重金属污染土壤原位微生物修复技术及其研究进展

介绍了重金属污染土壤微生物修复的主要原理,及微生物修复技术的现状和进展,分析了目前微生物修复存在的问题,指出了今后的研究方向与发展趋势,为重金属污染土壤微生物修复技术的理论研究和应用提供了参考.     

乔口镇土壤重金属Pb、Cd潜在生态风险评价

以长沙市望城区乔口镇周边农田土壤为研究对象,利用单因子评价法和潜在生态危害指数法对其土壤中Pb、Cd的含量进行生态风险评价。研究结果表明,乔口镇研究区域重金属Pb污染在可接受范围之内,而土壤中重金属Cd的累积程度较高,污染严重,已经对区域内的生态环境产生危害。同时,对周边农田土壤重金属的潜在生态风险研究发现,土壤重金属Cd的单因子潜在生态危害指数Ei处于40~160之间,且深度为0~20 cm的土样中Cd的单因子潜在生态危害指数均大于80,表明该元素存在强生态危险。从综合潜在生态风险危害指数RI来看,乔口镇综合潜在生态风险危害还在可接受范围之内。     

石墨尾矿库及周围土壤重金属污染特征与评价

通过对鸡西柳毛石墨尾矿库及其周围土壤重金属元素含量的测定,分析、评价其重金属污染状况,研究其重金属污染、迁移特征及规律,为矿区污染土地的治理和生态恢复提供科学依据.结果表明:鸡西柳毛石墨尾矿库综合污染指数平均值为19.15,属重度污染源;CA和Hg是石墨尾矿库的主要重金属污染元素.尾矿库周围土壤已受到严重污染,综合污染指数达到尾矿库的2.73倍,Cd、Hg、Ni是造成尾矿库周围土壤污染的主要重金属元素,下层土壤的污染程度高于表层土壤.5种重金属元素在不同介质中的迁移能力存在差异.     

小店污灌区表层土壤重金属分布特征及生态风险评价

以太原市小店污灌区农田土壤(0~20cm)为研究对象,分析了Hg、Cd、As、Pb、Cr、Zn及Cu的含量,评价了污灌区农田土壤的污染程度及潜在生态风险.结果表明,污灌区农田土壤均受到了不同程度的重金属污染,7种重金属元素含量均未超过土壤环境质量二级标准,但平均含量均显著高于研究区背景值,土壤总体表现为以Hg为主的多种重金属富集;相关性表明,Cu与Cd、As、Zn,Zn与Cd、Pb、Cr、Cu,Cr与As、Pb、Zn,Pb与Cd、Cr、Zn呈显著相关;各种重金属内梅罗综合指数和地质累积指数由大至小依次为Hg、Cd、As、Cu、Cr、Zn、Pb;综合污染评价和综合潜在生态风险评价表明,该区域总体呈现中度污染和中等潜在生态风险水平.污灌区农田土壤中Hg、Cd、As、Pb、Cr、Zn、Cu 7种重金属元素明显积累的现实应该引起有关部门的足够重视.     

重金属镉对土壤呼吸和土壤微生物群落的影响研究

在试验室条件下,研究了外源添加不同浓度的重金属镉对土壤呼吸和土壤微生物群落的影响.结果表明,重金属镉污染对不同的土壤生化过程具有不同效应,低浓度镉的添加对土壤呼吸强度有一定刺激作用,高浓度则产生抑制作用.通过计数法测定镉污染土壤微生物多样性,其数量明显减少.通过对土壤呼吸强度、土壤微生物群落量的测定得出,微生物可以作为土壤重金属污染的重要评价指标,可为污水灌溉地区提供土壤中镉浓度的最高限值,保证污灌区的农作物食用安全和土壤的可持续利用,对地区的经济发展和环境安全有重要意义.     

中国城市土壤重金属污染研究进展

随着城市现代工业的高速发展以及城市化进程的不断加快,人们越来越关注城市土壤重金属污染问题.介绍了城市土壤的概念,阐述了城市土壤重金属污染的特点和危害,分析了城市土壤重金属污染的来源,并对下一步的研究进行了展望,希望为实现重金属污染土壤的有效生态整治与安全高效益利用提供参考.     

