污染黑土中重金属的形态分布与生物活性研究

通过对污染和清洁黑土的耕层、非耕层分层采样分析,比较了Cd,Pb,Cu和Zn等在同一土壤耕层和非耕层以及不同采样点土壤中的形态分布和生物活性.结果表明,无污染黑土中这些重金属的形态分布一般为:残渣态>有机结合态>铁锰结合态>碳酸盐结合态>可交换态,外源污染则使可交换态重金属的含量增加.以生物有效性系数和迁移系数进行重金属生物活性评价,其在黑土中生物活性大小的顺序为:Cd>Cu>Zn>Pb.污染愈严重的土壤,重金属的生物活性和自身的淋溶能力相对较强,在非耕层中也表现出较高的生物活性.综合重金属在土壤中的含量和生物活性,发现2个污染点的黑土中Cd和Pb对当地农业生产和地下水安全已构成潜在的威胁.

砷对土壤生物学活性及蔬菜毒性的影响

通过室内培养及室外盆栽实验 ,研究了砷在粘盘黄褐土、红壤 (高肥力、低肥力 )、水稻土上的生物学效应。研究结果表明 ,砷浓度<30mg/kg时对土壤中纤维素的分解有刺激作用 ,砷浓度>60mg/kg 时对土壤中纤维素分解有抑制作用 ;砷对土壤呼吸强度的影响不显著 ;施入有机物料可以减轻砷对微生物的毒害作用。四季豆是对砷敏感的作物 ,砷浓度>30mg/kg 时产生明显的中毒症状 ;施入磷肥可加重砷对四季豆的毒害作用。

猪粪和稻草对镉污染黄泥土生物活性的影响

通过培养试验研究了猪粪和稻草对Cd污染黄泥土生物活性的影响 .结果表明 ,Cd污染土壤的生物活性下降 .施用有机肥料后 ,土壤有效态Cd含量降低 ,降幅约为 4 0 % ;微生物量C、N、P和脱氢酶、过氧化氢酶的活性增高 ,增幅为 30 %～ 10 0 % ,其中微生物量C、N与土壤有效态Cd之间有显著的负相关关系 。

某冶炼厂污染土壤中铜的赋存形态及生物有效性研究

采用化学连续浸提法对冶炼厂污染土壤中铜的赋存形态进行了比较分析,并且计算了铜的生物有效性系数.结果表明,铜生产区铜的形态分布(质量分数)顺序为:残渣态>碳酸盐结合态>有机结合态>铁锰氧化物结合态>可溶态、可交换态;而锌生产区铜的形态分布(质量分数)顺序为:残渣态>有机结合态>碳酸盐结合态>铁锰氧化物结合态>可溶态、可交换态;铜主要是以较稳定的残渣态为主,铜生产区达63.4%,锌生产区为38.5%.根据计算铜生产区、锌生产区重金属的生物有效性系数大小顺序分别为:K3>K2>K1,K2>K3>K1.

辽宁省某冶炼厂铜锌生产区土壤锌污染研究

对某冶炼厂生产区周围污染土壤中锌的形态分布进行了分析,并且研究了不同生产区重金属的生物活性,计算了重金属锌对生物有效性系数和重金属迁移系数。实验结果表明,该厂不同生产区周边污染土壤中锌的形态分布规律基本相同,即RES(Fe-Mn(OM(CA(EXC、WS;A区和B区锌的生物有效性系数大小顺序均为:K3>K2>K1;而A区与B区的生物可利用性相比较而言,K1(B区)(K1(A区),即B区的生物有效性大于A区;B区锌的迁移能力大于A区。

猪粪和稻草对铬污染黄泥土生物活性的影响

通过培养试验研究了猪粪和稻草对Cr污染黄泥土生物活性的影响。结果表明,Cr污染土壤的生物活性下降。施用有机肥料后,土壤有效态Cr含量降低,降幅约为30%,而微生物量C、N、P含量和脲酶、过氧化氢酶的活性增高,增幅为15%～273%。微生物量C、N与土壤有效态Cr之间有显著的负相关关系,可作为污染土壤的生物指标。

土壤中石油烃与降解菌群的相互作用研究

以江汉油田石油污染土壤为研究对象,通过室内模拟修复试验,向石油污染的土壤中添加降解菌群的营养液后,在不同处理时间检测土壤中的石油烃含量、组成以及微生物的活性、多样性和功能基因的变化,研究土壤中石油烃与微生物的相互作用规律。试验结果表明:在添加LB培养基菌悬液的土壤中石油烃在35d内降低了30%,其中低分子量正构烷烃和多环芳烃先降解,高分子量正构烷烃和多环芳烃后降解,同时生成低分子物质;采用ARISA技术对DNA-ITS-PCR产物分析发现,降解菌群添加至土壤后很快成为优势菌,但随着时间的延长土壤微生物多样性发生较大的变化,微生物功能基因多样性检测显示,降解菌群处理土壤前期微生物可能主要以烷烃降解过程中生成的醇类等物质为底物,而后期可能以芳香类降解过程中生成的酚羟类物质为底物。

