工业城市不同功能区土壤和蔬菜中重金属污染及其健康风险评价

为了研究和评价工业城市不同功能区的土壤和蔬菜中重金属污染和健康风险状况,以株洲市为例,在工业区（石峰区）、农业区（芦淞区）和旅游区（大京风景区）分别采集土壤和蔬菜样品,分析重金属Cd、As、Pb、Hg、Zn、Cr和Cu的质量分数,并采用地质累积指数法（Igeo）和健康风险评价模型分别对土壤和蔬菜中重金属进行评价。结果表明：工业区、农业区和旅游区土壤中Cd、As、Pb、Hg、Zn、Cr和Cu的平均质量分数都超出湖南省土壤背景值,部分重金属甚至超出国家土壤环境质量二级标准。不同功能区土壤中重金属的地质累积指数（Igeo）表明：工业区、农业区和旅游区土壤受到不同程度的重金属污染,其中Cd和Hg的污染最为严重,污染程度依次是工业区〉农业区〉旅游区。不同功能区蔬菜中Cd、As、Pb和Zn的危害商（HQ）值都大于1.0,而Cu和Cr的危害商（HQ）都小于1.0。不同功能区蔬菜中重金属危害指数（HI）都大于10.0,尤其是工业区蔬菜的危害指数（HI）〉100.0,当地成年人食用受到重金属污染的蔬菜会导致严重的健康危害,其中Cd和As,是危害指数（HI）的主要贡献者,两者贡献率之和的范围为75%~89%,而Cr的贡献率几乎为0。

铅与镉对棉花和水稻萌发及生长的影响

为探明重金属在不同作物体内的积累及对作物的毒害作用 ,以培两优 2 88水稻、转 Bt基因棉、湘杂棉 2号和湘棉 1 5号为材料 ,研究了铅、镉对棉花、水稻种子萌发及幼苗生长的影响 .结果表明 ,当水中铅质量浓度≥ 1 0 0 0mg/ L ,或镉质量浓度≥ 2 0 mg/ L时 ,严重影响棉花、水稻种子萌发 ,芽长受到抑制 .镉质量浓度为 1 0 mg/ L时 ,对棉花、水稻种子萌发的影响则较小 .当土壤中铅质量浓度≥ 1 0 0 0 mg/ kg,或镉质量浓度≥ 2 0 m g/ kg时 ,严重抑制棉花、水稻幼苗生长发育 ,植株矮小且呈现严重受害症状 .在相同处理条件下 ,转 Bt基因棉抗铅、镉污染能力较普通棉花强 .铅、镉 2种重金属元素在棉花、水稻鲜叶中的含量随浓度的增加而增加 .在同一处理水平上 ,棉花的铅。

硫酸锰化工厂遗址周围水体重金属污染健康风险评价

对某典型废弃硫酸锰化工厂周围水体中重金属进行检测.结果表明:水样pH为2.56～8.33,总体呈酸性.饮用水中ρ(Mn)和ρ(Pb)偶尔超出《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006),ρ(Cu),ρ(Zn)和ρ(Cd)均未超标.地表水中部分重金属含量超过《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)(Ⅴ类),其中ρ(Mn)严重超标,超标率达100%.应用健康风险评价模型对饮用水进行分析,非致癌物的个人年风险顺序为Mn>Pb>Zn>Cu,饮用水由饮水途径和皮肤接触途径所致健康危害的个人年风险以靠近厂区的2号采样点为最高,虽低于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平,但高于瑞典环保局、荷兰建设和环境部推荐的最大可接受风险水平,建议暂不把该类井作为饮用水源.由健康风险评价可知,该硫酸锰化工厂虽关停多年,但附近水体仍存在风险,建议政府采取可行的修复措施使该地区的环境质量得到改善,以保障人民生活.

两种形态分析法对EDTA萃取前后土壤重金属的生物可利用性分析

采集2种重金属污染土壤,运用Tessier和Leleyter2种连续提取法分析了土壤重金属Pb、Cd、Cu和Zn的形态及其分布,研究了EDTA萃取前后土壤重金属Pb、Cd、Cu和Zn的生物可利用性。结果表明,EDTA能有效地萃取土壤中重金属,在一定浓度条件下,EDTA溶液对Pb、Cd和Cu的萃取能力比其对Zn的强。EDTA萃取前,2种污染土壤中重金属的生物可利用态含量及其百分比都较低,而其生物潜在可利用态和不可利用态的含量及其百分比都较高。萃取后,2种污染土壤重金属的生物可利用态含量和百分比都有不同程度的增加,而其生物潜在可利用态和不可利用态的含量有所减少。EDTA促进了生物潜在可利用态和不可利用态的重金属向生物可利用态转变。Leleyter连续提取法在评价生物潜在利用态重金属方面较Tessier连续提取法好。

