改性沸石粉-水泥固化Cu污染土强度试验研究

土体遭受Cu污染后不仅对植物生长造成危害,其中的Cu也会通过食物链逐级富集,最终对人体造成威胁,并且土体中的Cu^(2+)可能对土体本身的微观结构、力学性质等产生影响。目前,国内外对重金属污染土通常采用水泥固化处理,但需要大量水泥才能达到理想除污效果。选取改性沸石粉与水泥对Cu污染土进行联合固化,通过强度试验发现土体受重金属铜污染后,无侧限抗压强度值会降低,采用改性沸石粉-水泥稳定/固化后,显著提高了土体的无侧限抗压强度,并且固化后土体的无侧限抗压强度值与水泥掺量、Cu^(2+)浓度和养护龄期等因素相关,其中Cu^(2+)浓度影响较小,水泥掺量和养护龄期对强度值的影响均比较大。

蚯蚓-秸秆及其交互作用对黑麦草修复Cu污染土壤的影响

以高沙土为供试土壤，加入Cu^2＋以模拟成：0，100，200，400mg／kgCu^2＋的Cu污染土壤，设置接种蚯蚓（E）、表施秸秆（M），同时加入蚯蚓和秸秆（ME）及不加蚯蚓和秸秆的对照（CK）4个处理，并种植黑麦草。研究蚯蚓、秸秆相互作用对黑麦草吸收、富集铜的影响。结果表明：加入秸秆显著提高了蚯蚓的生物量，一定程度上缓解了重金属对蚯蚓的毒害，同时蚯蚓显著提高了秸秆的分解率，较无蚯蚓对照提高了58．11％～77．32％。接种蚯蚓（E，ME）还提高了土壤有效态重金属（DTPA-Cu）含量，秸秆处理（M）则降低了土壤有效态重金属含量。研究还发现，E处理促进了黑麦草地上部生长，而M和ME处理均显著提高了黑麦草地下部的生物量。E和ME处理同时提高了植物地上部和地下部的Cu浓度及Cu吸收量，M处理则只对植物的地下部Cu浓度和Cu吸收量有显著促进作用。总体来看，E处理、M处理及ME处理分别使黑麦草地上部Cu富集系数提高了31．22％～121．07％．2．12％～61．28％和25．56％～132．64％。

EDTA淋洗修复Cu污染土壤的去除效率与适宜淋洗剂用量的选取

采用批量淋洗实验方法,以乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA-Na2)溶液修复某工业废弃地Cu污染土壤,研究了不同EDTA-Na2用量对重金属Cu的去除效果以及Ca、Fe等常量元素的释放特征。结果表明,在实验条件下,Cu的去除率随着EDTA-Na2用量的增加而提高,4.00 mol/kg时达到最大,同时随着EDTA-Na2用量的增加,Ca的释放量减少,Fe、Al等释放量增加;以土壤三级标准(GB15618-1995)作为修复目标,当EDTA用量为0.80 mol/kg时,淋洗后土壤中Cu基本达到三级标准;通过计算每摩尔EDTA洗出金属的摩尔数,发现EDTA对金属的洗出效率(摩尔比)随着淋洗剂用量的增加而下降;当采用0.80 mol/kg EDTA用量时,Cu/(K+Na+Ca+Mg+Fe+Al+Mn+Si)的摩尔比最大,继续增加EDTA用量,Cu/(K+Na+Ca+Mg+Fe+Al+Mn+Si)的摩尔比下降,表明较高的EDTA用量主要用于其他金属元素的释放。因此在本研究中0.80 mol/kg EDTA是适宜的淋洗剂用量,修复后土壤不仅可以达到土壤三级标准,而且相对于其他金属而言,对Cu的洗出效率最大。在化学淋洗修复中应根据土壤修复目标,结合金属的总去除率和EDTA对金属的洗出效率来选取适宜的淋洗剂用量。

