河北保定典型污灌区土壤Cu吸附特性研究

我国部分地区土壤污染形势严峻,主要表现为Cu等重金属元素严重超标。污水灌溉以及含Cu饲料过量使用等不合理的农业生产方式是导致Cu在耕地中富集的主要因素,严重威胁粮食安全和人类健康。以河北保定典型污灌区为研究区,通过静态吸附批量实验探究土壤吸附Cu的动力学和热力学特性。吸附动力学模型和等温吸附经验模型中得到的参数一致表明,表层土壤S1对Cu的吸附能力强于底部土壤S2。S1的有机质含量高于S2,提供了更多的表面吸附点位,这可能是导致土壤S1对Cu的吸附能力更强的原因之一。离子强度对土壤Cu吸附率的影响较小。溶液pH和溶解性有机物(DOM)含量对土壤Cu吸附率的影响明显,pH值与吸附量呈正相关,DOM浓度与吸附量呈负相关。由于土壤对pH有很强的缓冲能力,短时间的酸雨可能不会导致Cu的迁移。施用有机肥时,有机肥浸出液中高浓度的DOM可能会与Cu形成水溶性Cu-DOM络合物,促进Cu在土壤中的迁移,导致浅层地下水污染。     

粘土矿物-DOM复合体对多环芳烃的吸附研究

<正>土壤受垃圾渗滤液污染后,渗滤液中的水溶性有机物(DOM)能与土壤中的粘土矿物形成复合体,对多环芳烃(PAHs)在污染土壤中的迁移转化产生影响(Polubesova等,2008;Wang等,2008)。本实验以垃圾渗滤液为DOM提取原料,通过与吸附载体蒙脱石和高岭石复合制得粘土     

垃圾渗滤液水溶性有机物对污染土壤中重金属Pb迁移性的影响

采用土柱淋滤试验研究了不同填埋年限的垃圾渗滤液DOM在土壤中垂直迁移及其对土壤重金属Pb淋滤溶出的影响。结果表明,不同填埋年限(0.4~5.12 a)的垃圾渗滤液DOM在土壤中垂直向下的迁移速率存在差异,填埋时间短的垃圾渗滤液DOM在土壤中迁移性较强。与对照相比(不加渗滤液DOM),垃圾渗滤液处理对红壤中土壤重金属Pb的累积解吸率高74.25%;在潮土上高-38.79%,且垃圾填埋年限中期的渗滤液DOM对土壤重金属的溶出影响更显著,说明垃圾渗滤液DOM进入土壤环境对重金属的迁移有促进作用。     

包气带土壤组成对三氯乙烯的吸附影响研究

有机质和矿物质是包气带土壤中的主要吸附介质,其吸附特性直接影响有机污染物在环境中的迁移、转化等过程。分别采用分析纯石英砂和典型粘土矿物高岭石模拟土壤的原生矿物和粘土矿物,利用批实验的方法研究土壤中各组成部分对三氯乙烯(TCE)的吸附行为。土壤有机质的吸附行为通过全土样和矿物质的对比得出。结果表明,粘土矿物是吸附氯代烃的主要矿物质,原生矿物对氯代烃的吸附量很小;土壤有机质含量和土壤吸附量之间有很好的正相关性;土壤有机碳含量与土壤粘土矿物含量的比值是影响吸附行为的另一重要因素,比值越小,Koc值越大,土壤对TCE的亲和力就越强。由于自然界中的土壤有机质大都与矿物质形成有机质-粘土矿物结合体,据此推测有机质-矿物质结合体会影响有机质的组成和形态,从而对其吸附行为有重要作用。     

离子强度对苝与溶解有机质疏水性组分相互作用的影响

自然界水体(如地下水、湖泊、河流及海洋)中的溶解有机质(DOM)因具有显著的生态及环境功能而受到人们的广泛关注:DOM能够影响环境中污染物的命运,比如疏水性有机污染物(HOCs)与天然有机质结合后,其迁移途径、生物可利用性和毒性受到明显的控制,其对环境中生物的危害性减弱。本文运用荧光猝灭法测定了多环芳烃苝(perylene)与提取自红枫湖天然水体的DOM有机组分,计算了苝与DOM有机组分相互作用的分配系数(KDOC),探讨了影响相互作用的因素以及水体离子强度对分配系数的影响。研究认为,红枫湖DOM有机组分对多环芳烃苝的吸附能力与其芳香结构单元有很强的相关性,log KDOC值与有机组分在280 nm处的摩尔吸收(ε280)和分子质量有线性度较高的正比关系。一般而言,离子强度对分配系数的影响比较复杂,就总体趋势而言,增加离子强度有利于对PAHs吸附能力的提高。     

