复合污染土壤中土霉素的吸附行为及其对土壤重金属解吸影响的研究

参考经济合作与发展组织（OECD）化学品试验导则No.106,采用批量平衡试验的方法,探讨了土霉素（Oxytetracycline,OTC）在3种土壤中的吸附解吸特性,并考察了土霉素外加量对土壤中4种代表性重金属元素（铜、锌、铅、镉）解吸量的影响。试验设置的土霉素初始浓度为0.01、0.1、1.0、5.0、10.0、25.0、50.0、100、200和400 mg L-1。结果表明：（1）存在一个土霉素特征浓度,高于或低于该浓度值时土霉素的吸附性质有所差异,且高低两个浓度范围内的数据均能用Freundlich模型与Langmuir模型较好地拟合;（2）当土霉素浓度在0~25 mg L-1之间时,能在土壤表面与重金属发生竞争吸附,且重金属解吸量随土霉素浓度的增加而增加;当土霉素浓度在25~100 mg L-1之间时,部分游离态重金属以与土霉素的络合物形式重新固定于土壤表面,土壤重金属的解吸量随土霉素浓度增加而减少;土霉素浓度高于100 mg L-1时,体系p H相对于对照有明显下降,土壤重金属的解吸量与土霉素浓度又呈正相关。

畜禽有机肥对典型蔬果地土壤剖面重金属与抗生素分布的影响

采集不同类型的畜禽有机肥及施用后的土壤,测定其重金属浓度,同时利用超声波提取-SPE-LC/MS/MS方法分析土壤中14种抗生素的污染特征,研究长期施用畜禽有机肥对典型蔬果地土壤剖面重金属与抗生素分布的影响。结果表明,猪粪、羊粪、鸡粪3种畜禽有机肥中最易造成土壤污染的是猪粪,Cu、Zn和Cd含量分别为197.0、947.0和1.35 mg·kg-1。不同土地利用方式下,施用有机肥均使重金属在土壤剖面呈现表聚现象,以设施菜地最为突出,Zn和Cd积累明显,0～20 cm土层含量分别为203和0.48 mg·kg-1。不同土地利用方式下,14种抗生素的含量与组成在土壤剖面上存在明显分异,随土层深度增加含量迅速下降,但在>80～100 cm土层仍有检出;设施菜地表层土壤抗生素含量为39.5μg·kg-1,积累和残留明显高于林地和果园,特别是四环素类和氟喹诺酮类,含量分别为34.3和4.75μg·kg-1。可见,农田土壤长期大量施用畜禽有机肥可引起重金属和抗生素的复合污染,具潜在生态风险。

重金属高污染农田土壤EDTA淋洗条件初探

通过室内振荡淋洗试验研究了乙二胺四乙酸二钠(EDTA)浓度、淋洗时间、液固比、淋洗次数对甘肃省白银市某高污染农田土壤中重金属去除效果的影响,并测定了EDTA淋洗前后土壤中重金属形态的变化。结果表明:淋洗剂浓度和液固比越高、淋洗时间越长、淋洗次数越多,对重金属的去除效果越好。在EDTA浓度为5 mmol/L、液固比为2.5、连续振荡淋洗3次、每次1 h时,对土壤中Cd、Cu、Pb、Zn 4种重金属的总去除率分别为55.2%、21.9%、19.3%和20.9%,其中Cd淋洗效率最高。EDTA对土壤中交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态重金属的去除效果明显,但不能有效去除有机及硫化物态和残余态土壤重金属。

水稻生产改为蔬菜或葡萄栽培对土壤养分的影响研究——以浙江富阳为例

以浙江杭州郊区为例,研究了土地利用方式变化对土壤养分的影响,以期对土地利用方式的选择提供借鉴。选取当地3种典型的土地利用方式变化类型,调查由传统水稻生产改为种植高经济收益的芦笋、葡萄或芥菜后不同年限对土壤养分变化的影响。结果表明,水稻田改种芦笋后,除铵态氮以外,土壤表层中的其他养分(有机碳、全氮、全磷、全钾、硝态氮、有效磷、速效钾)浓度均显著提高(P<0.05);全氮、全钾以及硝态氮的增幅延续到剖面深层。其他两种类型的土地利用方式变化也有相似规律,其中有效态养分增幅更为明显。土地利用方式变化对养分分布也有一定的影响,水稻田改种芦笋后全氮和全钾的浓度增加最为显著,而改种葡萄后变化最大的养分是速效钾,改种芥菜后土壤硝态氮上升更显著。因此,水稻田转变成种植其他经济作物会引起土壤表层乃至剖面深层养分浓度的增加,可能造成农业面源污染,易引起养分流失和导致水体富营养化。

基于农田中试试验的重金属污染原位钝化修复效果研究与评估

当前,受城市及工业化迅猛发展影响,我国耕地数量与质量持续下降,重金属污染问题尤为突出。原位固化技术作为一种绿色低碳技术,可有效限制重金属的可生物利用性,从而提高我国耕地数量与安全利用率。本研究以田间试验为基础,以小麦籽粒中重金属含量为评价标准,对酸改凹凸棒石、凹凸棒石、酸改Fixall药剂和Fixall药剂的剂量及应用条件进行探究。研究结果表明,对于铅、镉和砷,酸改凹凸棒石和酸改Fixall药剂对农田重金属的钝化效果更优,酸改凹凸棒石的最佳添加质量比分别为3%、3%和7%,与对照组相比,小麦籽粒中对应含量下降分别为48.21%、49.81%和25.40%。酸改Fixall药剂对农田重金属的钝化效果最佳添加质量比相同,均为3%,与对照组相比,小麦籽粒中对应含量下降分别为59.76%、46.63%和24.60%。其中,经添加比为3%的酸改Fixall药剂处理后,小麦籽粒中铅元素含量达到《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762-2017)规定的要求,其他重金属含量得到显著降低,对提高我国农田数量可利用性及使用安全率具有广泛的应用前景。