典型工业区土壤重金属污染特征及生物有效性研究

该文采集典型工业区土壤及植物样品,研究了典型工业区土壤中重金属污染程度、污染分布,并进一步分析了土壤中重金属污染特征及潜在生态风险。研究结果表明,研究区域表层土壤中中重金属含量依次从高到低为：Pb〉Zn〉Cr〉Cu〉Cd,平均含量分别为113.25、92.15、78.63、44.31和0.32 mg/kg。重金属含量均超过兰州市土壤背景值,其中毒性较强的重金属Pb的平均含量超过土壤背景值的5倍,但各采样点土壤中5种重金属的含量均低于土壤环境质量二级标准。土壤重金属纵向分析显示,随土壤深度增加,重金属含量降低,且污染物主要富集在表层0～20 cm。土壤重金属污染特征分析结果表明工业活动及交通对典型工业区的土壤Pb、Cd含量影响较大.采用地积累指数法对土壤质量进行评价,结果显示研究区域内土壤受到Cu、Zn、Pb、Cr轻-中度污染,受到Cd严重污染。土壤中重金属可提取态分析表明,典型工业区土壤中的Zn、Cd及Cu易于通过土壤-植物系统发生迁移,而Pb和Cr比较稳定,不容易发生迁移。植物样品分析结果表明植物中Zn含量较高,植物对重金属的富集能力从高到低依次为Zn〉Cu〉Cr〉Pb。

兰州市西固区土壤中PAHs污染特征及来源解析

为了解石油工业区土壤中PAHs（多环芳烃）的污染特征、来源及潜在危害,选择兰州市西固区为研究区域,系统采集表层土壤样品及部分剖面样品,采用GC-MS检测方法,分析了土壤中PAHs的污染水平与分布、来源及潜在致癌风险.结果表明：研究区表层（0-20 cm）土壤中w（∑PAHs）（22种PAHs的总质量分数）在535-32 300μgkg之间;PAHs在土壤剖面的纵向分布上主要集中在5-10 cm,在0-25 cm范围内变化不明显;表层土壤中PAHs主要以2-3环为主.相关性分析显示,土壤中w（∑PAHs）与w（TOC）无显著的相关性,表明TOC并非影响土壤中PAHs持留的重要因素.研究区土壤中PAHs主要来源于石油、生物质和煤炭的燃烧,∑TEQBaP（22种PAHs的毒性当量浓度,以苯并[a]芘等效浓度计）平均值为190μgkg,表明土壤中PAHs的潜在致癌性较低.

我国西北黄土对阿特拉津的吸附行为及影响因素

为了探讨ATZ（阿特拉津）在黄土中的吸附/解吸行为及主要影响因素,以我国西北黄土为供试土样,采用批量试验法研究了黄土对ATZ的吸附动力学和热力学行为特征.结果表明：黄土对ATZ的吸附动力学过程更符合准二级动力学模型,吸附热力学过程更符合线性分配的Henry吸附模型（R^2〉0.90）,吸附过程中ΔGθ（吉布斯自由能）及ΔHθ（焓变）均小于0、ΔSθ（熵变）大于0,25～45℃温度范围内E（吸附平均自由能）为0.86～1.30 k J/mol,表明黄土对ATZ的吸附过程以物理吸附为主,属于自发放热过程且导致吸附体系混乱度增加.黄土对ATZ的吸附影响因素分析结果显示,随着系统温度的升高,ATZ在黄土中的饱和吸附量下降;pH在2～10范围内变化时,ATZ在黄土中的饱和吸附量随pH的增加呈明显降低趋势;初始ρ（ATZ）从2.5 mg/L增至10.0 mg/L时,黄土对ATZ的饱和吸附量也相应地从0.082 5 mg/g增至0.621 0 mg/g.结果显示,ATZ在黄土中的吸附速率受内部扩散、表面吸附和液膜扩散的共同影响,并且吸附过程主要受到土壤有机质疏水性分配作用的影响.