土壤中微塑料的吸附迁移及老化作用对污染物环境行为的影响研究进展

微塑料(粒径小于5mm的塑料颗粒),由于其自身较强的迁移特性及对环境污染物较强的亲和力,会引发严重生态风险,受到广泛关注。微塑料可以通过地膜破损、垃圾填埋和大气沉降等方式汇集在土壤中。土壤中的微塑料不仅会向下迁移,吸附富集共存的污染物,还会在表生地球化学作用下发生老化,对环境安全造成更大的威胁。本文基于近年文献重点综述了土壤环境中微塑料的吸附迁移行为以及老化作用对污染物环境行为的影响。结果表明：(1)微塑料在土壤中的迁移行为受到其自身理化性质(大小、形状及官能团)及土壤环境条件的影响;(2)微塑料可以吸附携带外部环境污染物迁移,从而改变污染物在环境中的归宿与生物可利用性;(3)老化作用会改变微塑料理化性质,影响微塑料的吸附与迁移能力,加速内源污染物的释放,其中有机污染物邻苯二甲酸酯释放的浓度范围约为50.3～6660ng/g,常见重金属Pb²⁺的释放浓度范围约为5.1～81.4μg/g。本文建议今后应加强三方面研究工作：(1)不同土壤环境中多因素耦合条件下,开展微塑料与环境污染物的相互作用机制研究,特别是不同土壤介质及环境因素对污染物在微塑料上的吸附/解吸/迁移行...     

铁碳共沉作用对土壤重金属的吸附性能研究进展

随着铁碳(Fe-C)共沉机理被越来越多的学者认可,Fe-C共沉物成为近年环境科学领域内的研究热点之一。在探讨铁氧化物和有机质的相互作用及Fe-C共沉物对重金属的吸附研究进展基础上,阐述了共沉物在固定土壤重金属离子方面的潜力:在有机质参与作用下,铁氧化物的表面性质、吸附性能等均发生了规律性变化,这些变化是决定土壤环境中重金属离子迁移转化的前提。在影响因素方面,p H值、有机质含量、铁氧化物种类及表面性质对共沉物的吸附效果影响较为显著。通过研究可以看出,一定条件下Fe-C共沉物所拥有的优良吸附性能将为土壤重金属污染场地修复治理工作提供重要理论基础。     

土壤溶解性有机质对植物吸收-输送-贮存重金属的影响研究现状与进展

土壤溶解性有机质对重金属生物地球化学循环中的生物可利用性起着重要作用。近年来,在土壤溶解性有机质对植物吸收、输送和贮存重金属过程的影响研究领域,国际上主要聚焦于以下三个探索方向:①土壤溶解性有机质与重金属形成配位体,改变重金属在土壤中的迁移性和植物根际环境的作用机理研究;②土壤溶解性有机质可突破植物细胞内重金属吸附点位的限制,通过控制植物细胞壁-重金属复合体的形态及重金属在细胞壁内外的吸收平衡,来干预重金属穿过细胞壁进入植物体的动力学过程研究;③土壤溶解性有机质-重金属的络合形态影响重金属在植物体内的输送和贮存作用过程与机理研究。本文基于研究溶解性有机质和重金属的植物过程中,水体溶解性有机质研究多而土壤溶解性有机质研究少的现状,针对溶解性有机质异质性的研究难点和溶解性有机质与植物亚细胞结构的配位特征的复杂性与局限性,从极性、官能团、配位结构等角度,分析并评述了土壤溶解性有机质和重金属生物地球化学中,植物吸收、输送和贮存重金属过程的研究现状和未来发展趋势。     