南丹大厂矿区周边农田土壤重金属健康风险评价

有色金属矿区农田重金属污染以及健康风险是近年关注的焦点。以广西南丹县大厂矿区周边 ６个村庄的农田土壤为研究对象,对研究区农田土壤重金属污染（Ｃｄ、Ａｓ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ和 Ｎｉ）特征、潜在生态危害及健康风险等方面进行分析评价。结果表明：该研究区域重金属元素污染程度变异较大,距离矿区越近重金属污染程度越大,土壤污染元素中 Ｃｄ污染最为严重;在被调查的 ６个村中,村 ５处于较高生态风险。村 １、村 ２和村 ３处于极高生态风险。健康风险评价结果表明：通过摄食途径重金属对儿童健康危害比成人大;致癌重金属 Ａｓ对人群危害大于 Ｃｄ。大厂矿区周边农田土壤受到矿山开采的污染,并对周边的生态环境和人群健康产生一定的危害。     

矿山重金属污染土壤的植物修复技术

为了减少采矿废弃地重金属元素的流失,保护矿区周围居民饮食安全和生态安全,通过比较分析国内外矿山重金属污染土壤修复技术与修复实践,发现植物稳定技术能提高植物适应性并改善其生存环境;调控微生物、化学添加剂等因素,将强化植物提取的效果,促进耐性植物对重金属元素的吸收.提出矿区生态修复应在矿山废弃地中心采用植物稳定技术,在矿区外围采用植物提取和植物—微生物—化学联合修复来逐步减少矿山土壤重金属含量,进而达到彻底修复矿山生态的目的.     

株洲市云龙示范区土壤重金属Pb、Cd 分布特征及污染评价

以株洲市云龙示范区为研究对象,运用单因子指数法和潜在生态危害指数法对其土壤中Pb、Cd的污染状况进行了评价与分析,并运用地累积指数法对评价结果进行了检验。研究结果表明:所有样品中Pb、Cd的实测质量分数范围分别为25.60~102.00,0.03~0.49 mg·kg-1;16个样品Cd的含量超过国家土壤环境质量二级标准,超标率为40%,土壤重金属Cd轻度累积,尤其在0~20 cm土壤层中累积较为严重;综合潜在生态危害指数RI为3.32~51.07,表明该区域综合潜在生态风险处于轻微生态危险水平;地累积指数检验结果表明各地块均存在不同程度的重金属Pb、Cd污染,且污染程度与采样层深度成反比。因此,相关部门应考虑减少农业生产活动对土壤的污染,避免生活垃圾随意堆放形成二次污染等。     

固定化微生物技术在重金属污染土壤修复中的研究进展

固定化微生物技术是修复土壤重金属污染的一种有效途径.综述了固定化微生物技术的主要内容,包括修复机理、固定化微生物的方法、固定化载体的要求和类型,并从改良剂辅助微生物修复、新型材料复合固定化微生物、共固定微生物修复三个方面阐述了该技术修复土壤重金属污染的应用和潜力,同时对固定化微生物技术的研究趋势及存在的问题进行了评述.     

矿区复垦土壤重金属含量分布与光谱特征研究——以徐州市柳新矿区为例

以徐州柳新矿区复垦土壤为研究对象,采用传统采样检测方法分析了Cd,Cu,Pb,Zn,Cr等重金属元素在土壤中的含量,借助ISI921VF系列野外地物光谱辐射计和IR981短波红外地物光谱仪野外测量样点土壤的光谱,提取其光谱特征,并对光谱特征参数与土壤中重金属含量进行相关性分析,建立了利用土壤光谱反射率估算土壤重金属含量的预测模型.结果表明:通过分析土壤反射光谱特征能间接反映土壤重金属含量.从而实现土壤重金属含量的间接测定,为土壤重金属污染的调查与监测提供一种简单、快速的测定方法.     