克拉玛依石油污染土壤微生物类群及其代谢活性研究

采用GC、平板稀释法、Biolog微平板技术研究了克拉玛依石油污染地区不同土层(0~15 cm、15~30 cm、30~45 cm)的土壤烷烃含量、微生物的群落变异情况和微生物代谢活性。结果表明:石油污染土壤烷烃含量高,其与细菌、真菌、放线菌数量分别呈显著负相关(r=-0.885,P<0.05)、负相关及极显著负相关(r=-0.948,P<0.01)。不同土层的清洁土壤和石油污染土壤中细菌、真菌、放线菌数量随深度增加呈递减趋势。不同土层清洁土壤受石油胁迫之后细菌、放线菌数量极显著减少(P<0.01),0~15 cm土层真菌数量增加极显著(P<0.01),15~30 cm、30~45 cm土层增加不显著(P>0.01)。不同土层清洁土壤微生物代谢活性极显著高于石油污染土壤(P<0.01),土壤微生物代谢活性随深度增加代谢活性降低。不同土层的清洁土壤和石油污染土壤微生物群落对六大碳源利用体现出差异。主成分分析(PCA)表明,不同土层的清洁土壤与石油污染土壤微生物群落对31种碳源利用在PC1方向有极显著差异(P<0.01),不同土层之间差异主要体现在PC2方向。综合PC1、PC2对碳源利用差异主要是I-赤藻糖醇、L-苏氨酸。

西藏多不杂铜矿区土壤与河床沉积物中重金属元素特征及其环境意义

西藏多不杂铜矿是一大型斑岩型富金铜矿床,已探明铜资源量超过400×104 t,目前尚未开发且研究主要集中于找矿与地质成矿等方面,很少进行环境方面的研究。为了解西藏多不杂铜矿在未开采前矿区重金属元素的富集状况和迁移特性,对多不杂铜矿区地表土壤和萨玛隆河河床沉积物进行了样品采集,测试Cu、Pb、Zn、As、Cd、Cr、Hg等7种重金属元素含量和赋存形态;采用地累积指数法、内梅罗综合污染指数法、风险评估编码法对矿区重金属元素的富集程度和生物活性进行评价。结果表明:多不杂铜矿区地表土壤和萨玛隆河河床沉积物中的多数重金属元素含量分配受到多不杂铜矿的影响很大,且二者具有显著的相关性;多不杂铜矿区地表土壤中Cu尤为富集,含量最高达到21020.000×10-6,超过《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)中Ⅲ级标准的50倍,综合污染指数为39.43,达到重度污染级别,多数样品的地累积指数也达到极强污染级别,且其生物活性为中度风险,容易迁移转化,对环境的影响很大;萨玛隆河河床沉积物中Cu最高含量为2406.000×10-6,为Ⅲ级土壤环境质量标准的6倍,其综合污染指数为38.13,显示重度污染,污染率为91.6%,但其生物活性为低风险级别,迁移能力较弱,对环境的影响不是很大,但仍不可轻视;Cd虽然含量不高,低于Ⅲ级土壤环境质量标准,但是其在河床沉积物中主要以碳酸盐结合态存在(占比为48.01%),生物活性达到极高风险级别,对环境影响较大;Pb、Zn、As、Cr、Hg含量普遍较低,且生物活性较弱,能够稳定存在于土壤中,基本不会对环境造成影响。

碱激发水泥固化稳定重金属污染土的强度和浸出特性试验研究

以固化重金属工业污染土为研究对象,采用两种碱激发水泥固化剂(A、B)对重金属污染土进行固化稳定处理。选用pH值、无侧限抗压强度试验、浸出和形态提取试验分别研究固化剂掺量和养护龄期对固化土强度、浸出及赋存形态的影响规律。强度和浸出试验结果表明:由火碱、偏高龄土或由消石灰、泡花碱组成的两种碱激发剂与普通硅酸盐水泥构成的固化剂(A、B)均可以改善污染土的强度特性,降低重金属Cd、Pb、As、Zn的溶出,随着固化剂掺量和养护龄期的增加,固化土A和B的强度、浸出及赋存形态均明显改善。但相同掺量和养护龄期条件下,固化土A的强度、溶出均好于固化土B。赋存形态试验结果表明:固化土A中Cd、Pb、As、Zn形态稳定性明显优于固化土B中的同类重金属,固化剂A可将污染土中的Cd、Pb、As、Zn从弱酸态向可氧化态和残渣态转化,而固化剂B可将污染土中的Cd、Pb、As、Zn从弱酸态向可还原态转化。固稳机制不同是固化土A、B的强度、浸出及赋存形态差异的根本原因。