汞和镉在土壤中的吸附和运移研究进展

介绍了国内外近年来对重要的污染元素汞和镉在土壤中吸附和运移方面的研究成果。评价土壤吸附重金属离子多运用Langmuir、Freundlich及Temkin三种等温吸附曲线。影响土壤吸附汞和镉的因素主要有pH值、有机质、氯离子、土壤组分、土壤类型、竞争吸附离子的参与等。汞的活动性较差，其迁移性质缺乏研究；土壤中镉的二价离子在粘土衬层内的迁移过程中，可生成难溶性沉淀物质，阻碍了液体的渗透，因而导致渗透系数比纯水还低。引用参考文献45篇。     

包气带对三氯乙烯的吸附行为研究

有机污染物在包气带的吸附行为,直接影响有机污染物在环境中的迁移、转化等过程。采用浅层和深层包气带样品,利用批实验的方法研究不同有机碳含量的样品对三氯乙烯(TCE)的吸附行为。研究表明,包气带表层土壤比深层土壤的有机碳含量高,可能存在竞争吸附的问题,说明该土壤的吸附行为是以矿物吸附为主、有机质吸附为辅的类型;表层土壤的吸附具有较好的线性行为,不存在饱和吸附量;深层土壤有机碳含量低,其吸附为非线性的。     

金属矿区土壤重金属污染的植物修复研究现状

受矿业活动影响,金属矿区及周边土壤重金属污染已成为严重的环境问题之一。植物修复技术是近年来发展起来的清除土壤中重金属的一种有效、经济的生态技术。重金属污染土壤植物修复技术主要有植物固定、植物挥发和植物吸收等方式,植物固定技术是利用植物阻隔土壤中重金属的迁移,而植物挥发和植物吸收则是将土壤中的重金属移除。本文系统总结了迄今在金属矿区土壤重金属污染的植物固定和植物吸收修复技术研究方面的现状与进展,包括矿区超富集植物筛选、超耐受性植物筛选、提高重金属生物有效性的高效活化剂以及降低重金属迁移能力的化学钝化剂研究等。提出了当前相关领域研究中存在的主要问题,并提出了进一步研究的主要方向。     

城市土壤环境地球化学研究--以苏州市为例

通过苏州城市环境地球化学调查工作的实施，对城市土壤环境地球化学研究的工作方法进行了初步研究。结果显示。苏州城市土壤的主要污染区域分布于东南居民生活区、西部工业区、东部木材加工厂集中区及公路干线一带；主要污染物为重金属、有机污染物多环芳烃、有机氯农药等。根据城市自然地理环境、功能分区特点和分布面积大小，确定土壤环境地球化学采样密度和测试项目是城市土壤环境地球化学研究的关键技术。     

土壤中特异性微生物与重金属相互作用机制与应用研究进展

随着经济的发展,矿产资源的开采和利用程度越来越高,一方面发现有地表露头矿床的几率越来越小,另一方面其造成的重金属污染严重危害环境和人类健康。自然界中的微生物与扩散到环境中的重金属会产生相互作用,具有这种特异性的细菌既可应用于指示隐伏金属矿床,亦可应用于重金属污染生物修复。本文从特异性微生物与重金属相互作用微观机制、微生物找矿、重金属污染土壤的微生物修复三个方面,对其研究现状和进展进行了评述,重点对特异性微生物与重金属离子发生的吸附、累积与转化过程,微生物改变重金属元素分布、赋存状态和毒性作用机理,蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)与金的作用机制及其在寻找隐伏金矿的应用潜力,特异性微生物通过代谢产物吸附去除土壤中重金属元素及其辅助植物修复重金属污染等方面进行了介绍和阐述。     

土壤修复过程中重金属形态的研究综述

重金属污染土壤的修复是现阶段污染土壤治理中的难点之一,在土壤修复过程中对重金属的形态研究已在多个领域中开展,并且在重金属形态及其与生物有效性和毒性等研究领域取得了一定的成果。本文综述了现阶段在污染土壤修复过程中对重金属形态研究的主要领域,分析研究重金属形态的必要性,总结出土壤修复过程中重金属形态方面应当从重金属在土壤与植物中的存在形态入手,研究重金属元素在不同界面间的迁移转化规律,通过阻断重金属元素在污染源、土壤、生物之间的传递链条,以阻止重金属对生物体造成危害,从而为土壤重金属污染的治理修复提供理论基础。     

