四种生物质材料水浸提液淋洗镉污染土壤及其废水处理研究

采用八角金盘、枳椇子、空心莲子草和赤胫散4种生物质材料的水浸提液进行Cd污染土壤的批量淋洗试验,结果表明:4种生物质材料浸提液对污染土壤中的Cd均有一定去除作用,且差异显著(P<0.05)。4种材料的Cd淋洗率随其浸提液浓度的增加呈对数、幂函数或倒数变化;赤胫散的Cd淋洗率随淋洗液p H增加呈线性上升,而其余3种生物质材料Cd淋洗率则随淋洗液p H增加呈线性、倒数或幂函数下降。[0]时间和淋洗量的关系以二级动力学模型(R^2>0.994)和Elovich方程(R^2>0.803)拟合效果较优。液土比增加能够促进Cd的淋洗。淋洗3次后,八角金盘、枳椇子、空心莲子草和赤胫散的Cd累积淋洗率分别达到78.31%、53.88%、47.59%和27.98%。此外,采用4种生物质材料浸提液淋洗后,土壤可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态Cd含量显著降低(P<0.05),土壤钾素含量略有增加,其他养分及有机质则下降。浸提残渣能够有效吸附淋洗废水中的Cd,用其处理后的废水达到国家排放标准。由此,兼顾Cd的淋洗率及对土壤性质的影响,八角金盘是一种修复Cd污染土壤的潜力材料。

平原河网沉积物细菌与重金属生态风险的定量响应关系研究

河道沉积物重金属对河底生态环境质量有着深远的影响.太湖流域河网纵横,人水关系密切,河网环境质量受到人类活动的影响.为掌握河网表层沉积物重金属空间分布特征与强度,本研究以太湖流域嘉善县纵横交错的河网为研究对象,使用潜在生态风险指数评价法(the Potential Ecological Risk Index,PERI)对51个点位的Hg、Cd、Cu等9种重金属的单因子及综合生态风险水平进行评估.通过相关性分析和方差分解表征沉积物重金属对于细菌群落整体的影响.为研究沉积物细菌群落对重金属生态风险指数的响应特征,基于16S rDNA扩增子高通量测序获得的群落信息,使用临界指示物种分析法(Threshold Indicator Taxa Analysis,TITAN)建立群落与风险指数的定量响应关系.研究发现,此区域15.69%点位的沉积物存在重金属“中等”及以上生态风险;Cd、Ni、Pb显著影响细菌群落的α-多样性.定量分析表明,群落中共441个生物序列可操作分类单元(Operational taxonomic units,OTUs)对综合生态风险指数存在有效响应,234个OTUs对一种或一种以上单因子风险指数存在有效响应.当综合风险指数分别为80.78与106.26,群落中正、负响应物种类群丰度发生最大幅度的变化.沉积物重金属生态风险主要来自于Hg和Cd.有97个OTUs分别对Hg或Cd的生态风险有预警及指示意义,其中,属于Anaerolineales或Burkholderiales菌目的较多.本研究创新性地将PERI法和高通量测序技术结合到TITAN法中,研究了细菌群落与重金属生态风险指数的定量响应关系,为重金属污染生态风险监测、评估提供了新的思路.