沉水植物对淡水养殖池塘底泥重金属Cu污染的修复研究

为了解沉水植物对养殖池塘底泥中重金属Cu的修复效果,采用室内盆栽实验方法,以苦草( Vallisneria natans )、轮叶黑藻( Hydrilla verticillata )和伊乐藻( Elodea nuttallii )三种沉水植物在底泥Cu浓度分别为28.34 mg/kg (背景值)和112.42 mg/kg (处理组)培养120 d,通过定期采集根际土壤和收割根茎叶部位测定各相关指标,研究了沉水植物对淡水养殖塘底泥重金属Cu污染的修复效果。结果显示:( 1)这3种沉水植物对Cu胁迫均具有较强的耐受性,不同植物对Cu的富集差异很大,富集能力顺序依次为苦草>轮叶黑藻>伊乐藻,且差异显著;( 2)试验结束时,Cu处理组中三种沉水植物对底泥Cu去除率依次为55.72%、48.62%和39.27%,对照组底泥中去除率分别为19.90%、21.88%和16.23%;( 3)通过进一步分析三种沉水植物SOD和POD活性及根际土壤脱氢酶活性的变化情况,表明苦草对重金属Cu胁迫具有更高的耐受适应机理。

蟛蜞菊耐受土壤Cu污染胁迫的光合特性与机理

为揭示蟛蜞菊(Wedeliatrilobata)耐受土壤Cu污染胁迫的机制,设计盆栽试验模拟土壤Cu污染胁迫处理蟛蜞菊。处理3个月后,测定其地上生物量,叶片叶绿素含量,用Ciras-2测定其叶片气体交换常数、Pn-CO_2响应曲线及根呼吸强度,用Handy-PEA测定其叶片荧光参数。结果显示,不同程度的Cu污染胁迫显著(P<0.05)影响蟛蜞菊叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)、气孔导度(Gs)、细胞间CO_2浓度(Ci);Cu污染也影响蟛蜞菊叶片Pn-CO_2响应曲线;Cu污染胁迫使蟛蜞菊叶片光合性能指数(PIabs)明显下降,单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、单位反应中心捕获的用于还原QA的能量(TR0/RC)、以吸收光能为基础的驱动力(DFabs)、反应中心捕获的激子中用来驱动电子传递到电子传递链中超过QA的其他电子受体的激子占用来驱动QA还原激子的比率(ψE0)、用于电子传递的量子产额(φE 0)等指标均有所下降,快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP)出现K点。但是,不同程度的Cu污染胁迫对蟛蜞菊的地上生物量、根呼吸强度均无显著(P>0.05)影响,非高浓度Cu污染胁迫(≤373.27 mg·kg^(-1))对蟛蜞菊叶片Chla、Chlb也无显著(P>0.05)影响。研究结果说明蟛蜞菊能耐受Cu污染胁迫以叶绿素不受破坏和根系活力不受影响为基础。

重金属Cu污染土壤GLDA和FeCl_(3)淋洗修复效果的分析研究

随着社会日益进步,现代工业和农业飞速发展,土壤重金属污染现象日渐凸显,已逐渐变成世界性的热点问题,引起了人们的广泛关注。土壤淋洗技术是一种可将目标重金属从土壤中去除的有效手段。本文以新型螯合剂(GLDA)、氯化铁(FeCl_(3))2种淋洗剂为研究对象,分别对其单一淋洗进行振荡淋洗实验,研究2种淋洗剂分别在溶液浓度、液固比、淋洗时间等唯一变量条件下对重金属Cu的去除效率。

Cu污染土壤中溪荪和花菖蒲的生长状况及对Cu的积累及转运能力

采用土壤栽培方法,研究了在Cu添加量为0(CK)、200、400、600、800和1 000μg.g-1的土壤中溪荪(IrissanguineaDonn ex Horn.)和花菖蒲(I.ensataThunb.var. hortensis Makino et Nemoto)叶和根的数量、长度及生物量(干质量)6个生长指标的变化趋势,并对叶和根中的Cu含量和积累量、全株的Cu积累量、Cu的富集系数及转运系数进行了比较分析。结果表明:随土壤中Cu添加量的提高,溪荪的根数逐渐降低且显著低于对照;而溪荪的其余5个生长指标和花菖蒲的6个生长指标均总体呈现出在Cu添加量较低的条件下逐渐增加并显著高于对照、在Cu添加量较高的条件下逐渐减小且显著小于对照的变化趋势;其中在Cu添加量1 000μg.g-1的土壤中2种植物的生长均受到显著抑制(P<0.05);而添加400和600μg.g-1Cu则分别对2种植物的生长有一定的促进作用。随土壤中Cu添加量的增加,溪荪和花菖蒲叶及根中的Cu含量均逐渐提高;溪荪对Cu的富集系数和转运系数以及花菖蒲对Cu的富集系数均显著小于对照,而花菖蒲对Cu的转运系数则呈现在Cu添加量较低的条件下高于对照、Cu添加量较高的条件下低于对照并逐渐减小的趋势;在添加了Cu的土壤中,溪荪叶、根和全株对Cu的积累量均低于花菖蒲,但均显著高于对照,且2种植物根的Cu含量及积累量均大于叶片,表明溪荪和花菖蒲均具有一定的Cu积累能力,且主要积累在根中,花菖蒲对Cu的积累能力优于溪荪。综合分析结果显示:溪荪和花菖蒲不是Cu超积累植物,但对Cu胁迫均具有一定的耐性,且花菖蒲的耐性略强于溪荪;溪荪和花菖蒲分别适宜栽植于Cu含量400和600μg.g-1以下的土壤中,可用于轻度和中度Cu污染土壤的植物修复和环境美化。