湘江湘潭段水环境主要污染物的健康风险评价

依据2001—2005年的水质监测资料,应用健康风险评价模型,对湘江湘潭段水环境主要污染物进行了健康风险评价.结果表明:在所监测的指标中,pH,ρ(Cr6+),ρ(Cu)和ρ(Zn)等未超标(GB3838-2002);ρ(DO),ρ(Pb),ρ(CN),ρ(CODMn)和ρ(BOD5)等偶尔超标;ρ(Hg),ρ(Cd),ρ(As),ρ(挥发酚),ρ(NH3-N)和粪(总)大肠菌群等经常超标.历年来化学致癌物As的个人年风险值均高于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平,而Cd和Cr6+的个人年风险值均低于最大可接受风险水平.非致癌物的个人年风险顺序为Pb>NH3-N>Hg>CN>挥发酚,这5种污染物的健康危害年风险值均低于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平.污染物健康风险比较表明,化学致癌物对人体健康的风险值远超过非致癌物的危害,应作为风险决策管理的重点对象.

Fenton氧化-混凝-活性炭吸附联合工艺处理酚醛树脂废水

采用Fenton试剂氧化-混凝-活性炭吸附联合工艺处理酚醛废水,考察了废水初始pH,H2O2投加量,[Fe2+]/[H2O2],反应时间和温度及混凝液pH,混凝剂质量浓度,吸附剂质量和吸附时间对处理过程的影响,探讨了废水的降解途径和机理.结果表明,在体系初始pH4,温度40℃,H2O2投加量800 mg/L,[Fe2+]/[H2O2]=0.1,反应时间60 min,混凝液pH为8及混凝剂质量浓度为500 mg/L,吸附剂用量30 g,吸附时间60 min的条件下,废水的COD去除率为97.85%,挥发酚去除率为99.75%,甲醛去除率为99.81%,可为后续的生物处理提供良好的前提.

聚驱采油废水处理与回用试验

针对大庆油田聚合物驱采油污水的特点,在前期用模拟水样试验研究的基础上,用常规水处理药剂和特制的两种多功能复合药剂HSA和HPB对原水水样进行试验研究.对原水浊度的去除率在95%,CODCr的去除率也得到了很大的提高,残余CODCr在100mg/L左右,完全能达到石化污水的排放要求.同时用HSA和HPB处理后的采出水配制HPAM溶液,粘损小于5%,并且与地层水有较好的配伍性.HSA和HPB处理后聚驱采出水替代工业清水配制聚驱液而回用有一定的可行性.

PE微滤膜处理餐饮废水的试验研究

采用外压管式的PE微滤膜装置处理餐饮废水,研究了操作压差、料液流量、操作时间等操作条件对膜通量的影响,确定了最佳操作条件(操作压差为0.12MPa,料液流量为100L.h-1)。在最佳操作条件下对模拟餐饮废水进行了处理,结果表明,PE微滤膜对模拟餐饮废水有较好的处理效果,处理后水质达到了CJ3082—1999标准。同时,对膜污染的防治与清洗也进行了一定探讨,结果发现采用短时脉冲反冲洗效果较好。

“混凝气浮-膜生物反应器”处理林化废水工程运行调试研究

本文中根据林化废水特征确定使用"混凝气浮-膜生物反应处理器"的工艺进行处理。工程中硫酸铝的投加量为40mg/L,PAM的投加量为3mg/L,在废水pH值为7～8时进水COD、SS、OIL为279mg/L、20mg/L、26mg/L,进行混凝气浮后,出水的COD、SS、OIL浓度依次为135mg/L、9.6mg/L、9.5mg/L,去除率分别达到了52%、50%、64%。膜生物反应系统的调试,以污泥接种的方式进行污泥培养驯化。初期以面粉作为营养源清水培养污泥,按照7天左右的周期按每次30m3/d的污水进水量逐渐增加污水的比例,直到完全进水,调试驯化期污泥浓度控制在2500～3000mg/L。正常运转中污泥浓度可达到5000mg/L左右,出水水质COD、SS、OIL浓度分别达到30mg/L、6mg/L、3mg/L,符合处理目标要求。

硫化物沉淀法处理含EDTA的重金属废水

在运用MINTEQA2模型对模拟重金属废水和EDTA萃取液中重金属离子形态进行分析的基础上,选用Na2S沉淀法处理含EDTA的重金属废水.结果表明:没有含EDTA的重金属废水,Cd2+,Cu2+,Pb2+和Zn2+是重金属离子的主要形态;而在含EDTA的模拟重金属废水和重金属萃取液中,重金属络合物是重金属离子的主要形态.在c(EDTA)为0的条件下,Cd2+,Cu2+和Pb2+的去除率达到100%,而Zn2+的去除率仅为57.0%;随着c(EDTA)的增加,相同c(Na2S)对废水中重金属的去除率逐渐下降.在一定c(EDTA)的条件下,废水中重金属的去除率随着c(Na2S)的增加而增加;但是在相同c(Na2S)的条件下,Zn2+的去除率较Cd2+,Cu2+和Pb2+低.工程实例进一步表明,Na2S能够有效去除含EDTA重金属萃取液中的重金属离子,而完全去除Zn2+则需要高浓度的Na2S.

