mg/kg Cd和150 mg/kg Pb、4 mg/kg Cd和300 mg/kg Pb.实验处理包括:未接种变形球囊霉/未添加钢渣(CK)、接种变形球囊霉(Gv)、添加钢渣(SS)、变形球囊霉和钢渣联合应用(Gv+SS).研究结果表明:Gv对土壤pH和土壤DTPA-Cd/Pb的质量分数没有影响,但SS和Gv+SS均显著增加了土壤pH和易提取球囊霉素、总提取球囊霉素的质量分数,并降低土壤DTPA-Cd/Pb的质量分数. Gv和SS的单独和联合使用均显著提高了玉米的生物量和P的质量分数,并且联合使用的促生效果最佳. Gv显著提高了玉米地上部分Cd/Pb的质量分数,但SS和Gv+SS显著降低了玉米地上部和根部Cd/Pb的质量分数,并且Gv+SS降低玉米Cd/Pb积累的作用更好.综上所述,Gv+SS复合处理提高了土壤pH和土壤总提取球囊霉素的质量分数,降低土壤DTPA-Cd/Pb的质量分数,从而促进了玉米的生长,降低了玉米地上部和根部Cd/Pb的积累.     

铜陵林冲尾矿库复垦土壤重金属含量及污染评价

文章根据安徽铜陵林冲尾矿库复垦土壤的采样检测结果,应用地积累指数法和潜在生态危害指数法对土壤中Cu、As、Zn和Pb 4种重金属元素的污染状况进行分析评价,为土壤改良和植物修复提供科学依据.评价结果表明,复垦土壤中Cu的污染极其严重,As、Zn、Pb的污染较轻.2种方法的对比和分析表明,地积累指数评价法和潜在生态危害指...     

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.     

凹凸棒土负载硫化纳米零价铁对水中Cu(Ⅱ)的去除机理研究

针对纳米零价铁易团聚及表面形成钝化层的缺点,本文以凹凸棒土为载体、以硫代硫酸钠为硫化试剂,制备了凹凸棒土负载硫化纳米零价铁(S-nZVI@ATP)复合材料,并考察了复合材料对水中Cu(Ⅱ)的去除效果。由SEM可观察到,经过凹凸棒土负载及硫化改性后的纳米零价铁串珠状结构变短,且被分散为单个的球形颗粒;比表面积测定结果表明,S-nZVI@ATP复合材料的BET比表面积为46.04m~2/g,与纳米零价铁相比提高了约1.35倍;由TEM观察到,经硫化的纳米零价铁颗粒界面处包裹了一层FeS,粒径由57.6nm增至118.5nm。S-nZVI@ATP复合材料去除水中Cu(Ⅱ)的机理主要是硫化纳米铁界面处的Fe~0将Cu~(2+)还原为Cu~0以及FeS转化为溶度积更小的CuS,该过程符合Langmuir-Hinshelwood吸附/还原模型和Langmuir等温吸附模型。本实验条件下,复合材料对Cu(Ⅱ)的最大吸附-还原量可达9.25mmol/g(587.8mg/g)。     

土壤重金属污染生物修复技术研究进展

从生物修复的概念和重金属污染土壤的方式出发,对重金属污染土壤植物修复和微生物修复两个方面的一般原理、方法和研究动态进行了综述,指出:重金属污染土壤生物修复基本上处于试验开发阶段,其今后研究的重点为探索超积累植物修复的机理,开发土壤改良剂和生物吸附剂以增加效益,超积累植物生物学性状的改善和微生物基因工程菌的构建,以生物修复为核心的联合修复作用的发挥及生物修复指标体系的建立.可以预料,重金属污染土壤生物修复具有很大的发展前景.     

18种杂草对重金属的超积累特性研究

针对目前植物修复中Cd—Cu—Zn—Pb复合污染的超富集植物缺乏研究，采用小区试验方法，对东北沈阳地区9科18种田间杂草植物进行其积累特性的初步研究。结果表明：狼把草(Bidens tripartite)、龙葵(Solanum nigrum)地上部Cd和Zn的富集系数均大于1，且地上部Cd和Zn的含量大于根部Cd和Zn的含量，具备了重金属超富集植物的基本特征，杂草植物地上部重金属含量与植物地上部生物量的相关分析表明，这些植物对重金属的积累量与植物地上部生物量的大小无关，它们对重金属污染土壤修复具有重要意义。     

钒冶炼厂周边陆生植物对重金属的富集特征

对某钒冶炼厂周边土壤和植被进行现场采样,共采集到高等植物20科29种,土壤样品7个,采用ICP- MS和ICP-OES分析本土植物和土壤中重金属含量.结果表明,冶炼厂周边土壤普遍存在V、Cr和Cd污染现象,重金属V和Cr的污染问题突出.29种植物体内均检测到V、Cr、Cd和Pb,其中V含量相对较高.本土植物蜈蚣草体内重金属V含量最高,其地上部分V积累量为86.51 mg·kg-1,地下部分为814.25 mg·kg-1;野胡萝卜对Cd的富集和转运能力显著高于其他植物,地上部分和地下部分Cd含量分别为18.56 mg·kg-1和5.66 mg·kg-1.两种植物表现出对钒冶炼导致周边复合重金属污染极高的耐性,可作为钒冶炼厂周边土壤重金属污染植物修复的先锋物种.     

植物多样性与零价铁对人工湿地填料微生物群落结构的影响

基于双因素方差原理,将植物多样性和零价铁综合应用于微宇宙之中.在湿地运行4个月后,对植物地上、地下部分和基质进行取样,分别测定植物地上和地下生物量,并采用磷脂脂肪酸指纹技术对基质微生物群落结构进行分析.双因素方差分析表明:植物多样性、零价铁以及它们的共同作用对植物地上和地下植物生物量影响不显著(P＞0.05);革兰氏阳性细菌总量、革兰氏阴性细菌总量、真菌、原生动物脂肪酸含量均与植物多样性呈现不同程度的相关性(P＜0.05),但是与零价铁含量相关性不显著(P＞0.05);除17∶1 iso I/anteisoB外,各类脂肪酸含量和植物多样性与零价铁的共同作用相关性不显著(P＞0.05).实验结论:植物多样性能显著改善人工湿地微生物群落结构,而零价铁对此作用不显著.