Cu污染造成的感应加热弯管裂纹分析

针对某制管厂生产的热煨弯管外弧侧出现裂纹的现象,通过化学成分分析、微观组织分析、金相分析、扫描电镜与能谱分析,发现裂纹中有低熔点金属Cu存在,根据检测结果,结合感应加热弯管的煨制过程,进一步深入研究感应加热弯管外弧裂纹的产生原因。得出结论:低熔点金属Cu污染易发生铜脆,是造成该感应加热弯管开裂和扩展的主要原因。结合相关标准和实际生产情况,提出了预防感应加热弯管外弧裂纹产生的两点建议。

沼渣型土壤调理剂用于修复Cu污染效果研究

原位钝化是修复重金属污染土壤的重要途径之一,通过钝化降低土壤中重金属有效态含量,从而减少重金属迁移及对植物的毒害。文章选用沼渣、牡蛎壳粉为原料,制备了一种有机-无机符合型沼渣土壤调理剂,研究这种土壤调理剂对水中的Cu^(2+)吸附效果和对土壤中铜的钝化效果。研究表明:这种土壤调理剂对水中的Cu^(2+)吸附效量能达到2.5 mg·g^(-1)。

Cu污染对玉米幼苗生理生化的影响

通过采用Hoagland营养液培养的方法,研究Cu污染对玉米幼苗生理生化的影响,对玉米的产量品质有重要意义。结果表明:随着铜溶液浓度的升高,叶绿素a的含量和叶绿素总含量呈先下降后微上升的趋势,叶绿素b的含量相对稳定;可溶性糖含量增加;蛋白质的含量先增加后下降,总体呈下降趋势;POD的含量先快速上升后有所下降,总体呈现上升趋势;CAT的含量是先下降后上升再下降。

糖蜜与加密种植对水稻吸附Cd、Cu及对土壤微生物的影响

为研究糖蜜协同加密种植对水稻吸附重金属Cd、Cu的影响,以总Cd含量为0.675 mg/kg、总Cu含量为120 mg/kg的复合污染土壤为研究对象,以氨基酸废母液和糖蜜作为水稻种植肥料,结合不同的种植密度,研究水稻叶片SPAD值、稻米中重金属含量、土壤微生物种群变化以及土壤有效态重金属在不同时期的含量变化、水稻植物重金属在不同时期、不同部位的变化。结果表明,施加糖蜜能显著减弱重金属对水稻的胁迫,糖蜜与密度为4株/盆(加密1倍)协同阻控重金属吸收的作用更加显著。在水稻种植试验中,施加糖蜜与不同种植密度结合,可提高水稻叶片SPAD值1.82~6.51,降低土壤有效态Cd含量0.0220~0.0306 mg/kg,降低土壤有效态Cu含量2.2887~8.0300 mg/kg,分别降低水稻根中总Cd、总Cu含量0.0646~0.6357、1.5502~63.7990 mg/kg,降低水稻茎中总Cd、总Cu含量0.1148~0.4529、1.0433~20.2448 mg/kg,降低水稻叶中总Cd、总Cu含量0.0124~0.4951、0.6087~19.2278 mg/kg,降低水稻精米中总Cd、总Cu含量0.0223~0.0620、0.3431~1.5327 mg/kg。同时,施加糖蜜后能使土壤中微生物种群丰度明显增加,Ace指数最高达4830.46(A1处理),Chao指数最高达4320.18(A1处理),Shannon指数最高达6.50(A2处理),进一步验证糖蜜对水稻阻控复合污染重金属的积极作用。