EDTA调控下灯心草和龙须草对铅锌尾矿污染土壤的修复潜力

采用盆栽试验，研究了不同质量摩尔浓度EDTA（b（EDTA））调控下灯心草和龙须草对铅锌尾矿污染土壤的修复潜力．结果表明：当b（EDTA）为0．125-2．000mmol／kg时能显著促进生长在铅锌尾矿污染土壤中灯心草和龙须草地上部生物量的增产，分别在0．500和1．000mmol／kg时达到最大值．EDTA对2种草地上部生物量的影响大于地下部，分别通过影响株高和分蘖数实现，且对灯心草的影响程度大于龙须草．添加EDTA可以显著提高2种草对各重金属的富集能力，尤其以Pb，Cu最为明显．同时发现，EDTA对植物积累重金属能力的促进作用存在植物种类和重金属元素种类之间的差异．灯心草和龙须草分别在重金属积累、转运和生物量上存在优势，在EDTA调控下将2种植物合理搭配种植在铅锌尾矿污染土壤中能取得良好的重金属去除效果。

铅锌矿区土壤和植物重金属污染调查分析

对有色金属矿区土壤和植物重金属污染状况调查结果表明,由于遭受尾矿砂及矿毒水污染,矿区土壤极端贫瘠,土壤中Pb、Cd、Zn和Cu含量分别达764.74、4.10、372.75和95.57 mg.kg-1,重金属污染较为严重。在矿区周边有9种优势植物能够在污染土壤上定居,对Cu、Cd、Pb和Zn 4种重金属元素均有不同程度的积累,积累量均未达到超累积植物所规定的临界含量。其中的野菊花〔Dendranthema indicum(L.)Des Mou l.〕、旋鳞莎草〔Cyperusm ichelianus(L.)L ink〕、五节芒〔M iscanthus floridulus(Lab ill.)W arb.ex Schum.et Laut.〕3种植物地上部生物量较大且对某些重金属向地上部转运能力较强,对重金属污染土壤有一定的修复潜力。

改良剂对铅锌尾矿污染土壤上龙须草生长和叶片叶绿素含量的影响

采用盆栽试验,研究了4种改良剂对铅锌尾矿污染土壤中龙须草生长和叶片叶绿素含量的影响。结果表明,改良剂处理土壤生长的龙须草长势明显优于对照,地上部生物量均显著高于对照(P≤0.05),增产效果均>100%。4种改良剂缓解污染土壤中重金属对龙须草毒害作用的大小顺序为钙镁磷肥>碳酸钙>有机肥>海泡石。4种改良剂在不同处理浓度下对龙须草生物量和叶绿素含量的影响趋势表现出一定的相关性,其中随着碳酸钙处理浓度的增加,龙须草生物量和叶绿素含量呈下降趋势;其他3种改良剂随着处理浓度的升高,龙须草生物量呈上升趋势,而叶绿素含量则呈先上升后下降的趋势。

重金属单一污染对龙须草生长与生理生化特性的影响

试验研究了不同处理水平下Cd、Pb、Cu、Zn、As单一污染对龙须草生长和生理生化特性的影响。结果表明:龙须草地下部对重金属的抗性大干地上部,种植龙须草的污染土壤中Cd、Pb、Cu的土壤临界值可分别设定为10mg／kg、300mg／kg和100mg／kg;龙须草叶绿素含量随重金属处理浓度的增加呈先升后降趋势,但其总叶绿素含量和叶绿素a／b值均低于对照;龙须草SOD活性随Zn、As单一污染处理浓度的增加呈先升后降趋势,而随其他3种重金属处理浓度的增加呈下降趋势;龙须草CAT和POD的活性随As处理浓度的增加呈上升趋势,而随其他4种重金属处理浓度的增加呈先升后降趋势。

EDTA及其回收溶液治理重金属污染土壤的研究

试验结果表明,EDTA能够有效地萃取土壤重金属,由于其价格较贵和不易被降解等特点,限制了它的广泛运用。在运用MINTEQA2模型对萃取液中重金属离子形态分析的基础上,选用Na2S沉淀法将重金属从EDTA萃取液中有效分离。同时将回收的EDTA连续进行萃取土壤重金属,由于回收EDTA浓度下降的原因,其效果比新鲜EDTA的要稍微差一点,但从经济和效率上来说,仍旧可以用来治理重金属污染的土壤。