徐州市三环南路土壤重金属污染特征

以徐州市三环南路两侧土壤为研究对象,对土壤中重金属含量（Cu、Cr和Pb）进行了测定.根据测定结果对公路两侧土壤中重金属的污染特征和分布规律进行了研究.结果表明：（1）公路两侧土壤中重金属含量随距路基距离的远近而不同,重金属含量在距路基10～30m的范围内出现峰值,随后含量逐渐降低,并且土壤重金属含量主要累积在0～30cm的土壤表层;（2）公路两侧土壤重金属含量（Cu和Pb）明显高于国家土壤环境背景值（一级标准）,Pb为中度污染,Cu的污染水平处于轻度与重度之间,Cr的水平为轻度污染;（3）公路两侧土壤重金属污染来源主要是机动车燃料燃烧时排放的废气.     

土壤酸化背景下镉污染稻田水稻镉吸收阻控研究方向探讨

土壤酸化与镉污染是我国作物生产面临的两大障碍因素.如何在严重的重金属污染与土壤酸化的双重影响下确保水稻的质量安全,已经成为当前一个极其重要而紧迫的研究课题.本文总结了镉胁迫对水稻的影响、水稻镉吸收积累特性以及土壤酸化对重金属的影响等方面的研究进展,探讨土壤酸化背景下镉污染稻田水稻镉吸收阻控研究方向,以期为相关研究提供参考.     

山东省东部地区土壤重金属污染及其生态环境效应

为了弄清楚山东省东部地区土壤重金属元素的潜在生态危害程度,在土壤调查的基础上,采用潜在生态危害指数法,以深层土壤的重金属元素含量均值作为参比值,对土壤进行重金属污染的潜在生态风险评价,并探讨其生态环境效应。结果表明:山东省东部地区土壤重金属元素污染程度从大到小依次为Hg、Cd、Cu、Pb、Zn、Cr、As,重金属潜在生态风险从大到小依次为Hg、Cd、As、Pb、Cu、Cr、Zn,其中Hg和Cd对土壤污染危害的贡献率之和达87.95%,仅Hg元素的贡献率就达到61.96%; 综合潜在生态风险评价级别为强和很强的土壤面积占13.75%,主要分布在莱州—招远—烟台和牟平—乳山金矿集中区以及人口密集的城镇地带,这种空间分布与目前金矿开采、选冶和人类生产生活布局一致; 此外,局部土壤重金属污染物已迁移到小麦体内,部分小麦样品中Cd、Cr、Pb、Zn含量超临界值,对人体健康产生影响。     

Effect of Kelp Residue Microbial Fertilizer on Eco-Control Peanut Pathogenic Fungus Aspergillus Parasiticus 1

Ecological prevention and control of plant disease is very important in sustainable agriculture. Adjusting soil pH value and fertilizing organic microbial fertilizer are two effective measures in this process. Kelp residue contains a large amount of organic compounds and alkaline metal ions. The bio-control Bacillus amyloliquefaciens strain Hitwh-BA2 was inoculated into kelp residue medium to produce kelp residue microbial fertilizer. Acidic soil and alkaline soil were used to study the effect of kelp residue microbial fertilizer on soil pH and soil suppressive activity. Tip-culture method was used to determine soil leachate suppressive activity, which characterized the soil suppressive activity. Results showed that fertilizing kelp residue microbial fertilizer had increased the soil pH and soil suppressive ability significantly, which was verified by peanut validation experiments as well. Peanut potting experiments proved that fertilizing kelp residue microbial fertilizer not only improved the yield of peanuts obviously, but also reduced the amount of Aspergillus parasiticus 95 in peanut geocarposphere soil significantly. Results also showed that fertilizing kelp residue microbial fertilizer was effective in reducing A. parasiticus 95 infection rate. So the kelp residue microbial fertilizer has good potential application prospect on ecological prevention and control of plant disease.     