蚯蚓与植物联合去除猪粪中的Cu,Zn污染研究

由于饲料添加剂的使用,畜禽粪便中的重金属污染已非常普遍,尤其是Cu,Zn污染最为显著。为此,利用蚯蚓对腐熟猪粪进行处理,再通过植物对蚓粪中Cu,Zn吸收的方法,进行了消除猪粪中重金属的研究。结果表明,蚯蚓对猪粪Zn有较强的吸收能力,富集系数为1.43;而对Cu的吸收能力相对较弱,富集系数为0.61。植物对Cu,Zn的吸收贡献不大,但可以作为饲料返回到动物体内,从而减少饲料添加剂中Cu,Zn的含量。通过蚯蚓与植物的联合处理,能有效地降低腐熟猪粪中Cu,Zn的含量。

干旱区污灌农田土壤Cu、Ni复合污染与土壤酶活性的关系

以重工业城市——甘肃省金昌市农业土壤为主要研究对象,采用室内分析测试方法,就污灌土壤重金属复合污染对酶的活性及微生物学参数进行了调查研究。结果表明,污灌区农田土壤中Cu、Ni重金属含量均超过土壤环境质量标准(GB15618—1995)中一级标准限量,但未达到二级标准。污灌区农田Cu、Ni复合污染对土壤脲酶、酸性磷酸酶和碱性磷酸酶活性均表现为激活作用;对过氧化氢酶和转化酶的抑制作用较小,而对多酚氧化酶的抑制作用较强,因此,多酚氧化酶可做为土壤Cu、Ni复合污染监测和评价的主要生化指标。污灌农田土壤微生物生物量和基础呼吸速率显著高于清灌土壤。除pH与转化酶活性之间呈显著(P<0.01)正相关关系外,其他土壤理化因子与土壤酶活性和微生物参数之间均呈显著(P<0.05或P<0.01)的正或负的相关关系,在污灌土壤中Cu、Ni复合污染对酶活性所表现出的屏蔽效应可能受到土壤有机质的影响。

改良材料强化紫薇修复Cu污染土壤

选用木本植物紫薇为研究对象,采用室内盆栽试验方法,研究了不同有机改良材料及螯合剂二乙胺四乙酸(EDTA)和乙二胺二琥珀酸(EDDS)添加量对植物修复Cu污染土壤的影响。结果表明:螯合剂EDTA和EDDS较有机改良材料对紫薇修复Cu污染土壤强化效果好,且EDTA添加量为5 mmol/L,或EDDS添加量为3 mmol/L时,对紫薇修复土壤Cu的强化效果较好;添加有机改良材料均对紫薇修复低Cu污染土壤有强化作用,且添加量为30%时强化效果明显,但不同有机改良材料对紫薇修复高Cu污染土壤的强化作用则存在一定差异,仅50%的绿化植物废弃物、农业有机废弃物和草炭处理具有强化效果。

洛河水蓼受Cu、Zn污染的形态变化研究

本实验在洛河中采集水蓼,分别置于梯度浓度的CuSO_4和ZnCl_2中培养,观察其形态变化.结果表明,水蓼在CuSO_4溶液中培养12天后,叶片在浓度1.5mg/L以上受到影响,从下至上逐渐出现枯黄、斑点,在浓度超过2.5mg/L时,靠近根部的叶片干枯、脱落;在氯化锌溶液中,叶片在浓度1.5mg/L以上受到影响,在浓度达到2.5mg/L时,靠近根部的叶片枯萎、脱落,水廖的茎部变软,向一边倾斜.以上结果说明,水蓼对于Cu、Zn的污染均比较敏感,有明显的形态变化,可以作为这两种重金属污染的报告植物.

松嫩平原耕作黑土Cu、Pb、Zn的污染现状分析

黑土区是中国重要的商品粮生产基地之一,对于中国的粮食安全和国民经济的稳定起着举足轻重的作用。以松嫩耕作黑土土壤为研究对象,对呼兰、绥化、海伦、依安与嫩江5个调查区的土壤中Cu、Pb、Zn的污染现状进行研究,揭示耕作黑土的健康状况,为黑土生态系统的科学管理提供理论依据。采用内梅罗综合污染指数法及TOPSIS法进行环境质量综合评价。结果表明:土壤Cu、Pb、Zn的污染程度,由东南至西北未表现出明显的分布规律。呼兰、依安土壤Cu、Pb、Zn的污染程度低于绥化、海伦和嫩江;大部分样地土壤Cu、Pb、Zn污染程度具有随剖面深度的增加而增加的特点,仅有绥化土壤10～20cm土层污染程度小于0～10cm土层。Cu、Pb、Zn各元素之间没有呈现显著的相关性,表明3种元素来源是不同的。2种方法的评价结果基本一致,研究区域黑土环境质量良好。