添加小麦秸秆生物炭对黄土吸附苯甲腈的影响

选择苯甲腈为目标污染物,研究添加不同热解温度制备小麦秸秆生物碳对黄土吸附苯甲腈的影响.研究表明：不加生物炭黄土对苯甲腈的吸附约8h达到平衡,而加入生物炭后,黄土对苯甲腈的吸附时间缩短,并随着加入生物炭热解温度的升高,吸附平衡时间缩短越明显,同时,黄土对苯甲腈的饱和吸附量也显著增加;添加生物炭黄土对苯甲腈的动力学吸附数据显示较好的符合了准二级动力学方程;无论是否添加生物炭,苯甲腈在黄土上的吸附都符合Freundlich吸附的等温模型,随系统温度升高,添加生物炭黄土对苯甲腈的饱和吸附量也显著增加,表明该吸附过程为吸热反应;苯甲腈在黄土上的吸附等温线符合C-型吸附等温模式.计算结果显示,平均吸附自由能E介于1.865～3.171k J/mol,表明苯甲腈在黄土上的吸附,无论是否添加生物炭,都以物理吸附为主;热力学参数计算结果显示,无论是否添加生物炭,黄土对苯甲腈的吸附过程中吉布斯自由能ΔGθ均小于0、熵变ΔS～θ和焓变ΔH～θ均大于0,表明土壤对苯甲腈的吸附为自发进行的吸热过程.研究结果说明,添加生物炭黄土对苯甲腈的吸附过程包含表面吸附和颗粒内部扩散、外部液膜扩散等机制.

兰州市西固区蔬菜重金属污染现状及健康风险评价研究

针对西北地区典型的工业区-兰州市西固工业区内种植的蔬菜进行重金属含量状况调查分析,对购自当地市场的8种蔬菜中Cu、Cd、Pb、Zn 4种重金属元素的含量进行分析,通过污染指数法和经蔬菜途径重金属暴露接触对人体的健康风险进行了系统评价。结果表明,蔬菜中均不含有Pb元素或Pb元素在蔬菜中的含量比较少,低于分析方法检测限;Cu元素含量最高的是茄子为0.067 mg/kg,含量最低的是菜花为0.015 mg/kg;Cd元素含量最高的是芹菜为0.067 mg/kg,含量最低的是白菜为0.023 mg/kg;Zn元素含量最高的是菠菜为1.001 mg/kg,含量最低的是辣椒为0.274 mg/kg。美国环境健康风险评估方法评价所得THQ值均小于1,表明实验所采集的大多数蔬菜样品的重金属含量符合农产品安全质量要求。

添加生物炭对西北黄土吸附克百威的影响

研究了不同温度下制得的生物炭对西北黄土吸附农药克百威的影响,并对溶液p H值和初始浓度对吸附的影响进行了探讨.结果表明,克百威在添加生物炭黄土上的动力学吸附过程较好地符合准二级吸附动力学模型;热力学吸附较好地符合Freundlich等温吸附模型;随着系统温度的升高,添加生物炭的黄土对克百威的吸附量增大,且其对克百威的吸附自由能变（ΔGθ）小于0,吸附焓变（ΔHθ）及吸附熵变（ΔSθ）均大于0,表明吸附是一个自发吸热且体系混乱程度增大的等温吸附过程.溶液p H值和克百威的初始浓度对添加生物炭的土样吸附影响较明显.当p H值为4-7时,添加生物炭的土样饱和吸附量随p H升高呈缓慢降低,当p H值大于7时,吸附容量随p H升高呈明显降低趋势.克百威初始浓度从20 mg·L^-1增至50 mg·L^-1的过程中,吸附量快速上升,初始浓度大于50 mg·L^-1时,吸附量随初始浓度的升高而缓慢增加并逐渐趋于平衡.