我国地下水环境优先控制有机污染物的筛选

针对当前我国地下水有机污染现状和监测评价的需求,借鉴国内外研究经验,以污染物的急性毒性、生殖毒性、致癌性、内分泌干扰性、环境持久性、生物累积性、迁移性和出现频率为评价指标,采用层次分析法(AHP)结合加权评分法,对地下水优先有机污染物进行了定量筛选。提出了地下水环境优先控制的共16类85种有机污染物名单,包括卤代烃类16种、多环芳烃类13种、农药类20种、酚类7种、氯代苯6种、苯系物6种、硝基苯类3种、酯类3种、醛类2种、苯胺类2种、亚硝胺2种以及二氯乙酸、丙烯腈、多氯联苯、甲基叔丁基醚和丙烯酰胺等。根据有机污染物对环境的危害,筛选着重考虑环境分布广、浓度高及危害较大的物质。

矿区污染土壤Pb、Cd、Cu和Zn的形态分布及其生物活性的研究

调查湘南某铅锌矿区周围的菜园土和水稻土Pb、Cd、Cu和Zn的形态分布及其生物活性和迁移性。结果表明：两种土壤中Pb、Cd、Cu和Zn的总量分别超过国家土壤环境质量相应的标准。运用Tessier连续提取法研究发现,土壤中Pb、Cd、Cu和Zn的各形态含量之和与其总量非常的接近,其中菜园土Pb的提取率为96.3%,Cd的为94.1%,Cu的为93.4%和Zn的为91.7%;水稻土Pb的为97.6%,Cd的为92.0%,Cu的为92.1%和Zn的为91.7%,表明该形态分析方法的结果是合理的。土壤中Pb、Cd、Cu和Zn各形态的分布存在很大的差别,残渣态是主要形态,其中Pb的含量占60.7%-58.2%,Cd的是50.4%-59.2%,Cu的是37.3%-53.4%,Zn的是54.9%-46.9%,而交换态所占的比例最小。菜园土重金属的生物活性系数的大小是：Cd〉Cu〉Pb〉Zn,迁移能力的顺序是Cd〉Cu〉Zn〉Pb;水稻土重金属的活性大小和迁移能力的顺序都是：Cd〉Pb〉Zn〉Cu。菜园土重金属的生物活性和迁移性较水稻土的大,其中Cd的生物活性和迁移性的最大。研究结果将为评估矿区污染土壤中重金属的危害提供科学依据。

土壤重金属化学形态的生物可利用性评价

重金属化学形态是近年来土壤化学、植物营养和环境科学研究领域的一个热点和难点,利用重金属的化学形态分布和含量变化来评价重金属的生物可利用性,有利于全面研究重金属的危害性和治理重金属污染土壤。结果表明,水溶态和交换态的重金属易被生物吸收利用,而残留态重金属一般不被生物利用,其它形态如碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和有机物结合态的生物可利用性主要取决于外界环境的变化。

湘南某矿区菜园土中典型重金属的形态分析

分别运用Tessier连续提取法和Leleyter连续提取法研究湘南某矿区菜园土中Pb,Zn,Cu和Cd的形态分布特征.结果表明:菜园土中Pb,Zn,Cu和Cd的总浓度严重超过国家土壤环境质量标准.Pb,Zn,Cu和Cd的主要形态是残渣态,水溶态和交换态所占比例较小.重金属生物可利用性的研究表明,Pb,Zn,Cu和Cd生物可利用的含量较少;在Tessier方法中,除Cu之外,生物不可利用态是主要形态,其次是潜在生物可利用态,而在Leleyter方法中,潜在生物可利用态是主要形态,其次是生物不可利用态.

湘江株洲段水环境健康风险评价

为评价湘江株洲段水环境中污染物对人体健康产生的危害风险,本研究以2008年的湘江株洲段水质监测资料为基础,运用美国的健康风险评价模型,对湘江株洲段水环境进行健康风险评价。监测结果表明:湘江株洲段水质总体良好,各项指标均未超出地表水环境质量标准(GB3838-2002)中III类标准。由健康风险评价结果可知,湘江株洲段化学致癌物质由饮水途径所致健康危害的个人年风险按大小排列为As>Cr6+>Cd;非致癌物质由饮水途径所致健康危害的个人年风险按大小排列为Pb>NH3-N>Cu>Hg>CN>挥发酚;化学致癌物质对人体健康危害的个人年风险远超过非致癌物质;湘江株洲段各监测断面均存在较严重的健康风险,尤其是与衡阳交界的朱亭断面。