油污土壤生物修复高效菌筛选鉴定

针对油污土壤生物修复技术特点,从不同污染程度土壤中分离和鉴定高效石油降解菌,并结合DGGE技术分析油污土壤中微生物种群动态,最终提出生物修复剂的配制方案.结果表明:石油污染土壤中存在主要的优势细菌包括微球菌属、节细菌属、芽孢杆菌属、产碱菌属、醋酸细菌属和黄杆菌属;优势真菌主要有黑曲霉、杂色曲霉、产黄青霉、常现青霉、绿色木霉、粉红头孢霉、出芽短梗霉和镰刀菌属;放线菌主要为链霉菌属.真菌菌株的降解活性高于细菌和放线菌,石油污染土壤的生物修复中真菌起着主要的降解作用.土壤性质影响微生物的生长,适量石油烃促进优势菌生长,过多石油烃则对优势菌有抑制作用.黑曲霉菌和镰刀菌适于轻度和中度油污土壤修复,出芽短梗霉适于重度油污土壤修复.油污土壤生物修复剂应包括石油降解优势菌剂、生物营养素、生物表面活性剂和土壤活化剂.     

清除土壤重金属污染的植物修复技术

根据清除土壤重金属污染的机理不同，植物修复技术可分为植物固定、植物挥发和植物提取3种基本类型．与传统的土壤重金属污染治理技术比较，该技术存在成本低、利于环保、方便操作等优点，但同时也存在修复速度慢、受环境条件限制等局限性．今后研究的重点：寻找超累积植物并研究重金属富集的机理；通过基因工程发展植物修复技术；通过物理、化学和生物方法强化植物修复技术，如发展对环境安全的化学添加剂．     

重金属污染土壤的激发极化性质研究

工业污染中,重金属污染物因滞留时间长、难以降解,对环境造成的负面影响尤其严重,因此,为了对重金属污染范围、深度及扩散情况进行检测,探究重金属对土壤激发极化性质的影响,需要分别对不同浓度的重金属污染物溶液进行试验研究。首先,通过对室内试验与原位测量的数据对比,采用了数据稳定的原位污染试验;其次,选择不同浓度的硝酸镉和硝酸铅溶液进行原位污染试验,对重金属镉和铅的污染土壤进行电性测试;最后,观测其电阻率、极化率,并分析其变化规律。结果显示,硝酸镉与硝酸铅溶液均使得土壤电阻率有较大程度的下降,且使得土壤极化率提高;高浓度污染场地的极化率衰减速率普遍高于低浓度;衰减完成后,高浓度镉溶液仍保持较高极化率,低浓度镉溶液与铅溶液趋近无污染情况。综上可知,重金属对土壤的污染情况,不仅可以通过电阻率检测,也可以通过极化率进行检测,激发极化性质在实际的重金属污染检测中,具有应用价值。     

镉污染土壤的菌根修复研究

以玉米为试验材料，采用盆栽方法模拟土壤Cd污染状况，分别将丛枝菌根真菌Glomus diaphanum和Glomus mosseae接种于镉污染土壤中，研究两种菌根真菌对玉米生长及对Cd吸收、分配的影响．结果表明：与未接种的对照相比，接种Glomus diaphanum菌根使玉米的生物量增加了5．79倍，地上部镉含量降低了53．9％，地上部磷含量增加了4．6倍．菌丝侵染使植物将镉滞留在根部，抑制了镉向地上部的转移．其中，接种Glomus diaphanum菌显著于接种Glomus mosseae菌．因此，在镉污染土壤原位修复中，接种Glomus diaphanum菌有助于抑制重金属迁移．     

重金属污染土强度特性试验研究

通过将重金属冶炼企业的尾矿库、废料堆填区采取重金属尾矿样品,与无污染净土进行混合,制作不同重金属污染物含量的土样,进行物化分析、直接剪切试验与无侧限抗压强度等试验,研究了重金属污染物的不同含量对土体强度特性的影响。试验结果表明,重金属污染物对土体强度特性有较大影响,随着污染物浓度的增加,其粘聚力增大,则内摩擦角呈降低趋势。在同一含水量的情况下,随着重金属污染土含量的增加,其强度总体上有减小的趋势。强度随着重金属污染土掺入比的增加,其降低量也逐渐增加,降低量约为35％～60％。重金属污染物通过土颗粒间双电层与水膜厚度与表面性质,打破颗粒间的电离平衡,从而改变土体的强度性质。