森美思纳米材料在Cd、Cu复合污染稻田施用效果研究

森美思(SAMMNS)是一种应用于"三废"污染治理的纳米多孔复合材料。为验证森美思纳米材料在稻田重金属Cd污染的治理效果,在土壤Cd、Cu复污染稻田开展了森美思纳米材料不同用量的正规田间试验。试验显示,施用化肥会使土壤酸化,使糙米Cd量降低和糙米Cu量上升。水稻对Cd具有很强的富集效应,对Cu只是一般吸收。结果表明,施用森美思纳米材料能显著提升土壤pH值,有效降低土壤有效Cd量和糙米Cd量,土壤有效Cd量与糙米Cd量之间存在正相关性。施用3000 kg/hm^2森美思纳米材料糙米Cd量均值比空白对照和施肥对照分别下降40.54%和30.62%,处理差异达到显著水平。施用森美思纳米材料对降低糙米Cu量也有一定作用,但不及降低糙米Cd量效果。施用森美思纳米材料对水稻有小幅增产效果。

蚯蚓和秸秆对铜污染土壤微生物类群和活性的影响

试验设置4个Cu浓度水平：0、100、200和400 mg·kg^-1 Cu^2＋,每个Cu浓度水平设置4个处理：对照（CK）、表施秸秆（M）、接种蚯蚓（E）、同时加入蚯蚓和秸秆（ME）,研究了在Cu污染土壤中加入蚯蚓和秸秆对土壤微生物数量及活性的影响.结果表明：Cu污染、秸秆和蚯蚓均明显影响土壤微生物类群; Cu污染对细菌、放线菌具有抑制作用,而对真菌没有影响;秸秆显著提高了真菌数量;蚯蚓使土壤细菌、放线菌数量显著增加,而对真菌数量影响不大.Cu污染浓度＞200 mg·kg^-1处理对微生物量碳具有抑制作用;加入秸秆或蚯蚓,可显著提高土壤微生物量碳,而且同时加蚯蚓和秸秆处理土壤微生物量碳增加最显著.加入蚯蚓和秸秆后,土壤呼吸值显著增高.Cu＜200 mg·kg^-1时,蚯蚓处理土壤呼吸值最大,平均比对照高3.06～5.58倍;Cu≥200 mg·kg^-1时,蚯蚓、秸秆同时加入处理土壤呼吸值最高.4个处理土壤代谢商大小顺序为：ME＞E＞M＞CK.蚯蚓和秸秆处理对土壤NH4^＋-N没有影响,而对土壤NO3--N影响各异.接种蚯蚓,可显著提高土壤NO3--N含量;加入秸秆,可显著降低土壤NO3--N含量;同时加入蚯蚓和秸秆处理NO3--N含量最低.相关分析表明,土壤有效态Cu（DTPA-Cu）与土壤放线菌、细菌呈显著负相关,而与土壤呼吸、土壤NO3--N、NH4^＋-N含量呈显著正相关.引入秸秆和蚯蚓,可在一定程度上减缓Cu污染对微生物数量和活性的影响.

铜污染对高等植物的生理毒害作用研究

本文综述了当前国内外Cu污染对高等植物生理毒害的研究近况,探讨了Cu过量对植物光合作用、细胞结构、细胞分裂、酶学系统和其他营养元素的吸收等的影响,并探讨了该方面研究存在的不足及其展望。

铁细菌A生物修复铅铜污染土壤

为改善生物修复重金属污染土壤的方法,利用铁细菌A代谢作用形成的铁基络合物对Pb^(2+)、Cu^(2+)污染土进行生物修复。采用不同灌浆方式研究修复效果;借助扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶转换红外光谱(FTIR)等方法对铁基络合物的组成和结构进行分析与表征,分析重金属的沉积机理。结果表明:1次生物灌浆后有效态Pb^(2+)、Cu^(2+)含量分别减少64.6%~70.4%和47.6%~49.2%,2次灌浆后分别减少75.1%~85.5%和73.3%~78.9%;微区分析显示,铁基络合物晶形较差,但含有具有优异絮凝效能、较大比表面积的施氏矿物及碱式磷酸铁等物质。铁基络合物通过吸附和共沉作用实现了对污染环境中重金属的固定。