湘西金矿尾矿—水相互作用：1．环境地球化学效应

湘西金矿在生产过程中产生了大量的尾矿。该区尾矿－水相互作用强烈，并引起了尾矿中重金属元素的释放、迁移和对水体－土壤、蔬菜等表生环境的重金属污染。污染程度较大的元素均为Au、Sb、As、Cd、Hg、W等，与尾矿中元素的富集特征相一致。尾矿中重金属元素的水迁移能力由大到小顺序为Au、Cd、W、Sb、Pb、As、Zn、Cu。元素的生物吸收系数由大至小顺序为Cd、Au、Zn、Hg、Sb、Cu、Pb、As、W。植物中金属元素浓度主要受土壤中的浓度、植物种类和吸收的影响。     

Adsorption of bisphenol A on lignin: effects of solution chemistry

Adsorption of bisphenol A on a lignin isolated from black liquor, a waste product of the paper industry, was investigated to assess the possibility of using the lignin to remove bisphenol A from waters. Effects of pH, ionic strength, heavy metals, and dissolved organic matter (DOM) on adsorption were examined. Adsorption equilibrium was approached within 5?h. The adsorption capacity of bisphenol A on lignin was as high as 237.07?mg/g. Ionic strength had no influence on the adsorption, while higher pH above 7.5 inhibited bisphenol A adsorption due to the repulsive electrostatic interaction between bisphenolate anion and the negatively charged lignin surface. The presence of heavy metals of copper and lead increased the adsorption by 11.90 and 26.80?%, respectively, possibly through modifying the physiochemical configuration characteristics of labile fraction of the lignin and reducing the polarity of it. No obvious impact of DOM on the adsorption was observed. The results of this study suggest that lignin is a promising adsorbent material to remove bisphenol A in wastewater containing complex components such as heavy metals and DOM, particularly at acid and neutral conditions.     

江西贵溪冶炼厂重金属环境污染特征及生态风险评价

金属矿物开采、冶炼等活动引起土壤金属污染是世界普遍存在的问题,由此引起的人类健康问题和环境生态的恶化,越来越受到世界各国环境学家关注。本文调查了冶炼厂周围农田重金属元素的纵向分布,并利用连续浸提法分析主要污染元素的化学形态,结果表明,土壤Cu,Zn,Cd和Pb的非残渣态含量远远高于未污染土壤,污染元素的生物可利用性高;同时采用多指标生态评价体系,对铜矿冶炼厂周围农田土壤重金属污染进行综合的潜在生态风险评价。根据风险指标体系和空间分异规律,将冶炼厂周围农田分成3种生态风险功能区。     

Co-contamination of water with chlorinated hydrocarbons and heavy metals: challenges and current bioremediation strategies

Chlorinated hydrocarbons can cause serious environmental and human health problems as a result of their bioaccumulation, persistence and toxicity. Improper disposal practices or accidental spills of these compounds have made them common contaminants of soil and groundwater. Bioremediation is a promising technology for remediation of sites contaminated with chlorinated hydrocarbons. However, sites co-contaminated with heavy metal pollutants can be a problem since heavy metals can adversely affect potentially important biodegradation processes of the microorganisms. These effects include extended acclimation periods, reduced biodegradation rates, and failure of target compound biodegradation. Remediation of sites co-contaminated with chlorinated organic compounds and toxic metals is challenging, as the two components often must be treated differently. Recent approaches to increasing biodegradation of organic compounds in the presence of heavy metals include the use of dual bioaugmentation; involving the utilization of heavy metal-resistant bacteria in conjunction with an organic-degrading bacterium. The use of zero-valent irons as a novel reductant, cyclodextrin as a complexing agent, renewable agricultural biosorbents as adsorbents, biosurfactants that act as chelators of the co-contaminants and phytoremediation approaches that utilize plants for the remediation of organic and inorganic compounds have also been reported. This review provides an overview of the problems associated with co-contamination of sites with chlorinated organics and heavy metals, the current strategies being employed to remediate such sites and the challenges involved.